武汉大学密码学课件-张焕国教授79281new

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1、密密码码学学（第九讲）公开密钥密码（公开密钥密码（11））张焕国武汉大学计算机学院目目录录11、、密码学密码学的基本概念的基本概念22、古典、古典密码密码33、数据、数据加密标准（DES加密标准（DES））44、、高级高级数据加密标准（数据加密标准（AESAES））55、中国、中国商用密码（SMS4商用密码（SMS4））66、分组、分组密码的应用技术密码的应用技术77、、序列密码序列密码88、习题、习题课：复习对称密码课：复习对称密码99、、公开密钥密码（公开密钥密码（11））目目录录1010、、公开密钥密码（公开密钥密码（22））11、、数字签名（数字签名（1）12、数字签

2、名（2）1313、、HASH函数1414、、认证认证1515、、密钥管理密钥管理1616、、PKIPKI技术技术1717、习、习题课：复习公钥密码题课：复习公钥密码1818、总复习、总复习//检查：检查：综合实验一一、公开、公开密钥密码体制的基本思想密钥密码体制的基本思想11、传统、传统密码的缺点：密码的缺点：①收发双方持有相同密钥，密钥分配困难，网络环境更突出。Ke＝Kd②不能方便地实现数字签名，商业等应用不方便。一一、公开、公开密钥密码体制的基本思想密钥密码体制的基本思想22、公开、公开密钥密码的基本思想：密钥密码的基本思想：①将密钥K一分为二，一个专门加密，一个专门解密

3、：Ke≠Kd②且由Ke不能计算出Kd，于是可将Ke公开，使密钥分配简单。③由于Ke≠Kd且由Ke不能计算出Kd，所以Kd便成为用户的指纹，于是可方便地实现数字签名。一一、公开、公开密钥密码体制的基本思想密钥密码体制的基本思想33、公开、公开密钥密码的基本条件：密钥密码的基本条件：①E和D互逆；基本条件，保密条件D（E（M））＝M②Ke≠Kd且由Ke不能计算出Kd；安全条件③E和D都高效都高效。。实用条件④E（D（M））＝M保真条件如果满足如果满足①①②②③可保密，如果满足②③可保密，如果满足②③③④④可保真，如果可保真，如果44个条件都满足，个条件都满足，可同时保密保真。二二

4、、公开、公开密钥密码的基本工作方式密钥密码的基本工作方式•设M为明文为明文，，C为密文为密文，，E为公开密钥密码的加密算法码的加密算法，，D为解密算法为解密算法，，K为公开e的加密钥的加密钥，，K为保密的解密钥为保密的解密钥，，每个用户每个用户d都分配一对密钥都分配一对密钥，，而且将所有用户的公开而且将所有用户的公开的加密钥K存入共享的密钥库PKDB。eAKeAPKDBBKeB二二、公开、公开密钥密码的基本工作方式密钥密码的基本工作方式M11、确保、确保数据秘密性：AB数据秘密性：AB发方：①①AA首先查首先查PKDB，，查到查到BB的公开的加密钥的公开的加密钥KKeB。②②

5、AA用用KKeB加密加密MM得到密文得到密文CC：：C=EC=E（（MM，，KKeB）③③AA发发CC给给BB。。收方：①①BB接受接受CC。。②②BB用自己的用自己的KKdB解密解密，，得到明文得到明文M=D(CM=D(C，，KKdB))。。二二、公开、公开密钥密码的基本工作方式密钥密码的基本工作方式11、确保、确保数据秘密性：数据秘密性：安全性分析：①①只有只有B才有才有KKdB，，因此只有因此只有B才能解密才能解密，，所以确保了秘密性。②②任何人都可查任何人都可查PKDB得到得到AA的的KKeA，，所以任何人都所以任何人都可冒充可冒充AA给给BB发送数据发送数据。。不能

6、确保真实性。二二、公开、公开密钥密码的基本工作方式密钥密码的基本工作方式M22、确保、确保数据真实性：AB数据真实性：AB发方：①①AA首先用自己的首先用自己的KKdA对对MM解密解密，，得到得到C=D(MC=D(M，，KKdA))。。②②AA发发CC给给BB。。收方：①①BB接受接受CC。。②B查PKDB查到查到AA的公开的加密钥的公开的加密钥KKeA。③③BB用用KKeA加密加密CC，，得到明文得到明文M=EM=E（（CC，，KKeA））。。二二、公开、公开密钥密码的基本工作方式密钥密码的基本工作方式22、确保、确保数据秘密性：数据秘密性：安全性分析：①①只有只有A才有才

7、有KKdA，，因此只有因此只有A才能解密产生C，，所所以确保了真实性。②②任何人都可查任何人都可查PKDB得到得到AA的的KKeA，，所以任何人都所以任何人都可加密得到明文可加密得到明文。。不能确保秘密性。二二、公开、公开密钥密码的基本工作方式密钥密码的基本工作方式M33、同时、同时确保数据秘密性和真实性：A确保数据秘密性和真实性：AB发方：①①AA首先用自己的首先用自己的KKdA对对MM解密解密，，得到得到SS：：S=D(MS=D(M，，KKdA)②②查查PKDB，，查到查到BB的公开的加密钥的公开的