代数攻击与代数免疫中布尔函数的.研究

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1、硕十学位论文第一章密码学和代数攻击的概述1．1．2密码学的发展历程、趋势和研究意义密码作为一种技术或通讯保密的软件工具，其发展历史可谓源远流长。从原始的手工业作业到采用机械设备进而发展到今天以使用电子计算机及微电子技术为标志的电子时代，密码学⋯走过了一段漫长的历史道路，但密码学真正成为一门科学是在1949年Shannon发表了“CommunicationTheoryofSecretSystems”比1一文之后。到了70年代中期，在密码学界出现了两件令人注目的事，一是Diffie和Hellman发表了“密码学的新方向¨】’’一文，提出了一种崭新的密码

2、体制，冲破了长期以来一直沿用的单钥体制，导致了密码学发展史上的一场革命，产生了新的双钥(公钥)体制，使得收方无须事先交换密钥就可以建立保密通信；另一件事是美国国家标准局公丌了DES加密算法，并广泛用于商用数据加密，从此揭开了密码学神秘的面纱，这大大激发了人们对密码学的研究兴趣。这两件事标志着密码学的诞生。密码学的发展历史基本上可分为三个阶段，即古典密码学、近代密码学与现代密码学。古典密码学的历史可追溯到公元前一世纪，但人类最早有记载的通信密码始于公元前1900年，是古埃及人在一块石碑上记下了使用密码的例子。公元前两世纪，由一位希腊人提出了棋盘密码，

3、另一种具有代表性的密码称为移位密码，是公元前100年左右凯撒大帝发明的凯撒密码，它将英文字母向前推移k位；移位密码是一种加同余密码，后来又出现了密码强度更高的乘同余(乘积密码)等单表置换的密码体制，鉴于单表置换密码体制有这样的攻击弱点，为了增加抗攻击能力，法国密码学家维吉尼亚于1985年提出了一种多表代换密码，即维吉尼亚密码，它的一个明文字母可以表示成多个密文字母。古典密码的发展已有悠久的历史，尽管这些密码大都比较简单，但它在今天仍有其参考价值。近代密码学的研究阶段大致为：1790年，ThomasJefferson发明了转轮密码，在第二此世界大战中

4、被美国海军改进后重新利用。1834年，伦敦大家的实验物理学教授惠斯顿发明了电机，这是通信向机械化、电气化跃进的开始，也为密码通信能够采用在线加密技术提供了前提条件。1881年，世界上第一个电话保密专利出现。电报、无线电的发明使密码学成为通信领域中不可回避的研究课题。1914年，第一次世界大战爆发，德俄相互宣战。在交战过程中，德军破译了俄军第一军交给第二军的电文，从中得知，第一军的给予已经中断。根据这一重要情报，德军在这次战役中获得了全胜。这说明双方展开了密码战，是战争刺激了密码的发展。硕1：学位论文第一章密码学和代数攻击的概述1920年，美国电报电

5、话公司的弗纳姆发明了弗纳姆密码。其原理是利用电传打字机的五单位码与密钥字母进行模2相加。由于这种密码体制第一次使加密由原来的手工操作进入到由电子电路来实现，而且加密和解密可以直接由机器来实现，因而在近代密码发展史上占有重要地位。随后，美国人波卡金在弗纳姆密码体制基础上设计出一种一次一密体制，这种一次一密体制后来又经过进一步改进，但这种密码体制所需的密钥量太大，成本很高。现代密码学的发展阶段：1994年，美国科学家仙农发表了一篇题为“保密系统的通信理论”的著名论文，该文首先将信息论引入了密码，从而把已有千年历史的密码学推向了科学的轨道，奠定了密码学的

6、理论基础。该文利用数学方法对信息源、密钥源、接收和截获的密文进行了数学描述和定量分析，提出了通用的密钥密码体制模型。七十年代中期以前的密码学研究主要用于军事用途，基本上是秘密进行。密码学的真正蓬勃发展和广泛的应用是从七十年代中期开始的。1977年，美国国家标准局颁布了数据加密标准DES。DES标准是由IBM的研究人员提出的，该算法完全公开了加密、解密整个过程，保密的强度主要依赖于密钥。此举改变了以前密码算法不公开的做法，使得密码学得以在商业等领域广泛应用，从而给这门学科注入了巨大的生命力。1976年，美国密码学家Diffie和Hellman在一篇题

7、为“密码学的新方向”一文中提出了一个崭新的思想，不仅加密算法可以公开，甚至加密用的密钥也可以公开，但这并不意味着保密程度的降低。因为如果加密密钥和解密密钥不一样，则只要将解密密钥保密就可以，这就是著名的公钥密码体制。1978年，美国MIT的三位学者Rivest．Shamir和Adleman在他们的著名论文”AMethodforObtainingDigitalSignatureandPublic—KeyCryptosystem”中提出了RSA公钥密码体制，它的安全性是基于数论中的大整数因子分解。RSA公钥密码体制的核心是大数乘幂剩余计算。1990年，

8、来学家和JamesMassey在瑞士发表了“AProposalforaNewBlockEncryptionStandard