第二章传统加密技术_1
2(1)加密技术
解密
接收方B
明文
网络中的每个端系统都产生一对密钥； 每个系统都通过把自己的加密密钥放进一个
登记本或者文件来公布它，即公开密钥。另 一个密钥则是私有的；
如果A想给B发送信息，就用B的公开密钥加
密这个信息；
B收到该信息后用其私钥解密。
（2）验证模式
A 的 私 钥 明文 加密 发送方A A 的 公 钥 解密 接收方B 明文
明文在内的敏感数据而对密码系统或它的输入输出进行 的分析，即对密码原理、手段或方法的攻击。
密码学（cryptology）
密码编码学和密码分析学两者合并就成为研 究密码技术的密码学。
2、明文与密文、加密与解密
被伪装的消息就称为明文（plaintext）。
所有明文的集合称为明文空间。 明文被变换成另一种隐蔽形式就称为密文
七、 PGP
PGP—Pretty Good Privacy，是一个基于RSA公匙加密体系
1、密码编码学、密码分析学与密码学
密码编码学（cryptography）
密码编码学是研究对数据进行变换的原理、手段和 方法的技术和科学，其目的是掩藏数据的内容，防 止对它作了篡改而不被识别或非授权使用。
密码分析学（cryptanalytics）
密码分析学是研究密码分析的技术和科学。 密码分析（cryptanalysis）就是为了得到秘密信息或包括
密，生成数字信封；
发送方将加密后的消息和保密密钥发送给接收方；
接收方收到信息后，先用自己的私钥解密数字信
封，得到保密密钥；
接收方用该保密密钥解密消息，得到明文。
六、密码分析
试图发现明文或密钥的过程称为密码分析。
加 密 密 钥 明文 加密 密文 解 密 密 钥 明文 解密 明文 密钥
加密技术概念
加密技术概念加密技术概念一、引言随着信息化时代的到来，数据安全问题日益凸显。
为了保护数据的机密性、完整性和可用性，加密技术应运而生。
本文将从加密技术的定义、分类、原理、应用等方面进行全面阐述。
二、定义加密技术是指通过对原始数据进行某种变换，使得其在未经授权的情况下无法被理解或使用的一种安全保护方式。
简单来说，就是将明文转换为密文以实现信息安全保护的过程。
三、分类按照加密算法的不同，可以将加密技术分为对称加密和非对称加密两种类型。
1. 对称加密对称加密也叫私钥加密，指发送方和接收方使用同一个秘钥进行信息传输时所采用的一种方式。
在这种方式下，发送方使用秘钥对明文进行加密处理后，再将其发送给接收方；接收方则使用相同的秘钥进行解密操作以获得明文信息。
2. 非对称加密非对称加密也叫公钥加密，指发送方和接收方使用不同的秘钥进行信息传输时所采用的一种方式。
在这种方式下，发送方使用接收方的公钥对明文进行加密处理后，再将其发送给接收方；接收方则使用自己的私钥进行解密操作以获得明文信息。
四、原理加密技术的原理主要涉及到密码学中的几个基本概念，包括明文、密文、秘钥等。
1. 明文明文指未经过加密处理的原始数据信息，即待传输或存储的原始数据。
2. 密文密文指经过加密处理后得到的不可读信息，即用于传输或存储安全性更高的数据。
3. 秘钥秘钥是一种用于加密和解密操作的特殊代码。
在对称加密中，发送方和接收方使用同一个秘钥；在非对称加密中，则需要使用两个相关联但不同的秘钥（公钥和私钥）。
五、应用加密技术广泛应用于各个领域，如网络通信、电子商务、金融交易等。
下面列举几个常见应用场景：1. 网络通信在互联网上进行信息传输时，为了保护数据安全性，通常会采用SSL/TLS协议对网络连接进行加密处理。
这样可以防止黑客通过监听和窃取等手段获取敏感信息。
2. 电子商务在电子商务中，为了保护用户的支付信息安全，通常会采用加密技术对用户的信用卡号、密码等敏感信息进行加密处理。
网络数据加密与解密技术的创新
网络数据加密与解密技术的创新在互联网时代，随着信息技术的迅猛发展和网络的普及，数据安全问题日益突出。
