通信网性能分析基础第6单元课后答案

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1、北京邮电大学信息理论与技术教研中心第六章密码研究目的:解决通信与信息系统中信息传输、存贮的安全与保密性能。为了安全与保密可以将用户分为两类：密码学的任务是使两个合法用户间实现安全、保密通信，并防止一切非授权的非法用户（收端与发端）窃听和伪造。密码学的发展：从保密技术的实际发展上看：经历人工、机械与电子三大阶段；从密码学理论发展上看：经历了以概率统计学为主要基础的单钥体制的（统计）经典密码学，和以现代数论为基础的双钥体制的现代密码学。12014年6月4日保密手段：北京邮电大学信息理论与技术教研中心主要可分为两大类：

2、一类称为信道保密：专人、专线传递，以及流星余迹。通信手段等掩蔽、保护专用设施等；另一类称为消息（信号）保密：它主要针对传递消息和信号加以掩蔽和保护措施。这里，我们仅介绍后者，信号保密。主要内容：基本概念与理论、古典加密、序列（流）加密、分组（块）加密、公开密钥与认证、模拟加密回顾七个部分。首先介绍古典加密：通信加密的分类22014年6月4日北京邮电大学信息理论与技术教研中心模拟加密：信号参量置乱；密表(字母为单元)电报加密(古典)密本(文章、书为单元）数字加密数字话音—序列加密；数据加密—分组加密；32014年6

3、月4日下面给出典型保密报文加密系统：北京邮电大学信息理论与技术教研中心通报前：发、收双方首先约定同一密码本与加解密规则，显然报文加、解密是源于单钥制，即收发采用同一密钥，密码本的容量决定了密钥量的大小。在保密学中称研究加、解密钥，设计加、解密变换体制的领域为密码编码学；而将研究破译的方法为密码分析学；而将研究破译的方法为密码分析学。它们是矛盾的双方，魔高一尺、道高一丈，相辅相成，互相促进推动着密码学的发展。下面，我们以简单的密表加密简介电报加密：密表加密是以字母或数字为单元进行加、解密处理，故又称为单表密码，它一

4、般可用一个简单的线性方程来表示：C=am+b,modq这里c为密文，m为明文，a、b、q则由密钥规则可决定的待定常数。42014年6月4日北京邮电大学信息理论与技术教研中心对于最古老的Kaiser密码：a=1，b=3，q=26。且a、q互素，则有C=m+3，mod26它可列出下列直观表格：明文（字母）abcdefghIjk…xyz编码序号012345678910…222345密文(字母)DEFGHIJKLMN…ABC52014年6月4日北京邮电大学信息理论与技术教研中心我们可以利用简单密表体制对汉字进行加密,比如

5、明文为中华人民共和国,加密时可以从标准电码本上找出他们的代码序号,再约定加、解密算法为“模10”运算，则有下面加密表格：c中华人民共和国电报码0022547800863046034607350948密钥0202020202020202020202020202密码0224567002883248055609370140密文俩…像………细62014年6月4日北京邮电大学信息理论与技术教研中心这种简单密表代替法,只是将明文字母或单个汉字作了一个简单的“改头换面”,表面上看已打乱了字母与单字的规律，而实际上仍保留了原信源

6、的消息的统计特性。也就是说这种“一一对应”变换不能破坏原文信源统计结构，窃听者仍可以采用统计分析很容易破译。72014年6月4日北京邮电大学信息理论与技术教研中心要达到加密目的，必须破坏信源统计特性，即将“一一对应”改为“多多对应”。这种有限的多密表的“多多对应”的映射关系可以获得更好的保密性能，法国密码学家Vigenere提出的方阵法（2626）方阵就是一个典型代表：82014年6月4日文北京邮电大学信息理论与技术教研中心密钥abcdefghIjk……xyz密明文aABCDEFGHIJK……XYZbBCDEF

7、GHIJKL……YZAcCDEFGHIJKLM……ZABd........................e........................f........................g........................h...................................................................................................x........................y.....

8、...................zZABCDEFGHIJK…WXY92014年6月4日由上述表格可见：北京邮电大学信息理论与技术教研中心Vigenere密码实质上就是前面Kaiser密码的进一步拓广,只不过是Kaiser的有限次(25次)重复使用:Ci=am+b,mod26;其中i=0，1，2，……25例：选用明文为：Vigenereciphere密钥为：radio