密码体制的安全性测度

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1、第7章密码体制的安全性测度7.1密码基本知识7.2古典密码体制7.3现代密码体制7.4密码体制的安全性测度17.1密码基本知识1949年，香农发表了论文“密码体制的通信理论”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，奠定了现代密码学的基础。2密码技术的发展史1.隐写术和手工密码变换：代替和换位2.1920年，弗纳姆密码：自动加解密的诞生3.二战时《0075密码本》：非对称密码的萌芽4.1975年，DES诞生：现代分组码形成5.1976年，RSA密码诞生：公钥密码概念被提出3密码体制1.密码学：密码编码学和密

2、码分析学。2.密码体制：它是一组规则、算法、函数或程序，使保密通信双方能够正确的、容易的进行加密和解密，包括密码算法、明文、密文和密钥。3.保密通信系统：由密码体制、信源、信宿和攻击者构成4加解密在信息传输系统模型中信源信源编码信源译码信宿信道编码信道信道译码++加密编码解密译码噪声源SUCXYĈVSn5保密通信系统模型6密码体制的组成1.明文空间P2.密文空间C3.密钥空间K：包括加密密钥ke和解密密钥kd4.加密算法E：加密变换的集合5.解密算法D：解密变换的集合7密码体制什么是好的密码体制？1.已知密文和加密密钥时，计算密文很容易；2.在不知道解密密钥时，由密

3、文推知明文相当困难；密码算法的安全等级1.无条件安全：也叫理论安全2.计算安全：也叫实际安全8密码分析攻击（六种）密码分析攻击是指在不知道密钥的情况下，利用密码体制的弱点，恢复出明文或密钥：1.唯密文攻击；2.已知明文攻击；3.选择明文攻击；4.自适应选择明文攻击；5.选择密文攻击；6.选择密钥攻击；9第7章密码体制的安全性测度7.1密码基本知识7.2古典密码体制7.3现代密码体制7.4密码体制的安全性测度10古典密码体制作为密码学发展的初级阶段，古典密码简单、安全性，一般都采用替代和置换的方法替代：将明文中的字母用其它字母、数字或符号进行取代；替代算法就是密钥。置

4、换：也叫换位，明文的字母保持不变，但是顺序被打乱了。古典密码分为三类：单表密码、多表密码和多字母代换密码（即换位密码）11古典密码的分类1.单表密码－单表密码对明文中所有的字母都使用同一个映射，并且映射是一一对应的。1.凯撒（Caesar）密码：将明文中每个字母用字母后面的第三个字母进行代替。2.使用密码词（组）的单表代替密码：使用一个单词或词组，去掉重复字母作为密钥，再将字母表中其它字母置于密钥之后，构造出字母替代表。12古典密码的分类2.多表密码单表密码的缺陷是明文中单个字母的概率分布与密文的相同。多表密码使用多个映射来隐藏单字母的出现频率，但是每个映射仍然是一

5、对一映射。多表密码将明文字符划分为长度相同的消息单元，即明文组，对同一明文分组中不同位置的字母进行不同的代替，即相当于使用了多张字母代替表，当然它也可以对不同明文组进行不同的代替，从而使同一个字符对应不同的密文，改变了单表密码中密文与明文字母的唯一对应性。137.2.2多表密码－普莱费尔密码14普莱费尔密码－例157.2.3换位密码换位密码换位就是重新排列明文消息中字母，以打破密文的结构特性，它交换的不是字符本书，而是字符被书写的位置一种换位的处理方法是：将明文按行写在格纸上，然后按列的方式读出结果，即为密文，为了增加变化的复杂性，可以设定读出列的不同次序（该次序即

6、为密钥）例7.2.8换位密码中，虽然字母顺序被打乱了，但是密文和明文中字母出现的频率相同，密码分析者可以很容易辨别，但如果将换位密码和其它密码技术相结合，则可以得到十分有效的密码编码方案。16第7章密码体制的安全性测度7.1密码基本知识7.2古典密码体制7.3现代密码体制7.4密码体制的安全性测度17现代密码体制古典密码体制：代替和换位；实际应用中是两种方法的组合运用，但密码的安全强度不够高。为了适应现代信息安全的需要，现代密码技术得到了快速发展：对称加密：如DES、AES等非对称加密（也称公钥加密）：如RSA消息摘要：如MD-1、MD-5等18现代密码体制1.对称

7、加密加密和解密使用相同的密钥，用户必须让使用者知道密钥，密钥由双方共同保密。2.非对称加密（公钥体制）它使用一对关联密码：公开密钥和所有密钥，公钥任何人都知道，私钥只有主人知道，因此加密由一个密钥完成，解密由另一个密钥完成。公钥体制可实现加密、会话密钥分配和数字签名。3.消息摘要消息摘要用于防止信息被改动，使用摘要函数，函数的输入可以是任意大小的消息，输出是固定长度的摘要，即数字指纹，对数字指纹用私钥加密，就成为数字签名（利用公钥可对数字签名解密，因为私钥只有签名的人才有，所以解密后即可证明加密人的身份问题）197.3.1对称密码对称密码的特点是加密和解密使用同