CTF---密码学(1)--古典密码-理论与实战详解

密码学的三个发展阶段：

密码学的首要目的是隐藏信息的涵义，而并不是隐藏信息的存在，这是密码学与隐写术的一个重要区别。

密码学的发展大概经历了三个阶段:

古典密码阶段(1949年以前)：

早期的数据加密技术比较简单，复杂程度不高，安全性较低，大部分都是一些具有艺术特征的字谜。随着工业革命的到来和二次世界大战的爆发,数据加密技术有了突破性的发展。出现了一些比较复杂的加密算法以及机械的加密设备。

近代密码阶段 (1949-1975年)：

 在这期间由于计算机的诞生，使得加密技术从机械时代提升到了电子时代。这使得复杂计算的加密技术成为可能，也使得加密算法在复杂程度和安全性上得到了很大的提高。

     现代密码阶段(1976年至今)：

美国密码学专家Diffie和Hellman在1976年提出公开密钥密码体制的概念，这是现代密码学的重大发明，也为密码学提供了全新的方向。

总的来说，密码学一般分为古典密码学和现代密码学：

古代密码学没有清晰的定义，依赖于密码创作者的想象力。通常包括单表替换加密，多表替换加密和其他的加密方法。

现代密码学起源于20世纪中后期。主要包含：对称加密（DES，AES，RC4）；非对称加密（RSA，ElGamal，椭圆曲线加密）；哈希函数（MD5，SHA-1,SHA-512）;数字签名（RSA签名，ElGamal签名，DSA签名）

密码设计的根本目标：

• 机密性：确保数据在传输或存储的过程中不被窃取
• 完整性：确保数据在传输或存储的过程中不被篡改或损坏
• 可用性：确保数据在需要的时候可以被合法的用户访问或使用
• 认证性：确保数据的来源和真实性
• 不可否认性：确保发送者无法否认其发送的数据，可以证明数据的来源和真实性

其中，前三者被称为信息安全的CIA三要素

常见的利用密码学的攻击方法：

• 唯密文攻击：指在仅知道已加密数据（即密文）的情况下攻击
• 已知明文攻击：指在掌握了某段明文和对应密文的情况下攻击
• 选择明文攻击：指攻击者除了知道加密算法外，还可以选定明文消息从而得到加密后的密文。
• 选择密文攻击：指攻击者可以选择密文进行解密。

唯密文攻击在攻击对称密码体制和非对称密码体制时都适用；
已知明文攻击多用于攻击对称密码体制；
选择明文攻击和选择密文攻击多用于攻击非对称密码体制；

一、古典密码：

一.1 古典密码---摩斯密码：

摩斯密码（Morse code）是一种用于传输信息的编码系统，通过使用短脉冲（点）和长脉冲（划）的组合来表示字母、数字和标点符号。摩斯密码最初被用于电报通信，但至今仍在某些情况下使用，如无线电通信、求救信号等。

摩斯密码使用了两个基本的信号单位：点（·）和划（—）。通过这两个单位的组合，可以表达不同的字母、数字和标点符号。