信息安全防范技术-密码技术

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1、信息安全防范技术之密码技术主讲：张林分类密码技术1Cl标识与认证技术2授权与访问控制技术3系统安全技术4分类病毒与恶意代码技术5网络与系统攻击技术6网络安全技术7其它安全技术8密码技术密码技术是一种研究如何隐密地保存和传递信息的技术。密码技术的首要目标是隐藏信息的意义，并不是隐藏信息的存在。密码技术主要分为对称密码技术和非对称密码技术（公钥密码技术）。对称密码技术对称密码技术是指有了加密密钥就可以推算出解密密钥，有了解密密钥就可以推算出加密密钥的一种密码技术，它的加密密钥和解密密钥是对称的。它主要包括古典密码、分组密码和序列密码等密码技术。古典密码古典密码技术是一种在

2、历史上被广泛应用的密码技术，相对比较简单，通过手工和机械操作来实现加密和解密。编码方法主要有两种：置换和代换古典密码置换密码1.列置换加密：将明文按固定长m分组，即每行m个字母，在密钥控制下按某一顺序交换列，最后按列优先的顺序依次读出，即产生了密文。解密：逆过程。2.周期置换很大程度上同列置换，只不过加、解密时，在列交换后是按行优先的顺序向下进行。置换密码举例eg1：已知明文是‘Beijing2008OlympicGames’，密钥k=6，e=(14)(56)。加密过程是：step1:将明文m按照宽度k分行。M=Beijing2008OlympicGamesstep2:

3、将明文m按照e换行，得密文C=jeiBni020gO8pymlcieamGs代换密码代换密码则是将明文中的字符替代成其他字符。代换举例Caesar密码(凯撒密码)这是一种对英文字母的典型逐字母加密的的加法密码,其密钥k=3。英文字母被编码为该字母的序号英文ABCD…XYZ数字0123…232425eg：通过恺撒（Caesar）密码对明文加密：please密文为：sohdvh古典密码安全性分析代替密码的安全性分析1.单表代替的优缺点优点:明文字符的形态一般将面目全非缺点:(A)明文的位置不变;(B)明文字符相同,则密文字符也相同;从而导致:(I)若明文字符e被加密成密文字

4、符a,则明文中e的出现次数就是密文中字符a的出现次数;(II)明文的跟随关系反映在密文之中.因此,明文字符的统计规律就完全暴露在密文字符的统计规律之中.形态变但位置不变代替密码的安全性分析2.多表代替的优缺点优点:只要(1)多表设计合理,即每行中元互不相同,每列中元互不相同.(2)密钥序列是随机序列，即具有等概性和独立性。这个多表代替就是完全保密的。等概性:各位置的字符取可能字符的概率相同；独立性：在其它所有字符都知道时，也判断不出未知的字符取哪个的概率更大。代替密码的安全性分析2.多表代替的优缺点密钥序列是随机序列意味着：（1）密钥序列不能周期重复；（2）密钥序列必须

5、与明文序列等长；（3）这些序列必须在通信前分配完毕；（4）大量通信时不实用；（5）分配密钥和存储密钥时安全隐患大。缺点：周期较短时可以实现唯密文攻击。解决方案：密钥序列有少量真随机的数按固定的算法生成，只要它很像随机序列即可。这种序列称为伪随机序列。分组密码分组密码是将明文消息编码表示后的数字序列，划分成长度为n的组，每组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字序列。典型的DES算法和AES算法。分组密码的优点是明文信息良好的扩展性，对插入的敏感性，不需要密钥同步，较强的适用性，适合作为加密标准；缺点是加密速度慢以及错误扩散和传播。DES标准DES是分组长度为64bit的

6、分组加密算法，64bit的明文分组从算法的一端输入，64bit的密文分组从算法的另一端输出。DES的密钥长度是64bit(8Byte),但是每个字节的第8位都用作奇偶校验位，故实际密钥长度是56bit。DES是对称加密算法，加密和解密用的是同一算法（只是密钥编排顺序不同）。DES标准加密过程DES算法是对固定大小(64位)的数据块进行加密解密操作的,对于那些不够64位的数据块需要采用填充机制补位到64位长,为了方便使用,数据位的填充是对用户而言是透明的DES标准DES公布后人们就提出他的密钥太短为56bit经不住穷尽密钥搜索攻击。1998年7月17日，电子边境基金会(E

7、FF)使用一台25万美元的电脑用穷尽密钥搜索攻击方法在56小时内破解了56bit数据加密标准(DES)。1999年，在RSA的会议期间，电子边境基金会在不到24小时的时间里用穷尽密钥搜索攻击方法找到了一个DES密钥AESAES（高级加密标准）：美国国家标准技术研究所（NIST）在1997年1月征集和评估新的候选标准，新的标准称之为AES。我国在国家“863”计划中也将制定密码的标准化问题列入了议程分组密码趋势新型分组密码的研究1）新型分组密码的研究2）分组密码安全性综合评估原理与准则的研究；3）分组密码的实现研究，包括软件优化、硬件实现和