为了保护个人隐私和商业机密，人们不断探索新的网络数据加密与解密技术，以保护数据的机密性。
本文将探讨网络数据加密与解密技术的创新。
一、传统加密技术与现状传统的数据加密技术主要包括对称加密与非对称加密。
对称加密采用相同的密钥进行加解密，速度快，但密钥的传输存在安全隐患；非对称加密采用公私钥对进行加解密，密钥传输安全，但速度较慢。
然而，传统加密技术已经不能满足当今大数据时代的需求。
随着云计算、物联网和人工智能等技术的普及，现代社会产生的数据呈现爆炸性增长。
传统的数据加密技术面临着如何快速、高效地加密海量数据的挑战。
此外，网络攻击日益猖獗，黑客技术日新月异，传统加密技术的安全性也面临威胁。
二、创新技术的应用1.同态加密技术同态加密技术是一种能够在密文状态下对数据进行操作的加密技术。
传统加密技术要求先解密再进行计算，而同态加密技术可以在加密状态下进行计算，极大地提高了计算效率。
这种技术对于云存储、云计算等场景有着重要的应用价值。
2.量子密码技术量子密码技术是一种基于量子力学原理的不可破解的加密技术。
传统加密技术依赖于数学难题的计算复杂性，而量子密码技术利用量子运算的特性，具有绝对安全性。
然而，目前的量子密码技术尚处于实验阶段，研究人员正在努力寻找更加实用的量子密码方案。
3.多方安全计算技术多方安全计算技术是一种能够在多个参与者之间进行计算而不泄露私密信息的加密技术。
通过使用多个参与者共享和计算数据，可以保证数据的安全性。
多方安全计算技术对于金融、医疗等领域的数据合作具有重要意义。
4.人工智能与加密技术的结合人工智能技术的快速发展为数据加密与解密技术的创新提供了新的思路。
利用机器学习和深度学习等技术，可以构建更加智能的加密算法。
例如，基于神经网络的加密算法可以根据数据特征自动调整密钥，进一步增强加密的安全性。
2.加密技术(1)-对称密码体系
扩展置换 S盒替换 P盒替换 异或与交换
45
2006
加密函数f(A,Ki)
加密时A=Ri-1 A(32位) 扩展置换E K(56位) 压缩置换E
48位结果
+ 选择函数组 (S1~S8)
48位Ki
32位结果
置换运算P
46
2006
16轮子密钥生成
k
PC-1
C0
LS1
D0
LS1
C1
LS2
D1
PC-2 LS2
39
2006
DES算法描述
DES是对称密钥加密的算法， DES 算法大致可以分成四个部分：
初始置换 迭代过程 逆初始置换 子密钥生成
40
2006
DES算法整体示意图
明文（６４位） 初始置换（IP） LPT 16轮 RPT 16轮
逆初始置换（FP） 密文（６４位）
41
2006
初始变换IP 输入（64位） 58 60 62 64 57 59 61 63 50 52 54 56 49 51 53 55 42 44 46 48 41 43 45 47 34 36 38 40 33 35 37 39 26 28 30 32 25 27 29 31 18 20 22 24 17 19 21 23 10 12 14 16 9 11 13 15 2 4 6 8 1 3 5 7
算法强度
算法的强度越高，攻击者越难破译
其它因素
其他的各种非技术手段（如管理的漏洞，或是某个环 节无意暴露了敏感信息等）来攻破一个密码系统
2006
返回本节
8
密码攻击
惟密文攻击
分析者知道一个或一些密文的情况下，企图得到明 文或密钥等敏感信息
摩斯密码三层加密方法(一)
摩斯密码三层加密方法(一)摩斯密码三层加密引言近年来，随着网络安全的日益重视，加密技术成为了保护信息安全的重要手段。
其中，摩斯密码作为一种基于电信信号的加密方式，具有广泛的应用场景。
为进一步提高信息的安全性，我们针对摩斯密码进行了三层加密的研究与实践，本文将详细介绍各种方法。
