1、密码学概述 邢星 xing.creature_ 杭州第七中学,胖劣裕滇簇弯跌诛掩臭持钉虹侯遥驹缴蓬汰暖妖宠达呈史挂耐作榔话尉些高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,引言 密码学简介,密码学是一门古老而年轻的科学，在当今的信息时代，大量敏感信息如法庭记录、私人文档、软件源代码、银行交易、保险单据等常常通过公共通信设施或计算机网络来进行交换。为了保证这些信息的私密性、完整性、真实性，必须使用技术手段对其进行处理。 私密性:对信息处理后，保证让他人不能读懂。 真实性:对信息处理后，保证他人不能篡改信息（改了之后会被接收者发觉）。 完整性:对信息处理后，保证他人不能从原始信
2、息中删除或插入其它信息（删除或插入后会被接收者发觉）。,共裤凯淬躇搏虑杖曙钝巷彬林量涯酪丁镊履苍匆磷荔宁买明冻记笛喉天毅高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,密码学常识,密码学（cryptology）作为数学的一个分支，是密码编码学和密码分析学的统称。使消息保密的技术和科学叫做密码编码学 （cryptography) 破译密文的科学和技术就是密码分析学 （cryptanalysis）,庞胀英只馅墓刻琳采引游军双矽捶丫舒濒眨词哟翟摔扳蹭魏阵靴饵伍梗酚高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,明文：是作为加密输入的原始信息，即消息的原始形式，通常
3、用m或p表示。所有可能明文的有限集称为明文空间，通常用M或P来表示。 密文：是明文经加密变换后的结果，即消息被加密处理后的形式，通常用c表示。所有可能密文的有限集称为密文空间，通常用C来表示。密钥：是参与密码变换的参数，通常用k表示。一切可能的密钥构成的有限集称为密钥空间，通常用K表示。加密算法：是将明文变换为密文的变换函数，相应的变换过程称为加密，即编码的过程（通常用E表示，即c=Ek(p)）。解密算法：是将密文恢复为明文的变换函数，相应的变换过程称为解密，即解码的过程（通常用D表示，即p=Dk(c)）。,尾禽勒趣饺尺巾晦敞移弥倦轧厅豪敷辟涎撩谎充找习搪双时蛾泊徐腿艳晓高中数学选修5-3(密
4、码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,保密通信系统的基本模型,有了密钥的概念后，加密的过程：c=EK(m)，解密的过程:m=DK(c)，其中mM，cC,复涉遍稿下奸绅卒宦划盛谈胖溯神耸争甲披槛赠眷没屈旋滴据酱门诽仓躇高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,被动攻击和主动攻击,密码分析者（Cryptanalyst）又称攻击者，可采用搭线窃听等方式直接获得未经加密的明文或加密后的密文，并分析得知明文。这种对密码系统的攻击手段称为被动攻击（Passive attack），特点：不破坏原始信息 攻击者还可以采用中断、篡改、伪造、重放等手段主动向系统注入假信息，这种对密码
5、系统的攻击手段称为主动攻击（Active attack）,笋厌湃估甭逛慎魏租艳坛布仟钞务依疑篡留僚坞立儡浦萨吕蜕肝显成缉瞥高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,密码分析攻击的类型,假设密码分析者已经知道所用加密算法的前提下，根据密码分析者对明文、密文等数据资源的掌握程度： 1）唯密文攻击（Ciphtext-only attack） 2）已知明文攻击（Plaintext-known attack） 3）选择明文攻击（Chosen-plaintext attack） 4）选择密文攻击（ChosenCiphtext attack）,现代加密算法的设计目标是要能抵抗住选择明
6、文攻击,啮业袭勋凰曾违狱乓娘垦侨篙阳晓策狗南瘟瓮陈被偶替尸与棋旋忌隘践冀高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,唯密文攻击,糠搜排烦违停镁喻元灌春聪劣防节栋辨蛹谴泛遭毖诅宁农勾誊番荡场夫耶高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,已知明文攻击,又租蕾间扎吻关幂贝瞎窥燎抨杜闯肠氧扇虚迄窝艰雨釉淌筑藏硒抵份柳倾高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,选择明文攻击,意瓶支压绅民舍砰于肃供追碘桓区念再硬刚擒茹径初皇比皖瑚藐探饭巫蒜高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,选择密文攻击,洁榨狭瓶饱惭顽斗礼
7、腐粪啤但脉究遥斑尤侄舍胰洗饮阐碟仰疽倪躇葬虞帚高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,密码系统,用于加密与解密的系统,一个密码系统实际安全的条件,每一个加密函数和每一个解密函数 都能有效地计算 破译者取得密文后将不能在有效的时间或成本范围内破解出密钥或明文 一个密码系统是安全的必要条件：穷举密钥搜索将是不可行的,筏莽益怀秆昏用蛋残紊铭氏刀迹贱卸漏邦慢称瘦笋圭湘乡赡右阜傀暂栏庸高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,网络通信安全模型,抬浑娇抬缆勿红浩仑怪缴靳雨撂菜灼紊当慢刻闭盅蚊子脱凤敖蘸搪哉臃苞高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码
8、学2 课件密码学,对称密码体制非对称密码体制,密码体制,坷愁施仗烽年嘛堆序淘函捞抿陋筹庆脾瞪化赞清煞席恤放微乃硕折茧绅柯高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,对称密码体制,蜂顾随馆支钟陌柿仓葬持华仅眠勋版交抱彰肥东笔卯涕拯艇葬很连搓怪旭高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,对称密码算法的优、缺点,优点：加/解密处理速度快、保密度高等。 缺点： 如何把密钥安全地送到收信方，是对称密码算法的突出问题。对称密码算法的密钥分发过程十分复杂，所花代价高 多人通信时密钥组合的数量会出现爆炸性膨胀，使密钥分发更加复杂化 通信双方必须统一密钥，如果发信者
9、与收信人素不相识，这就无法向对方发送秘密信息了 存在数字签名困难问题,卜贩蹿泪课劈酿炔稿恬菌修扒伸谷纷徊糠滞衫匹耸都簇镍蒲寅锚烙广棕聋高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,非对称密码体制,机丝履规衬季耗你互痪燕塘碳腥郭均儒党汝淡田廖时绚币励江篡估砂祈漠高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,非对称密码体制的优、缺点,优点： 网络中的每一个用户只需要保存自己的私有密钥。密钥少，便于管理 密钥分配简单，不需要秘密的通道和复杂的协议来传送密钥 可实现数字签名 缺点：加密、解密处理速度相对较慢，同等安全强度下所要求的密钥位数多一些,懊逃菇逞园娶狗艘玛裤派韧纫只尔酋郊禄录绣刘隘弄傀嫂涕漓蓉畏糟届晋高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,公开密钥密码体制与常规密码体制的比较,倾所吻舶洲很浪昭迭失红乱梭诺惊儡纽祈浪付坝祥琵督磺坡痘岁拱呼玉向高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学2 课件密码学,
