2019第八章 在密码学中的应用（II）ppt课件.ppt

《2019第八章 在密码学中的应用（II）ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章在密码学中的应用(II)古典密码的两大机制：代替密码：字母表范围内替换；换位密码：在消息内变换字母的位置。2.1代替密码1.描述密钥是字母表的任意组合，有一个明密对应表；密钥空间巨大：26!；单表代替密码的两个特例：移位密码和仿射密码。2.举例首先选加密表；为了便于记忆，协商一个密钥：DOYOULIKETHISBOOK去掉重复字母，再进行补充，形成加密表：abcdefghijklmnopqrstuvwxyzDOYULIKETHSBACFGJMNPQRVWXZ第二节代替与换位第二节代替与换位2.2换位密码1.机制：单个字符不变而位置改变。如将文本翻转：明文compu

2、tersystems密文SMETSYSRETUPMOC2.特点：(1)密文长度与明文长度相同；(2)唯密文攻击可能得到多种不同的破译结果；如keep－peek；live－evil－vile3.分组换位密码针对固定大小的分组进行操作。举例：明文canyouunderstand(1)列换位法设密钥k=4，将明文进行分组排列canyouunderstand按列读出密文：CODTAUEANURNYNSDCANYOUUNDERSTAND按行读出明文：canyouunderstand明文：canyouunderstand按4个字符一行分组排列按4个字符一列分组排列12341234第

3、二节代替与换位按列读出typecanyouunderstand密文：YNSDNURNCODTAUEACANYOUUNDERSTAND按行读出明文：canyouunderstand明文：canyouunderstand按4个字符一行分组排列按type(3,4,2,1)填入12343421YNSDNURNCODTAUEA(2)密钥为字符串type1234按密钥长度分组第二节代替与换位(3)矩阵换位法：置换矩阵作为密钥明文：canyouunderstandcanyouunderstandncyauonurdsentda密文：NCYAUONURDSENTDA按置换矩阵的阶4分组

4、canyouunderstandNCYAUONURDSENTDA明文：canyouunderstand解密置换矩阵：说明：第二节代替与换位第二节代替与换位2.3频率攻击1.原理：利用自然语言的频率攻击字母出现的频率有规律：e:11.67t:9.53o:7.81a:7.73…the:4.65to:3.02of:2.61and:1.85…2.应用：对古典密码进行唯密文攻击。3.举例：对仿射密码的攻击密文：JFFGJFDMGFSJHYQHTAGHQGAFDCCFP统计字母出现的次数：F－6G－4H－3J－3……猜测：e(4)－F(5)t(19)－G(6)则有：Ea,b(e)=

5、FEa,b(t)=G第二节代替与换位Ea,b(4)=(a4+b)%26Ea,b(19)=(a19+b)%265=(4a+b)%266=(19a+b)%26a=15-1%26=7b=3加密密钥a-1%26=15-a-1b=-15×3%26=7解密密钥Ea,b(x)=(7x+3)%26解密函数为：E15,7(x)=(15x+7)%26解密后的明文为：meetmeaftermidnightinthealley第二节代替与换位4.举例：对代替密码的攻击KOSBMKKBSISSYFSJNFKBMESKOSIDYIFPKFJSSMK.thetheeeeeeeetttttoooo

6、niiilllkbbssddbay分析：由ESROL得到er,s,o,l或re,s,o,lloser或sorel那么：由VIERD得到drive或irevd所以比较合理的明文是：loserdrive5.举例：对换位密码的攻击ESROLVIERD第二节代替与换位作业：(1)解密由仿射密码加密的密文：VCLLCPBKLCLJKXXCHCP(2)解密用简单换位密码加密的密文：EAGGARDAIREP3.1群1.二元运算定义：设s为集合，函数f:sss称为s上的二元运算或代数运算。满足：可计算性：s中任何元素都可以进行这种运算；单值性：运算结果唯一；封闭性：s中任何两个元素

7、运算结果都属于s。2.群的定义定义：设是代数系统，为G上的二元运算，如果运算是可结合的，则称半群。若为半群，并且二元运算存在单位元eG，则称为幺半群；若为半群，并且二元运算存在单位元eG，G中的任何元素x都有逆元x-1G，称为群，简记为G。第三节置换举例：(1)是群，其中Z为整数集合，+是普通的加法，单位元是0，整数x的逆元是-x。(2)是群，Z6={0,1,2,3,4,5}，为模6加法。显然满足结合律，单位元是0；由于15=0，24=