方法一：传统摩斯密码加密1.利用摩斯密码表，将明文转化为对应的摩斯码；2.将摩斯码进行空格划分，形成独立的字符组合；3.将字符组合转化为摩斯密码所对应的字母；4.得到加密后的密文。
方法二：倒序替换加密1.对待加密的明文进行倒序处理；2.利用摩斯密码表，将倒序后的明文转化为摩斯码；3.同方法一，将摩斯码进行空格划分，形成独立的字符组合；4.同方法一，将字符组合转化为摩斯密码所对应的字母；5.得到加密后的密文。
方法三：逆序替换加密1.对待加密的明文进行逆序处理；2.利用摩斯密码表，将逆序后的明文转化为摩斯码；3.同方法一，将摩斯码进行空格划分，形成独立的字符组合；4.同方法一，将字符组合转化为摩斯密码所对应的字母；5.得到加密后的密文。
方法四：多次加密1.对明文进行多次加密，可以选择多次倒序替换加密或者逆序替换加密；2.每次加密后的密文作为下一次加密的明文，进行重复的加密操作。
结论摩斯密码三层加密可以有效提高信息的安全性。
传统摩斯密码加密提供了一种简单而经典的加密方式，而倒序替换加密和逆序替换加密则为传统加密方式带来新的变化。
多次加密更进一步增加了加密的复杂性。
随着技术的不断发展，我们期待摩斯密码三层加密能够在信息安全领域发挥更重要的作用。
注：本文所述的加密方式仅供学习和研究使用，请勿用于非法用途。
信息安全技术概论习题及答案
信息安全技术概论习题及答案第一章绪论一、选择题1.信息安全的基本属性是（D）A.机密性B.可用性C.完整性D.前面三项都是二、简答题1．谈谈你对信息的理解.答：信息是事物运动的状态和状态变化的方式。
2．什么是信息技术?答：笼统地说，信息技术是能够延长或扩展人的信息能力的手段和方法。
本书中，信息技术是指在计算机和通信技术支持下，用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数值、图像、视频、音频以及语音信息，并且包括提供设备和信息服务两大方面的方法与设备的总称。
也有人认为信息技术简单地说就是3C：Computer＋Communication＋Control。
3．信息安全的基本属性主要表现在哪几个方面?答：（1）完整性（Integrity）（2）保密性（Confidentiality）（3）可用性（Availability）（4）不可否认性（Non-repudiation）（5）可控性（Controllability）4．信息安全的威胁主要有哪些?答：（1）信息泄露（2）破坏信息的完整性（3）拒绝服务（4）非法使用（非授权访问）（5）窃听（6）业务流分析（7）假冒（8）旁路控制（9）授权侵犯（10）特洛伊木马（11）陷阱门（12）抵赖（13）重放（14）计算机病毒（15）人员不慎（16）媒体废弃（17）物理侵入（18）窃取（19）业务欺骗等5．怎样实现信息安全?答：信息安全主要通过以下三个方面：A 信息安全技术：信息加密、数字签名、数据完整性、身份鉴别、访问控制、安全数据库、网络控制技术、反病毒技术、安全审计、业务填充、路由控制机制、公证机制等；B 信息安全管理：安全管理是信息安全中具有能动性的组成部分。
大多数安全事件和安全隐患的发生，并非完全是技术上的原因，而往往是由于管理不善而造成的。
安全管理包括：人事管理、设备管理、场地管理、存储媒体管理、软件管理、网络管理、密码和密钥管理等。
C 信息安全相关的法律。
计算机信息安全技术课后习题答案
专业资料第一章计算机信息安全技术概述1、计算机信息系统安全的威胁因素主要有哪些?(1)人为无意失误(2)人为恶意攻击(3)计算机软件的漏洞和后门2、从技术角度分析引起计算机信息系统安全问题的根本原因。
