密码学介绍new

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1、密码学简介据记载，公元前400年，古希腊人发明了置换密码。1881年世界上的第一个电话保密专利出现。在第二次世界大战期间，德国军方启用“恩尼格玛”密码机，密码学在战争中起着非常重要的作用。随着信息化和数字化社会的发展，人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高，于是在1997年，美国国家保准局公布实施了“美国数据加密标准（DES）”，民间力量开始全面介入密码学的研究和应用中，采用的加密算法有DES、RSA、SHA等。随着对加密强度的不断提高，近期又出现了AES、ECC等。使用密码学可以达到以下目的：保密性：防止用户的标识或数

2、据被读取。数据完整性：防止数据被更改。身份验证：确保数据发自特定的一方。加密算法介绍更具密钥类型不同将现代密码技术分为两类：对称加密算法（秘密钥匙加密）和对称加密算法（公开密钥加密）。对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙，而且通信双方都必须获得这把钥匙，并保持钥匙的秘密。非对称密钥加密系统采用的加密钥匙（公钥）和解密钥匙（私钥）是不同的。对称加密算法对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密，常用的算法包括：DES(DataEncryptionStandard)：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。

3、3DES(TripleDES)：是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高。AES(AdvancedEncryptionStandard)：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高。AES2000年10月，NIST（美国国家标准和技术协会）宣布通过从15种候选算法中选出的一项新的密匙加密标准。Rijndael被选中成为将来的AES。Rijndael是在1999年下半年，由研究员JoanDaemen和VincentRijmen创建的。AES正日益成为加密各种形式的电子数据的实际标准。美国标

4、准与技术研究院（NIST）于2002年5月26日制定了新的高级加密标准（AES）规范。算法原理AES算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排，置换是将一个数据单元替换为另一个。AES使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192和256位密钥，并且用128位（16字节）分组加密和解密数据。与公共密钥加密使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换和替换输

5、入数据。AES和3DES的比较460){this.resized=true;this.width=460;}"resized="true">非对称算法常见的非对称加密算法如下：RSA：由RSA公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件快的长度也是可变的；DSA(DigitalSignatureAlgorithm)：数字签名算法，是一种标准的DSS（数字签名标准）；ECC(EllipricCurvesCryptography)：椭圆曲线密码密码学。ECC在1976年，由于对称加密算法已经不能满足需要，Diff

6、ie和Hellman发表了一篇叫《密码学新动向》的文章，介绍了公钥加密的概念，由Rivet、Shamir、Adelman提出了RSA算法。随着分解大整数方法的进步及完善、计算机速度的提高以及计算机网络的发展，为了保障数据的安全，RSA的密钥需要不断增加，但是，密钥长度的增加导致了其加解密的速度大为降低，硬件实现也变得越来越难以忍受，这对使用RSA的应用带来了很重的负担，因此需要一种新的算法来代替RSA。1985年N.Kobitz和Miller提出将椭圆曲线用于密码算法，根据是有限域上的椭圆曲线上的点群中的离散对数问题ECD

7、LP。ECDLP是比因子分解问题更难的问题，它是指数级别的难度。原理——椭圆曲线上的难题椭圆曲线上离散对数问题ECDLP定义如下：给定素数P和椭圆曲线E，对Q=kP,在已知P，Q的情况下求出小于P的正整数k。可以证明，由k和P计算Q比较容易，而Q和P计算k则比较困难。将椭圆曲线中的加法运算与离散对数中的模乘运算相对应，将椭圆曲线中的乘法运算与离散对数中的模幂运算相对应，我们就可以建立基于椭圆曲线的对应的密码体制。例如，对应Diffie-Hellman公钥系统，我们可以通过如下方式在椭圆曲线上予以实现：在E上选取生成元P，要

8、求由P产生的群元素足够多，通信双方A和B分别选取a和b，a和b予以保密，但将aP和bP公开，A和B间通讯用的密钥为abP，这是第三者无法得知的。对应ELGammal密码系统可以采用如下方式在椭圆曲线上予以实现：将明文m嵌入到E上Pm点，选一点B∈E，每一用户都选一整数a，0K=kG[其中K,G为Ep(a