密码学导论

1、引言

重要术语

加密Ek(M)=C
解密Dk(C)=M
对密文解密记为Dk(Ek(M))=M

数据的安全基于密钥而不是算法的保密

对称密码

加密和解密由同一个密钥来控制，如分组密码、流密码

对称加密

非对称加密

加密和解密用不同密钥，且解密密钥不能根据加密密钥计算出来，如公钥密码

非对称加密

一个好的密码体制至少满足：

条件

密码体制的攻击方法

1、穷举攻击：试遍所有密钥
可增大密钥数量
2、统计分析攻击：通过分析密文和明文的统计规律来破译
试明文和密文的统计规律不一样
3、解密变换攻击：通过数学求解
选择具有坚实数学基础和足够复杂的加密算法

攻击方式

1、唯密文攻击：分析者已知加密算法和密文

2、已知明文攻击：已知加密算法、密文和用同一个密钥加密的一个或多个密文对

3、选择明文攻击：已知加密算法、密文和一些明文及对应的密文

4、选择密文攻击：已知加密算法、密文和一些密文及对应的明文

5、选择文本攻击：已知加密算法、密文、一些明文及对应的密文、一些密文及对应的明文

攻击强度递增

古典密码体制

置换密码

明文中的字母被重新排列，字母本身不变，但位置发生改变形成密文。

单表代替密码

只使用一个密文字母表，并且用密文字母表中的一个字母来代替一个明文字母表中的一个字母。

1、加法密码

加法密码

2、乘法密码

乘法密码

3、仿射密码

乘法密码和加法密码的结合

仿射密码

4、密钥短语代替密码

用一个英文短语或字符串作为密钥，去掉其中重复的字母，依次写在明文字母表下，再将字母表中未在字符串出现的字母依次写于此短语之后，就构造了一个字母替换表

密钥短语

多表代换密码