(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全3、信息安全的CIA 指的是什么 ?Confidenciality隐私性 , 也可称为机密性, 是指只有授权的用户才能获取信息 Integrity 完整性 , 是指信息在传输过程中 , 不被非法授权和破坏 , 保证数据的一致性Availability可用性 , 是指信息的可靠度4、简述 PPDR安全模型的构成要素及运作方式PPDR由安全策略 , 防护 , 检测和响应构成运作方式 :PPDR 模型在整体的安全策略的控制和指导下, 综合运用防护工具的同时, 利用检测工具了解和评估系统的安全状态 , 通过适当的安全响应将系统调整在一个相对安全的状态。
防护 , 检测和响应构成一个完整的、动态的安全循环。
5、计算机信息安全研究的主要内容有哪些?(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全6、计算机信息安全的定义是什么?计算机信息安全是研究在特定的应用环境下, 依据特定的安全策略 , 对信息及信息系统实施防护, 检测和恢复的科学7、信息安全系统中, 人、制度和技术之间的关系如何?在信息安全系统中, 人是核心。
任何安全系统的核心都是人。
而技术是信息安全系统发展的动力, 技术的发展推动着信息安全系统的不断完善。
信息安全系统不仅要靠人和技术, 还应该建立相应的制度以起到规范的作用。
只有三者的完美结合 , 才有安全的信息安全系统第二章密码技术一、选择题1．下列（ RSA算法）算法属于公开密钥算法。
2. 下列（天书密码）算法属于置换密码。
3.DES 加密过程中，需要进行（16 ）轮交换。
二、填空题1. 给定密钥K=10010011，若明文为P=11001100，则采用异或加密的方法得到的密文为01011111。
加密技术在电子商务中的应用
加密技术在电子商务中的应用正文：第一章引言电子商务作为信息技术与商务相结合的一种商业模式，其应用范围越来越广泛，特别是随着移动支付和互联网金融的快速发展，电子商务更加成熟和便捷。
然而，随着电子商务的普及，信息安全问题日益突出，电子商务支付过程中存在各种安全风险，必须采用有效的加密技术对数据进行加密和保护，以保证电子商务的健康稳定发展。
第二章加密技术概述加密技术是信息安全保障的重要手段，其基本原理是通过对输入数据进行加密变换，使其成为无法被直接理解的密文，只有经过特定解密算法才能还原成原来的明文。
现代加密技术基于密码学理论和计算机科学，广泛应用于网络安全和电子商务领域。
加密技术主要包括对称加密算法和非对称加密算法两大类，其中对称加密算法的密钥为单一秘钥，即加密密钥和解密密钥相同；非对称加密算法采用一对密钥，即公钥和私钥，公钥可公开使用，私钥只有接收者才能使用。
第三章加密技术在电子商务中的应用1. 电子支付加密技术电子支付是指通过互联网向商家付款的过程，包括信用卡支付、支付宝、微信支付等。
在电子支付过程中，必须采用有效的加密技术对支付过程中的数据加密保护，包括加密数据和签名认证等。
例如，在支付宝中，用户的支付密码会被加密存储在后台，只有用户才能通过正确密码进行支付，从而实现了密码的保护。
2. 数字证书加密技术数字证书是电子商务中证明身份的一种重要手段，数字证书的生成和验证需要使用到加密技术。
数字证书是由认证机构CA （Certificate Authority）颁发的证书，用于验证用户的身份和签名，保证信息的真实性和可靠性。
数字证书中包含用户的身份信息和公钥，数字证书中的公钥由用户发送给其他人进行加密传输，私钥必须妥善保管，不得外泄。
3. 数据加密技术在电子商务中，数据的机密性、完整性和不可抵赖性都是非常重要的，因此在数据传输和存储过程中必须采用加密技术对数据进行加密保护。
数据加密技术包括对称加密算法和非对称加密算法，对称加密算法用于保护数据传输过程中的机密性和完整性，而非对称加密算法则用于保护数据存储过程中的机密性和不可抵赖性。
2密码编码学-1(武武汉大学国际软件学院信息安全课程)
计算上安全的
武汉大学国际软件学院
15
密码编码学
基本概念和术语 密码学的历史
