《密码学基础》PPT课件(I)

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1、计算机安全与保密信息安全原理与应用袁静波东北大学秦皇岛分校第2章密码学基础密码学的发展历史密码学的基本概念密码系统的分类密码分析经典密码学加密技术概述以密码学为理论基础，基本思想是伪装信息，使非法接入者无法理解信息的真正含义一般应用于政治、经济、军事、外交、情报等重要部门，20世纪80年代后，得到广泛重视和普及信息安全中的数据安全主要采用现代加密技术对数据进行主动的安全保护是保护大型网络传输信息安全的重要实现手段是信息安全保障的基础工具，解决信息安全问题的根本基础是密码学；密码学实质属于数学范畴，利用数学代数知识探讨信息的隐藏与恢复

2、机制，是研究如何保护信息安全的一门学科；密码学的作用和地位已成为一门综合性的尖端技术科学维持机密性用于鉴别保证完整性用于抗抵赖2.1密码学的发展历史自人类社会出现战争便产生了密码公元前1900年，古埃及石碑记载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，至今还没有破解。公元前1世纪，JuliusCaesar发明了凯撒密码密码学的发展历史1834年，伦敦大学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，也为密码通信采用在线加密技术

3、提供了前提条件。1920年，美国电报电话公司的弗纳姆发明了弗纳姆密码。其原理是利用电传打字机的五单位码与密钥字母进行模2相加。密码学的发展历史两次世界大战大大促进了密码学的发展。二战中美国陆军和海军使用的条形密码设备M-138-T4。根据1914年ParkerHitt的提议而设计。25个可选取的纸条按照预先编排的顺序编号和使用，主要用于低级的军事通信。Kryha密码机大约在1926年由AlexandervoKryha发明。这是一个多表加密设备，密钥长度为442，周期固定。一个由数量不等的齿的轮子引导密文轮不规则运动。密码学的发展历史

4、两次世界大战大大促进了密码学的发展。转轮密码机ENIGMA，由ArthurScherbius于1919年发明，面板前有灯泡和插接板；4轮ENIGMA在1942年装备德国海军，英国从1942年2月到12月都没能解读德国潜艇的信号。英国的TYPEX打字密码机，是德国3轮ENIGMA的改进型密码机。它在英国通信中使用广泛，且在破译密钥后帮助破解德国信号。密码学的发展历史1949年香农发表了一篇题为《保密系统的通信理论》的著名论文，该文首先将信息论引入了密码，从而把已有数千年历史的密码学推向了科学的轨道，奠定了密码学的理论基础。1976年，

5、美国密码学家W.Diffie和M.Hellman在一篇题为《密码学的新方向》一文中提出了一个崭新的思想，不仅加密算法本身可以公开，甚至加密用的密钥也可以公开。1977年美国国家标准局颁布了数据加密标准DES2001年11月26日，正式颁布AES为美国国家标准。密码学的发展手工密码机械密码电子电路密码计算机密码物理、生物密码2.2密码学的基本概念密码学(Cryptology)：研究信息系统安全保密的科学。它包含两个分支：密码编码学(Cryptography)，对信息进行编码实现隐蔽信息的一门学问密码分析学(Cryptanalyti

6、cs)，研究分析破译密码的学问。二者相互独立，又相互依存，在矛盾与斗争中发展，对立统一。明文(消息)(Plaintext)：被隐蔽消息。密文(Ciphertext)或密报(Cryptogram)：明文经密码变换成的一种隐蔽形式。加密(Encryption)：将明文变换为密文的过程。解密(Decryption)：加密的逆过程，即由密文恢复出原明文的过程。加密算法(Encryptionalgorithm)：密码员对明文进行加密时所采用的一组规则。解密算法(Decryptionalgorithm)：接收者对密文进行解密时所采用的一组规则。

7、密钥(Key)：控制加密和解密算法操作的数据处理，分别称作加密密钥和解密密钥。密码学的基本概念密码学的基本概念加密员或密码员(Cryptographer)：对明文进行加密操作的人员。接收者(Receiver)：传送消息的预定对象。截收者(Eavesdropper)：在信息传输和处理系统中的非受权者，通过搭线窃听、电磁窃听、声音窃听等来窃取机密信息。密码分析(Cryptanalysis)：截收者试图通过分析从截获的密文推断出原来的明文或密钥。密码分析员(Cryptanalyst)：从事密码分析的人员。Key密钥在计算机上实现的数据加密

8、算法，其加密或解密变换是由一个密钥来控制的。密钥key是由使用密码体制的用户随机选取的，密钥成为唯一能控制明文与密文之间变换的关键，它通常是由一串随机字符串组成。Kerckhoffs’slaw柯克霍夫定律：只要加密算法使用的密钥保持安