网络安全与管理（第二版） 戚文静与试题库 第3章_

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1、网络安全与管理第3章密码学基础学习目标密码学的基本概念和术语对称和非对称密码的区别古典密码学的基本方法掌握DES算法、RSA算法的基本原理23.1密码学概述3.1.1密码学的发展史3.1.2密码系统3.1.3密码的分类3.1.4近代加密技术3.1.5密码的破译33.1.1密码学的发展史公元前1世纪，著名的恺撒（Caesar）密码被用于高卢战争中，这是一种简单易行的单字母替代密码。公元9世纪，阿拉伯的密码学家阿尔·金迪提出解密的频度分析方法，通过分析计算密文字符出现的频率破译密码。意大利的数学家卡尔达诺,卡尔达诺漏格板,较早的一种分置式密码。公元16世纪晚期，英国的菲利普斯

2、，频度分析法破解苏格兰女王玛丽的密码信BlaisedeVigenere（1523-1596）提出著名的维吉尼亚方阵密表和维吉尼亚密码（Vigenerecypher），这是一种多表加密的替代密码……43.1.1密码学的发展史1975年1月15日，DES（数据加密标准）由美国国家标准局颁布为国家标准，这是密码术历史上一个具有里程碑意义的事件。1976年，当时在美国斯坦福大学的Diffie和Hellman两人在论文“NewDirectioninCryptography”中提出了公开密钥密码的新思想，把密钥分为加密的公钥和解密的私钥，这是密码学的一场革命。1977年，美国的Ron

3、aldRivest、AdiShamir和LenAdleman提出第一个较完善的公钥密码体制——RSA体制，这是一种建立在大数因子分解基础上的算法。……53.1.1密码学的发展史第一阶段：1949年之前，密码学还不是科学。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；这个分阶段的主要特点：数据的安全基于算法的保密。第二阶段：1949～1975年，密码学成为科学。计算机使得基于复杂计算的密码成为可能，这个阶段密码学的主要特点是：数据的安全基于密钥的保密而不是算法的保密第三阶段：1976年以后，密码学的新方向——公钥密码学。主要特点是

4、：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。63.1.3密码的分类密码系统的通信模型73.1.3密码的分类通常一个密码体制可以表达为一个五元组（M，C，K，E，D），其中：（1）M是可能明文的有限集称为明文空间（2）C是可能密文的有限集称为密文空间（3）K是一切可能密钥构成的有限集称为密钥空间（4）对于密钥空间的任一密钥有一个加密算法和相应的解密算法使得Ek：M->C和Dk:C->M分别为加密和解密函数，且满足Dk（Ek（M））=M。83.1.3密码的分类一个密码系统要实际可用的还必须满足如下特性：（1）每一个加密函数Ek和每一个解密函数Dk都能有效地计

5、算（2）破译者取得密文后将不能在有效的时间内破解出密钥k或明文M（3）一个密码系统是安全的必要条件是穷举密钥搜索将是不可行的，即密钥空间非常大93.1.3密码的分类1、按应用的技术或历史发展阶段划分：（1）手工密码（2）机械密码（3）电子机内乱密码（4）计算机密码103.1.3密码的分类2、按保密程度划分（1）理论上保密的密码。如：客观随机一次一密的密码就属于这种。（2）实际上保密的密码。在现有客观条件下，无法通过计算来确定唯一解的密码（3）不保密的密码。在获取一定数量的密文后可以得到唯一解的密码，叫作不保密密码,如早期单表代替密码，后来的多表代替密码，以及明文加少量密钥

6、等密码113.1.3密码的分类3、按密钥方式划分：（1）对称式密码。收发双方使用相同密钥的密码，叫作对称式密码。传统的密码都属此类。（2）非对称式密码。收发双方使用不同密钥的密码，叫作非对称式密码。如现代密码中的公开密钥密码就属此类。远程终端访问服务123.1.3密码的分类4、按明文形态：（1）模拟型密码。用以加密模拟信息。如对连续变化的语音信号加密的密码，叫作模拟式密码。（2）数字型密码。用于加密数字信息。对两个离散电平构成0、1二进制关系的电报信息加密的密码叫作数字型密码。133.1.4近代加密技术1、对称加密算法加密密钥与解密密钥相同或很容易相互推算出来分类：序列密

7、码算法分组密码算法基于混乱和扩散143.1.4近代加密技术对称加密算法的主要优点：运算速度快，硬件容易实现；缺点：密钥的分发与管理比较困难特别是当通信的人数增加时，密钥数目急剧膨胀。因为每两个人需要一个密钥，当n个人互相之间通讯时，需要n（n-1）/2个密钥，假如一个公司里有100个，就需要分发和管理近5000把密钥。153.1.4近代加密技术2、非对称加密体制WhitfieldDiffie和MartinHellman1976年发明公开密钥加密算法的核心是一种特殊的数学函数――单向陷门函数（trap-dooronewayfun