古代密码 古典密码 现代密码
武汉大学国际软件学院
16
密码学的发展史
古代加密方法（手工阶段） 古典密码（机械阶段） 现代密码（计算机阶段）
武汉大学国际软件学院
17
古代加密方法
起源于公元前440年出现在古希腊战 争中的隐写术 (steganography)：通 过隐藏消息的存在来保护消息. 是现今信息隐藏的始祖
13
下表是穷尽密钥空间所需的时间。从表中我 们可以发现，当密钥长度达到128位以上时， 以目前的资源来说，穷举攻击将不成功。
武汉大学国际软件学院
14
密码的安全性考虑
无条件安全(Unconditionally secure)
无论破译者有多少密文,他也无法解出对应的明文, 即使他解出了,他也无法验证结果的正确性. 一次一密 破译密码的代价超出密文信息的价值 破译密码的时间超出密文信息的有效生命期
一个叫Aeneas Tacticus的希腊人在《论 要塞的防护》一书中对传输密文做了最 早的论述。 公元前2世纪，一个叫Polybius的希腊人 设计了一种将字母编码成符号对的方法， 他使用了一个称为Polybius的校验表， 表中包含许多后来在加密系统中常见的 方法，如代替与换位。
武汉大学国际软件学院 23
信息安全
密码编码学
杨敏 武汉大学 国际软件学院
yangm@
1
密码编码学
基本概念和术语 密码学的历史
古代密码 古典密码 现代密码
网络数据加密和保护技巧
网络数据加密和保护技巧第一章：网络数据加密的基础知识一、什么是网络数据加密网络数据加密是指通过一系列算法和协议对数据进行转换，使其在传输过程中无法被未经授权的人查看、修改或窃取。
加密技术能够保护用户的隐私，确保数据的机密性和完整性。
二、常用的网络数据加密算法1. 对称加密算法：使用同一个密钥对数据进行加密和解密。
常见的对称加密算法有DES、AES、RC4等。
2. 非对称加密算法：使用一对密钥，一个公钥（用于加密）和一个私钥（用于解密）。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA、ECC等。
3. 散列函数：将任意长度的输入通过哈希算法转换为固定长度的输出。
常见的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
第二章：网络数据加密技术的应用一、HTTPS协议HTTPS协议使用SSL/TLS协议对数据进行加密传输，确保用户与网站之间的数据传输过程中不被窃取或篡改。
通过在浏览器与服务器之间建立安全连接，HTTPS能够保证网络通信的机密性和完整性。
二、虚拟专用网络（VPN）VPN通过在公共网络上建立专用网络通道，将用户的数据封装加密后传送，提供了一种安全的远程访问方式。
VPN可以实现跨地域的数据传输，同时通过加密技术保护用户数据的隐私。
第三章：网络数据保护技巧一、多层防护策略网络数据保护需要采取多层次的防护策略。
包括但不限于：1. 防火墙：设置网络边界的安全防线，监控和过滤进出网络的数据流量。
2. 入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）：对网络流量进行监测和分析，提供实时的威胁检测和防范。
3. 数据备份与恢复：定期备份重要数据，以防止数据丢失或损坏。
二、强密码的使用与管理使用强密码是保护个人和企业数据的基本要求。
强密码应包含大小写字母、数字和特殊字符，并且长度应不少于8位。
此外，定期更改密码、不重复使用密码以及避免使用个人信息作为密码也是密码管理的重要原则。
三、及时修补漏洞与更新软件及时修补操作系统和软件程序中的漏洞能够防止黑客利用已知的漏洞进行攻击。
2_1密码技术基础分析
维吉尼亚表:
m=abcdefg
key=bag E(m)= BBIEELH key=egg E(m)=? E(m)=DCI key=bag
m=?
