《保障与安全密码》ppt课件

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1、第三章密码学11、密码学的发展密码学的历史比较悠久，在四千年前，古埃及人就开始使用密码来保密传递消息。两千多年前，罗马国王JuliusCaesar（恺撒）就开始使用目前称为“恺撒密码”的密码系统。但是密码技术直到20世纪40年代以后才有重大突破和发展。特别是20世纪70年代后期，由于计算机、电子通信的广泛使用，现代密码学得到了空前的发展。Ⅰ密码学基础2Ⅰ密码学基础2.密码学作为数学的一个分支，其相关科学大致可以分为3个方面密码编码学：使消息保密的技术和科学（Cryptography），从事此行的叫密码编码者（Cryptographer）。密码分析学：破

2、译密文的技术和科学（Cryptanalysis）密码分析者是从事密码分析的专业人员密码学（Cryptology）密码学是一门秘密书写、非授权解密以及使得非法解密更加困难的规则的科学，数学理论在目前的密码学研究中发挥着非常重要的作用，其中包含数论、群论、组合逻辑、复杂性理论、遍历理论以及信息论。包括密码编码学和密码分析学两部分，精于此道的人称为密码学家（Cryptologist），现代的密码学家通常也是理论数学家。3密码学的发展大致经过3个阶段：第一阶段是1949年之前，密码学是一门艺术，这阶段的研究特点是：密码学还不是科学，而是艺术；出现一些密码算法和

3、加密设备；密码算法的基本手段出现，主要针对字符；简单的密码分析手段出现，数据的安全基于算法的保密。该阶段具有代表性的事件是：1883年Kerchoffs第一次明确的提出了编码的原则：加密算法应建立在算法的公开且不影响明文和密钥的安全的基础上。这个原则得到广泛承认，成为判定密码强度的衡量标准，实际上也成为传统密码和现代密码的分界线。第二阶段是1949-1975年，密码学成为一门独立的科学，该阶段计算机的出现使基于复杂计算的密码成为可能。主要研究特点是：数据安全基于密钥而不是算法的保密。4第三阶段是1976年以后，密码学中公钥密码学成为主要研究方向，该阶段

4、具有代表性的事件是：1976年，Diffie和Hellman提出了不对称密钥。1977年，Rivest，Shamir和Adleman提出了RSA公钥算法。1977年，DES算法出现。80年代，出现IDEA和CAST等算法。90年代，对称密钥密码算法进一步成熟，Rijndael，RC6等出现，逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法。2001年，Rijndael成为DES算法的替代者。2004年8月，山东大学信息安全所所长王小云在国际会议上首次宣布了她及她的研究小组对MD5、HAVAL-128、MD4和RIPEMD等四个著名密码算法的破译结果，引起世界轰动。这阶段

5、的主要特点是：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。5经典密码学经典的密码学是关于加密和解密的理论，主要用于保密通信。目前，密码学已经得到了更加深入、广泛的发展，其内容已经不再是单一的加解密技术，已被有效、系统地用于保证电子数据的保密性、完整性和真实性。保密性就是对数据进行加密，使非法用户无法读懂数据信息，而合法用户可以应用密钥读取信息。完整性是对数据完整性的鉴别，以确定数据是否被非法篡改，保证合法用户得到正确、完整的信息。真实性是数据来源的真实性、数据本身真实性的鉴别，可以保证合法用户不被欺骗。6现代密码技术现代密码技术的应用已经深

6、入到数据处理过程的各个环节，包括：数据加密、密码分析、数字签名、信息鉴别、零知识认证、秘密共享等。密码学的数学工具也更加广泛，有概率统计、数论、代数、混沌和椭圆曲线等。常用密码学专业术语包括：消息和加密、鉴别、完整性和抗抵赖性、算法和密钥、对称算法和公开密钥算法（非对称算法），等等。7基本概念3.加密（Encrypt)和解密(Decrypt)一般模型都假定Alice和Bob在一个不安全的信道上通信，而Eve作为第三者(或密码分析者)总是企图破译Alice和Bob之间的通信内容。Alice发送给Bob的信息，通常称为明文(Plaintext),如英文单词

7、、数字符号或数据。8Alice事先用某个密钥(Key)对要发送的信息进行加密,加密过的明文常称为密文(CipherText),然后Alice将密文发给Bob。Eve可以窃听到Alice发给Bob的信息，但无法知道明文；而Bob收到密文后，能利用事先知道的密钥对密文进行解密而获得明文。基本概念3.加密（Encrypt)和解密(Decrypt)9通信过程(1)通信双方通过协商选择并共享一个密钥k∈K。(2)发送方使用加密函数Ek对明文串进行加密得到密文C。(3)当Bob接到密文串C时，他使用解密函数Dk对其进行解密，就可以得到原始明文串m。10明文加密密文

8、解密明文密码体制ME(M)CD(C)M加密函数解密函数基本概念3.加密（Encrypt)和解密