ch02-单钥密码体制

《ch02-单钥密码体制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、网络集成与安全技术——单钥密码体制天津工业大学计算机系丁刚主要内容密码学的基本概念流密码分组密码概述数据加密标准（DES）分组密码的运行模式IDEA2021/10/821.密码学的基本概念密码学概述密码技术通过信息的变换或编码，将机密的敏感信息变换成黑客难以读懂的乱码以达到两个目的：1、使不知道如何解码的黑客不可能由其截获的乱码中得到任何有意义的信息。2、使黑客不可能伪造乱码型的信息。2021/10/831.密码学的基本概念密码学概述研究密码技术的学科称为密码学。密码学包括两个分支：即密码学和密码分析学。密码学是研究如何实

2、现对信息如何实现隐藏。密码分析是研究如何对信息进行破译的。两者相互对立，又相互促进。2021/10/841.密码学的基本概念保密通信系统明文：不需要任何解密工具就可以读懂内容的信息，称为明文，用M表示。密文：将明文变换成一种在通常情况下无法读懂内容的信息，称为密文，用C来表示。加密：由明文到密文的变换过程，用E表示。解密：接收者从密文恢复成原有的明文过程，用D表示。破译：非法接收者试图从密文分析出明文的过程2021/10/851.密码学的基本概念保密通信系统加密算法：对明文进行加密时采用的一组规则解密算法：对密文进行解密时

3、采用的一组规则；加密密钥：用于在加密过程中使用的密钥解密密钥：用于在解密过程中使用的密钥；Ｃ＝ＥK1（Ｍ）M=Dk2（C）其中：K1为加密密钥，K2为解密密钥，E为加密变换，D为解密变换。EK1表示在密钥K1的控制下实现E的加密变换，DK2表示在密钥K2的控制下实现D的解密变换2021/10/861.密码学的基本概念保密通信系统模型2021/10/871.密码学的基本概念保密通信系统——保密系统的条件系统即使达不到理论上是不可破的，也应当为实际上是不可破的。即从截获的密文或某些已知明文密文对，要决定密钥或任意明文在计算上是

4、不可行的；系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥；加密和解密算法适用于所有密钥空间中的元素；系统便于实现和使用。2021/10/881.密码学的基本概念密码体制分类单钥体制（对称密码体制）：加密密钥和解密密钥相同，或实质上等同，即从一个易于得出另一个。双钥体制（非对称密码体制）：加密密钥和解密密钥不相同，从一个难于得出另一个。2021/10/891.密码学的基本概念密码体制分类——单钥体制特点：系统的保密性主要取决于密钥的安全性，与算法的安全性无关，即由密文和加解密算法不可能得到明文。即算法无需保密，需保

5、密的是密钥。主要任务：产生满足保密要求的密钥以及如何将密钥安全可靠的分配给通信双方。2021/10/8101.密码学的基本概念密码体制分类——单钥体制单钥体制的加密方式流密码：按字符逐位加密。分组密码：将明文消息分组，逐组加密2021/10/8111.密码学的基本概念密码体制分类——双钥体制特点：每个用户都有一对选定的密钥：一个可以公开；另一个是秘密的。主要特点：将加密和解密能力分开，可以实现保密通信：多个用户加密的消息只能一个用户解读认证：一个用户加密的消息由多个用户解读。2021/10/8121.密码学的基本概念密码攻

6、击概述难易2021/10/8131.密码学的基本概念密码攻击概述一个加密算法是无条件安全的仅当密钥至少和明文一样长时，才能达到无条件安全。即除了一次一密外，无其他加密方案是无条件安全的。加密算法的准则：破译密文的代价超过被加密信息的价值破译密文所花的时间超过信息的有用期2021/10/8142.流密码流密码的基本思想利用密钥K产生一个密钥流z=z0z1……，并使用如下规则对明文串x=x0x1……加密：y=y0y1..y2=Ez0(x0)Ez1(x1)Ez2(x2)密钥流由密钥流发生器f产生，zi=f(k,σi),σi是加密

7、器中的记忆元件（存储器）在时刻i的状态。2021/10/8152.流密码流密码的基本思想分组密钥与流密码的区别：记忆性。流密码的明文可能影响加密器随后的σi。2021/10/8162.流密码同步流密码根据加密器中记忆元件的存储状态бi是否依赖于输入的明文字符，流密码分为：同步流密码：бi独立于明文字符,密文字符不依赖于此前的明文字符，加密器可分为密钥流产生器和加密变换器两部分；自同步流密码：бi依赖于明文字符2021/10/8172.流密码同步流密码体制模型2021/10/8182.流密码同步流密码体制模型二元加法流密码体

8、制：yi=zi+xi2021/10/8192.流密码密钥流产生器密钥流产生器是同步流密码的关键！可看成一个参数为K的有限状态自动机。2021/10/8202.流密码密钥流产生器目前最流行的密钥流生成器其驱动部分是一个或多个线性反馈移位寄存器（LFSR）。2021/10/8212.流密码线性反馈移位寄存器