a a A b B c C d D e E f F g G … …
b B C D E F G H …
c C D E F G H I …
d D E F G H I J …
计算机网络安全基础
2.1 密码技术的基本概念
（2）双钥/非对称密码体制 使用相互关联的一对密钥，一个是公用密 钥，任何人都可以知道，另一个是私有密钥， 只有拥有该对密钥的人知道。如果有人发信给 这个人，他就用收信人的公用密钥对信件进行 过加密，当收件人收到信后，他就可以用他的 私有密钥进行解密，而且只有他持有的私有密 钥可以解密。
数据，或有足够多的明文、密文对，穷搜索法总是可以 成功的。但实际中任何一种能保障安全要求的实用密码 体制，都会设计得使这种穷搜索法在实际上是不可行的。 在理论上，这种方法也往往作为与其他攻击方法相比较 的基础，以此作为标准，判断其他各种攻击方法的有效 程度。
计算机网络安全基础
2.1 密码技术的基 密码技术的基本概念
（2）已知明文攻击（Known-Plaintext Attack）。密码分 析者不仅可得到一些消息的密文，而且也知道这些消 息的明文。分析者的任务就是用加密信息推出用来加 密的密钥或推导出一个算法，此算法可以对用同一密 钥加密的任何新的消息进行解密。 （ 3 ）选择明文攻击（ Chosen-Plaintext Attack）。分析 者不仅可得到一些消息的密文和相应的明文，而且他 们也可选择被加密的明文。这比已知明文攻击更有效。 因为密码分析者能选择特定的明文块去加密，那些块 可能产生更多关于密钥的信息，分析者的任务是推出 用来加密消息的密钥或导出一个算法，此算法可以对 用同一密钥加密的任何新的消息进行解密。
第二章 密码技术和认证技术
本章主要按照上述分类展开，同时将讲述基于密码 技术的数字签名和身份认证技术
§2.2 对称密码算法
对称密码算法是指加密和解密数据使用同一个密钥， 即加密和解密是对称的，这种密码系统也称为单密 钥密码系统。 原始数据（即明文）经过对称加密算法处理后，变 成了不可读的密文。如果想解读原文，则需要使用 同样的密码算法和密钥来解密，即信息的加密和解 密使用同样的算法和密钥。 对称密码算法的特点是计算量小、加密速度快。缺 点是加密和解密使用同一个密钥，容易产生发送者 或接收者单方面密钥泄露问题，否则容易被第三方 截获，造成信息失密。
MD5算法的基本步骤如下：
首先需要对输入信息进行填充，使信息的长度等于 512的倍数；填充的方法是在消息后面附加一个1， 然后是若干个0，最后是一个64位的实际消息长度 值； 到此为止，我们已经得到一个512位的整倍数长度 的新的消息。可以表示为L个512位的数据块： Y0,Y1,…,YL-1.其长度为L×512bits。令 N=L×16,则长度为N个32位的字。令M[0…N1]表示以字为单位的消息表示。
初始化MD缓冲区。一个128位MD缓冲区用以保存中间和最终 散列函数的结果。它可以表示为4个32位的寄存器（A,B,C,D）。 寄存器初始化为以下的16进制值。
A=ox01234567 C=oxfedcba98 B=ox89abcdef D=ox76543210
处理消息块（512位=16个32位字）。一个压缩函数 是算法的核心（HMD5）。它包括4轮处理。四轮处理 具有相似的结构，但每次使用不同的基本逻辑函数，记 为F,G,H,I。每一轮以当前的512位数据块（Yq）和 128位缓冲值ABCD作为输入，并修改缓冲值的内容。 每次使用64元素表T[1…64]中的四分之一，T[]由正 弦函数sin构造而成。T的第i个元素表示为T[i]，其值 等于232×abs(sin(i))),其中i是弧度。由于 abs(sin(i))是一个0到1之间的数，T的每一个元素是 一个可以表示成32位的整数。T表提供了随机化的32 位模版，消除了在输入数据中的任何规律性的特征。
