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1、NISE安全技术工程师培训—密码学技术密码学技术密码学相关概念密码技术通信加密实现PGP的使用密码学相关概念加密产生的背景密码学相关术语密码学发展历程密码学与信息安全的关系典型对加密消息的攻击类型加密产生的背景古玩店的商品价格凯撒密码倒序密码双轨式密码网格式密码信息隐藏Youcan'tunderstandYoucan'tunderstandSteganography也称隐写术:将秘密消息隐藏在其他消息中。隐形墨水,字符上的针眼,手写字符的差异,字符上的铅笔记号等图象中隐写:用消息位代替图象的每个字节
2、的最不重要的位,而肉眼无法看出差异;隐写术不使用算法或者密钥密码学相关概念加密产生的背景密码学相关术语密码学发展历程密码学与信息安全的关系典型对加密消息的攻击类型密码学相关术语使消息保密的技术和科学叫做密码编码学(cryptography),从事此行业的叫做密码编码者(cryptographer),密码分析者(cryptanalyst)是从事密码分析的专业人员,密码分析学(cryptanalysis)就是破译密文的科学和技术。密码学(cryptology)作为数学的一个分支,包括密码编码学和密码分析
3、学两部分。基本术语消息被称为明文(Plaintext),用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程称为加密(Encrtption),被加密的消息称为密文(Ciphertext),而把密文转变为明文的过程称为解密(Decryption)密码算法(CryptographyAlgorithm):是用于加密和解密的数学函数密码员对明文进行加密操作时所采用的一组规则称作加密算法(EncryptionAlgorithm)接收者对密文解密所采用的一组规则称为解密算法(DecryptionAlgorithm)加解密过程
4、示意图加密和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控制下进行的,分别称为加密密钥(EncryptionKey)和解密密钥(DecryptionKey)明文明文密文加密算法解密算法加密密钥解密密钥密码体制密码体制:它是一个五元组(P,C,K,E,D)满足条件:(1)P是可能明文的有限集;(明文空间)(2)C是可能密文的有限集;(密文空间)(3)K是一切可能密钥构成的有限集;(密钥空间)*(4)任意k∈K,有一个加密算法和相应的解密算法,使得和分别为加密解密函数,满足dk(ek(x))=x,这里x∈P。密码
5、学相关概念加密产生的背景密码学相关术语密码学发展历程密码学与信息安全的关系典型对加密消息的攻击类型密码学发展阶段1949年之前1949~1975年1976年以后密码学是一门艺术密码学成为科学密码学的新方向——公钥密码学第1阶段-古典密码密码学还不是科学,而是艺术出现一些密码算法和加密设备密码算法的基本手段出现,针对的是字符简单的密码分析手段出现主要特点:数据的安全基于算法的保密Phaistos圆盘,一种直径约为160mm的Cretan-Mnoan粘土圆盘,始于公元前17世纪。表面有明显字间空格的字母
6、,至今还没有破解。第1阶段-古典密码20世纪早期密码机第1阶段-古典密码1883年Kerckhoffs第一次明确提出了编码的原则:加密算法应建立在算法的公开不影响明文和密钥的安全。这一原则已得到普遍承认,成为判定密码强度的衡量标准,也成为传统密码和现代密码的分界线。计算机使得基于复杂计算的密码成为可能相关技术的发展1949年Shannon的“TheCommunicationTheoryofSecretSystems”1967年DavidKahn的《TheCodebreakers》1971-73年IB
7、MWatson实验室的HorstFeistel等几篇技术报告主要特点:数据的安全基于密钥而不是算法的保密第2阶段1949-19751976年:Diffie&Hellman的“NewDirectionsinCryptography”提出了非对称密钥密码1977年Rivest,Shamir&Adleman提出了RSA公钥算法90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法主要特点:公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输的保密通信成为可能-第3阶段1976-1977年DES正式成为标准80年代出现“过渡性”的“Pos
8、tDES”算法,如IDEA,RCx,CAST等90年代对称密钥密码进一步成熟Rijndael,RC6,MARS,Twofish,Serpent等出现2001年Rijndael成为DES的替代者第3阶段1976-密码学相关概念加密产生的背景密码学相关术语密码学发展历程密码学与信息安全的关系典型对加密消息的攻击类型密码学的作用机密性:提供只允许特定用户访问和阅读信息,任何非授权用户对信息都不可理解的服务[通过数据加密实现]。数据完整性:提供确保数据在存储和传输过程中不被未