自己网站,小智logo在线制作,快普网站怎么做采购退货,织梦免费源码目录 1、密码学概述1.1、概念1.2、目的1.3、应用场景 2、密码学的历史2.1、第一时期#xff1a;古代密码时代2.2、第二时期#xff1a;机械密码时代2.3、第三时期#xff1a;信息密码时代2.4、第四时期#xff1a;现代密码时代 3、密码学的基本概念3.1、一般通信系统3.2、保… 目录 1、密码学概述1.1、概念1.2、目的1.3、应用场景 2、密码学的历史2.1、第一时期古代密码时代2.2、第二时期机械密码时代2.3、第三时期信息密码时代2.4、第四时期现代密码时代 3、密码学的基本概念3.1、一般通信系统3.2、保密通信系统3.3、加解密体制五元组 4、密码学基本属性4.1、信息的机密性4.2、信息的真实性4.3、信息的完整性4.4、抗抵赖性 5、密码体制分类5.1、对称密码体制5.2、非对称密码体制 1、密码学概述
1949 年香农Shannon发表《保密系统的通信理论》通过将信息论引入密码学中正式开启了密码学的大门形成密码学科。
1.1、概念
概念密码学是研究密码与密码活动本质和规律以及指导密码实践的科学主要探索密码编码和密码分析的一般规律它是一门结合数学、计算机科学、信息通信系统等多门学科为一体的综合性学科。其主要是研究编制密码和破译密码的学科。
1.2、目的
目的研究如何隐藏信息并把信息传递出去。 密码学是网络安全、信息安全、区块链等学科的基础。
1.3、应用场景
密码学的常见应用场景信息通信加密解密、身份认证、消息认证、数字签名是网络空间安全的核心技术。
2、密码学的历史
密码学是一门既年轻又古老的学科它有着悠久而奇妙的历史。又被称为密码术或隐藏术。
2.1、第一时期古代密码时代
从远古到第一次世界大战这期间的密码称为古代密码。 使用的密码体制为古典密码体制主要原理是文字内容的代替、移位和隐藏等技巧主要应用于军事、政治和外交通信是由信使来传递的加密的手段是使用手工。
2.2、第二时期机械密码时代
两次世界大战期间加密所使用的是机械密码机因此这一时期的密码也称为机械密码。期间研制和采用先进的密码设备建立最严密的密码安全体系。
2.3、第三时期信息密码时代
由于计算机的出现、信息论的产生和计算机通信网络的发展密码学经历了一场彻底的革命也进入信息密码时代。 将电子形式的文件转换成数字或数值符号施以复杂的数学运算达到数字符号的混淆、扩散和置换实现加密、解密等各种控制的目的。传递信息的方法有无线通信、计算机网络等多种信息时代的传递方式。
2.4、第四时期现代密码时代
1976年美国斯坦福大学的密码专家Diffie和 Hellman发表划时代的论文——《密码学的新方向》New Directions in Cryptography提出密码学新的思想。该思想中不仅加密算法本身可以公开同时用于加密消息的密钥也可以公开这就是公钥加密。公钥密码的思想是密码发展的里程碑实现了密码学发展史上的第二次飞跃。 随着科学的发展出现了很多新的密码技术 DNA 密码、混沌密码和量子密码等
3、密码学的基本概念
3.1、一般通信系统
在一般通信系统中信号经过发信机的编码调制处理之后经公开的信道传至收信机进行译码解码操作最终将消息送至信宿。如下图所示 缺点在公开的信道中信息的存储、传递与处理都是以明文形式进行运算的很容易受到窃听、截取、篡改、伪造、假冒、重放等手段的攻击。
3.2、保密通信系统
保密通信系统是在一般通信系统中加入加密器与解密器保证信息在传输过程中无法被其他人解读从而有效解决信息安全问题。
3.3、加解密体制五元组
明文Plaintext/Message未加密的数据或解密还原后的数据。 密文Ciphertext加密后的数据。 加密Encryption对数据进行密码变换以产生密文的过程。 解密Decryption加密过程对应的逆过程。 加密算法Encryption Algorithm对明文进行加密时所采用的一组规则。 解密算法Decryption Algorithm对密文进进行解密时所采用的一组规则。 加密和解密算法的操作通常是在一组密钥控制下进行的分别称为加密密钥和解密密钥。 一个密码体制可以描述为一个五元组(M,C,K,E,D) 它必须满足下述条件。
(1)M是可能明文的有限集。(2)C是可能密文的有限集。(3)K是可能密钥的有限集。(4)E是加密有限空间集合。(5)D是解密有限空间集合。 实例说明 密钥为k∈K此时密钥需要经过安全的密钥信道由发送方传给接收方。 加密变换EKM→C由加密器完成。 解密变换DKC→M由解密器完成。 对于明文m∈M发送方加密cEKmm∈Mk∈K 接收方解密mDKcc∈Ck∈K。 对于攻击者或密码分析者而言由于不知道密钥k无法对截获的密文c进行解密。 4、密码学基本属性
4.1、信息的机密性
信息的机密性是指保证信息不被泄露给非授权的个人、进程等实体的性质。
4.2、信息的真实性
信息的真实性是指保证信息来源可靠、没有被伪造和篡改的性质。
4.3、信息的完整性
数据的完整性是指数据没有受到非授权的篡改或破坏的性质。
4.4、抗抵赖性
行为的不可否认性也称抗抵赖性是指一个已经发生的操作行为无法否认的性质。
5、密码体制分类
密码体制主要分为对称密码体制和非对称密码体制。
5.1、对称密码体制
对称密码体制又称单钥体制是加密和解密使用相同密钥的密码算法。采用单钥体制的系统的保密性主要取决于密钥的保密性与算法的保密性无关。 对称密码体制加解密过程如下图所示 密钥可由发送方产生然后经过一个安全可靠的途径如信使递送送至接收方或由第三方产生后安全可靠地分配给通信双方。
5.2、非对称密码体制
非对称密码体制也称公钥密码体制在加密和解密过程中使用不同的方法。其中一个密钥可以公开称为公钥另一个密钥必须保密称为私钥。 非对称密码体制加解密过程如下图所示 非对称密码体制的主要特点是将加密和解密分开因而可以实现多个用户加密的消息只能由一个用户解读或由一个用户加密的消息而使多个用户可以解读。 非对称密码体制的另一个重要用途是数字签名。非对称密码体制不仅可以保障信息的机密性还具有认证和不可否认性等功能。
