密 码 学 的 发 展 满分!

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1、课程论文题目密码学的发展一、引言1.研究背景近几年来，信息安全成为全社会的需求，信息安全保障成为国际社会关注的焦点。而密码学是信息安全的核心，应用密码学技术是实现安全系统的核心技术。应用密码学研究如何实现信息的机密性、完整性和不可否认性。随着信息系统及网络系统的爆炸性增长，形形色色的安全威胁严重阻碍了当前的信息化进程，因此，亟待使用密码学来增强系统的安全性。而密码学课程设计正是为这方面做出了具体的实践。2.开发意义密码技术是一门古老而十分有用的技术，随着计算机通信技术的迅猛发展，大量的敏感信息通过公共设施或计算机网络进行交换。特别是I

2、nternet的广泛应用、电子商务和电子政务的迅速发展，越来越多的信息需要严格的保密，如：银行账号、个人隐私等。正是这种对信息的机密性和真实性的需求，密码学才逐成为比较热门的学科。在当今密码学不仅用于国家军事安全上，人们已经将重点更多的集中在实际应用，在你的生活就有很多密码，例如为了防止别人查阅你文件，你可以将你的文件加密；为了防止窃取你钱物，你在银行账户上设置密码，等等。随着科技的发展和信息保密的需求，密码学的应用将融入了你的日常生活。二、密码学的发展史1.古典密码世界上最早的一种密码产生于公元前两世纪。是由一位希腊人提出的，人们称

3、之为棋盘密码，原因为该密码将26个字母放在5×5的方格里，i,j放在一个格子里，具体情况如下表所示123451abcde2fghijk3lmnop4qrstu5vwxyz这样，每个字母就对应了由两个数构成的字符αβ，α是该字母所在行的标号，β是列标号。如c对应13，s对应43等。如果接收到密文为：43151345421532154343112215，则对应的明文即为securemessage。另一种具有代表性的密码是凯撒密码。它是将英文字母向前推移k位。如k=5，则密文字母与明文与如下对应关系abcdefghijklmnopqrstu

4、vwxyzFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDE于是对应于明文securemessage，可得密文为XJHZWJRJXXFLJ。此时，k就是密钥。为了传送方便，可以将26个字母一一对应于从0到25的26个整数。如a对1，b对2，……，y对25，z对0。这样凯撒加密变换实际就是一个同余式：c≡m+kmod26。其中m是明文字母对应的数，c是与明文对应的密文的数。随后，为了提高凯撒密码的安全性，人们对凯撒密码进行了改进。选取k,b作为两个参数，其中要求k与26互素，明文与密文的对应规则为：c≡km+bmod26。可以看出，k

5、=1就是前面提到的凯撒密码。于是这种加密变换是凯撒野加密变换的推广，并且其保密程度也比凯撒密码高。以上介绍的密码体制都属于单表置换。意思是一个明文字母对应的密文字母是确定的。根据这个特点，利用频率分析可以对这样的密码体制进行有效的攻击。方法是在大量的书籍、报刊和文章中，统计各个字母出现的频率。例如，e出现的次数最多，其次是t,a,o,I等等。破译者通过对密文中各字母出现频率的分析，结合自然语言的字母频率特征，就可以将该密码体制破译。鉴于单表置换密码体制具有这样的攻击弱点，人们自然就会想办法对其进行改进，来弥补这个弱点，增加抗攻击能力。

6、法国密码学家维吉尼亚于1586年提出一个种多表式密码，即一个明文字母可以表示成多个密文字母。其原理是这样的：给出密钥K=k[1]k[2]…k[n]，若明文为M=m[1]m[2]…m[n]，则对应的密文为C=c[1]c[2]…c[n]。其中C[i]=(m[i]+k[i])mod26。例如，若明文M为datasecurity，密钥k=best，将明文分解为长为4的序列datasecurity，对每4个字母，用k=best加密后得密文为：C=EELTTIUNSMLR。从中可以看出，当K为一个字母时，就是凯撒密码。而且容易看出，K越长，保密程

7、度就越高。显然这样的密码体制比单表置换密码体制具有更强的抗攻击能力，而且其加密、解密均可用所谓的维吉尼亚方阵来进行，从而在操作上简单易行。该密码可用所谓的维吉尼亚方阵来进行，从而在操作上简单易行。该密码曾被认为是三百年内破译不了的密码，因而这种密码在今天仍被使用着。古典密码的发展已有悠久的历史了。尽管这些密码大都比较简单，但它在今天仍有其参考价值。2.近代密码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，也是密码通信能够采用在线加密技术提供了前提条件。前面已经讲过，密码技术的成果首先被用于战

8、争，下面的例子就是一个明证。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经给第二军的电文，从中得知，第一军的给养已经中断。根据这一重要情报，德军在这次战役中取得了全胜。这说明当时交战双方