6.1公钥密码概述

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1、第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制第一节公钥密码的思想和产生背景1第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制对称密钥（单钥）密码提供了很多加密技术中所需要的服务，它能够安全地保护你的秘密。但是，使用对称密钥密码进行保密通信，仍然存在几个很难办的问题。2第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制DDEECCFFAA通讯信道BB秘密信道会话密钥会话密钥3第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制第一个问题：密钥管理问题因为通信双方不能通过非保密方式达成密钥共识，所以通信双方只能进行私人会面以交换密钥。如果需要发送消息给许多用户，就需要建立许多新的密钥，那么，仅通过私人会面以达成密钥

2、共识是不够的。4第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制第二个问题：身份认证问题在A向B进行了对称密钥密码的通信后，A可能会否认向B发送过加密了的消息。他可以说是B自己创建了这则消息，然后使用他们共享的密钥加密。理由是用此密钥加密和解密的过程相同，并且他们都可以访问它。5第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制综上，对称密钥密码虽然是很好的加密方式，但并不是完美的。如果能够向对称密钥密码技术中添加一些附加的功能，那么，它将会更加完美。6第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制公钥密码思想的提出Diffie和Hellman于1976年发表了《密码学的新方向》，提出了公钥密码体制的思想

3、。7第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制在20世纪70年代中期，斯坦福大学的研究生WhitefieldDiffie和教授MartinHellman研究了密钥分发问题。他们提出了一个方案，由此能够通过公开信息建立一个共享的秘密（共享的对称密钥）。这个方案称为Diffie-Hellman密钥交换协议，或者DH协议。8第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制DH协议解决了一个秘密共享的问题——但不是加密。Diffie和Hellman在那篇论文中概述了公钥密码体制（一个密钥用于加密，另一个密钥用于解密）的思想，但作者还没有一个这样的算法，描述了他们迄今为止所得的结果。9第六章第六章公开密钥

4、密码体制公开密钥密码体制公钥密码体制的思想事实上，现实生活中到处都体现出公钥密码体制的思想，我们仅以一个例子来说明公钥密码体制的思想。10第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制例：保密信盒设A、B两个人要进行保密通信，他们选择一个牢固的信盒。他们经过下面四步：(1)A把需要发送的信件装入信盒，用自己的锁锁上信盒，钥匙自己保管好，把信盒送给B;11第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制(2)B收到信盒后，由于没有钥匙，当然不能打开信盒。相反地，他在信盒的另一个并排的锁环处又加上了自己的锁（并列），钥匙也自己保管起来，把信盒又送回给A；12第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制(

5、3)A收到信盒后，打开自己的锁，把信盒再次送给B；(4)B收到信盒，用自己的钥匙打开信盒，取出信件。这样A、B就实现了一次保密通信。13第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制®这是一次无接触信息交换，不需要密钥的传递过程；®这是一个两趟协议，从而是一种非实时通信方式，不便用于直接通信，一般用来传递对称密钥，所以这一协议称为密钥交换协议14第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制信盒的设计需要：两把锁可以并列地锁上、打开，互不影响。交换信息的信道可以是非保密的。15第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制Diffie-Hellman密钥交换协议1976年，Diffie和Hellma

6、n提出公钥密码思想时利用模幂的方法实现了上述信盒的思想，给出了一种无接触密钥交换算法。16第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制设A、B为通信的双方，他们共同选择一个循环群G，群G的一个本原元a∈G；kA1.A随机地选择一个整数k，计算QaG=∈，AA将k保密，Q公开；AA2.A计算共享密钥：kQa==kkAABk；B3.B计算共享密钥：kQa==kkBABk；A17第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制公钥密码的加解密方式在公钥密码体制中,加密密钥叫做公开密钥(简称公钥);解密密钥叫做秘密密钥(简称私钥)。用公钥k加密消息m可以表示为:E(m)=c,k而用相应的私钥k解密密文c可

7、以表示为D(c)=m.k’18第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制设计公钥密码体制的原则1.解密的唯一性，即对任意的m∈M,D(E(m))=m。k′k这里M表示明文空间。2.存在多项式时间的算法实现加密变换E和解密k变换D。k′3.任何用户要获得一对加、解密密钥是容易的。19第六章第六章公开密钥密码体制公开密钥密码体制用公钥密码进行秘密通信过程在A、B双方进行秘密通信时，A首先得到B的公开