数学视角
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密码学基础知识

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密码学

推荐书籍

图解密码技术 结城浩 著 周自恒 译

密码学概览

  • 密码学概览图


    密码学基础知识_第1张图片
    密码学概览

消息的特性

  • 机密性

  • 完整性

  • 认证

  • 不可否认性

密码算法

  • 密码算法应用场景概览


    密码学基础知识_第2张图片
    密码学概览2

  • 对称密码

    • 商密算法
      • DES
      • 3DES
      • AES
    • 国密算法
      • SM4
    • 解决的问题
      • 保证消息的机密性
    • 存在的问题
      • 密钥配送问题

  • 公钥密码

    • 商密算法
      • RSA
    • 国密算法
      • SM2
    • 解决的问题
      • 保证消息的机密性
      • 解决密钥配送问题
    • 存在的问题
      • 公钥密码的处理速度远远低于对称密码
      • 公钥密码难以抵御中间人攻击

  • 混合密码系统

    • 对称密码、公钥密码、伪随机数生成器 三种技术的结合
    • 组成机制
      • 用对称密码加密消息
      • 通过伪随机数生成器生成对称密码加密中使用的会话密钥
      • 用公钥密码加密会话密钥
      • 从混合密码系统外部赋予公钥密码加密时使用的密钥

  • 单向散列函数

    • 商密算法
      • SHA
      • MD5
      • AHS
    • 国密算法
      • SM3
    • 解决的问题
      • 保证问题的完整性（检测消息是否被篡改过）
    • 存在的问题
      • 无法进行认证（无法识别伪装）

  • 消息认证码

    • 多种实现方式
      • 使用单向散列函数实现（SHA、MD5、HMAC）
      • 使用对称密码实现
      • 使用流密码和公钥密码实现
    • 解决的问题
      • 消息的认证问题（识别伪装）
    • 存在的问题
      • 无法防止否认

  • 数字签名

    • 多种实现方式
      • 反用公钥密码（公钥密码：私钥加密，公钥解密；数字签名：公钥加密，私钥解密；）
    • 解决的问题
      • 消息的不可否认性
    • 存在的问题
      • 无法保证自己的公钥是否合法

  • 公钥证书

    • 实现方式
    • 解决的问题
      • 保证 数字签名 中自己的公钥是合法的
    • 存在的问题
      • 待定

  • 白盒密码

    • 待定

  • 其它

    • 随机数
    • 量子密码

Pastry平台使用的密码算法

应用场景

  • 公钥密码在Pastry平台的应用-会话握手、验证签名

  • 3DES在Pastry平台的应用-通讯请求、资源安全、热更新

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