信息安全概述.doc

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1、第1章信息安全概述信息：经过加工（获取、推理、分析、计算、存储）的特定形式数据，是物质运动规律的总和。信息安全是保护信息网络的软硬件及其系统数据不因偶然/恶意原因遭破坏、更改、泄露，使系统连续可靠正常运行，信息服务不中断信息安全涉及的知识领域：计算机科学，网络、通信、密码、信息安全技术，应用数学、数论、信息论等安全性攻击:被动攻击:攻击者未被授权情况下，非法获取信息/数据文件，但不对其作任何修改,eg监听、截获、流量分析。破坏了信息的机密性主动攻击:包括对数据流进行篡改、伪造,eg.伪装、重放、消息篡改，破坏了信息的完整性；拒绝服务，破坏了信息系统的可用性信息安全目标：机密性：保证

2、信息不被非授权访问完整性：信息在生成、传输、存储和使用过程中不被第三方篡改可用性：授权用户可根据需要随时访问所需信息可靠性、不可抵赖性、可审查性、可控性信息安全研究内容：第2章密码学基础密码学是关于加密、解密变换的科学，是保护数据/信息的有力武器；是研究信息系统安全保密的科学。包含两个分支h密码编码学(Cryptography)，对信息编码实现隐蔽信息h密码分析学(Cryptanalytics)，分析破译密码密码学基本概念：明文plaintext、密文ciphertext、加密encryption、解密decryption、加密算法encrytionalgorithm、解密算法、密

3、钥key、密码分析cryptanalysis、被动攻击passiveattack、主动攻击activeattack密码体制基本组成：明文空间M:全体明文的集合密文空间C:全体密文的集合加密算法E一组由M到C的加密变换解密算法D密钥空间K密码系统分类：密钥使用方式分类：对称（秘密钥）、非对称（公钥）密码体制明文、密文处理方式分类：分组、序列密码体制加密算法是否变化分类：固定算法、变化算法密码体制经典（古典）密码学运用的两种基本技术：代换法：将明文字母替换成其他字母、数字、符号置换法：明文字母保持相同，顺序打乱Caesar密码加密公式：C=E(p)=(p+3)mod26一般C=E(p)

4、=(p+k)mod26解密：C=E(p)=(p+3)mod26Playfair密码多表代换密码1、密钥去重复，密钥是Liveandlearn,去掉后则为liveandr。2、明文配对重复、最后填X，communist，应成为co,mx,mu,ni,st。3、代换规则：同行的明文将由其右边的字母替代同列的明文将由它下面的字母代替不同行不同列，由矩形决定密钥crazydog明文wherethereislife,thereishope.　　配对wherethereislifethereishopex　　密文为：ktygwookgynlhjofcmygkglmmbwf　　几个大写字母一组:

5、KTYGWOOKGYNLHJOFCMYGKGLMMBWF第3章对称密码体制分组密码数据加密标准DES高级加密标准AES序列密码对称密码体制两种不同实现方式：分组密码、序列密码分组密码设计思想：扩散、混淆DES对称密码体制按分组方式工作的密码基本思想：将二进制序列的明文分成每64bit一组，用长为64bit(56bit)的密钥对其进行16轮代换和置换加密，最后形成密文。DES加密流程1明文分成每64bit一组2将64bit二进制码输入到密码器中，密码器对64位码进行初始置换3在64bit主密钥产生的16个子密钥控制下进行16轮乘积变换4再进行末置换就得到64位已加密的密文。多重DES

6、二重DES(DoubleDES)、带有双密钥的三重DES高级加密标准AES2000年10月2日，NIST宣布Rijndael作为新的AES，记AES基本概念第4章公钥密码体制传统密码体制在应用中的缺陷如果gcd(a,b)=1,则a,b是互素的同余欧几里德算法(Euclid)乘法逆元欧拉函数公钥密码体制(Publickeysystem)与其他密码学完全不同：公钥算法基于数学函数而不是基于替换和置换使用两个独立的密钥公钥密码学的提出是为了解决两个问题：密钥的分配、数字签名1976年Diffie和Hellman首次公开提出公钥密码学概念公钥加密体制的特点加密和解密能力分开多用户加密的消息

7、只能由一个用户解读，可用于公共网络保密通信私钥加密的消息可用对应的公钥解密，所以一个用户加密消息多个用户可以解读，可用于认证系统中对消息进行数字签字无需事先分配密钥密钥持有量大大减少提供对称密码技术无法或很难提供的服务：如与哈希函数联合运用可生成数字签名，可证明的安全伪随机数发生器的构造，零知识证明等公钥加密体制应用保证机密性保证真实性既保证机密性又保证真实性RSA算法使用了乘方运算。明文M经过加密得到密文C：C=Memodn密文C经过解密得到明文M：Cdmodn=(