计算机软件的数据加密和安全传输技术
计算机软件的数据加密和安全传输技术第一章：数据加密技术在计算机软件中，数据加密是一项重要的技术，通过对数据进行加密，可以确保数据在传输和存储过程中不被未经授权的人所窃取或篡改。
数据加密技术可以分为对称加密和非对称加密两种类型。
对称加密是一种常见的数据加密技术。
它使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
在发送方将数据发送给接收方之前，发送方使用密钥对数据进行加密。
接收方在收到数据后，再使用相同的密钥对数据进行解密。
由于密钥相同，对称加密算法的加密和解密过程效率较高，适合用于大量数据的加密。
但是，对称加密的安全性相对较弱，一旦密钥被泄露，数据就会面临被攻击者获得的风险。
非对称加密采用了公钥和私钥的概念，为数据的发送和接收方分别生成公钥和私钥。
发送方使用接收方的公钥对数据进行加密，而接收方则使用自己的私钥对数据进行解密。
由于公钥和私钥是不同的，非对称加密算法的安全性更高。
但是，非对称加密算法的计算量较大，效率较低，适合用于少量数据的加密。
除了对称加密和非对称加密，还有基于哈希函数的数据加密技术。
哈希函数可以将任意长度的数据映射为固定长度的摘要。
通过将数据的摘要加密后与数据一起传输，接收方可以通过对接收到的数据再次计算摘要，来验证数据的完整性和一致性。
哈希函数算法具有不可逆的特点，即不能通过摘要值反向推导出原始数据，从而保证了数据的安全性。
第二章：安全传输技术在计算机软件中，安全传输技术可以保证数据在传输过程中不被窃取或篡改。
常见的安全传输技术包括传输层安全协议（TLS）和虚拟专用网络（VPN）。
传输层安全协议（TLS）是一种常用的安全传输技术，它在传输层对数据进行加密和身份验证。
TLS主要通过证书来验证服务器和客户端的身份，并使用对称加密和非对称加密技术来保护数据的机密性和完整性。
TLS可以确保数据在传输过程中不会被第三方窃取或篡改，并且可以防止中间人攻击。
在Web应用程序中，TLS被广泛应用于保护浏览器与服务器之间的通信。
网络安全实验3数据加密技术
实验3 数据加密技术第一部分:传统加密算法一、实验目的及要求：1、熟悉一些古典密码算法。
2、通过编程实现替代密码算法或置换密码算法。
二、实验内容：1、自己创建明文信息，并选择一个密钥，编写替代密码算法的实现程序，实现加密和解密操作。
2、自己创建明文信息，并选择一个密钥，编写置换密码算法的实现程序，实现加密和解密操作。
第二部分:现代加密体制一、实验目的：1、掌握对文件加密和数字签名的方法，对加密理论知识加深理解。
2、掌握DES加密解密程序的实现及应用。
3、掌握RSA公钥密码算法的实现及应用。
4、掌握PGP软件的安装方法5、掌握公钥与私钥生成与备份方法6、掌握PGPKeys管理密钥的方法7、掌握使用Outlook发送加密邮件8、掌握使用PGP加密信息9、掌握PGPDisk的使用二、实验环境1.安装Windows2000Server/XP的局域网环境2.PGP软件3.最好为连通Internet状态三、实验内容及步骤1．调试所给出的DES和RSA混合加解密程序。
2．PGP软件的使用1)安装PGP软件、软件注册：双击PGP安装文件进行安装。
完成后必须重启计算机!! PGP软件将出现注册窗口，此时输入我们提供的用户名、组织名、序列号及授权信息等内容后，点击“认证”即可完成安装。
安装时选择新用户，并注意输入通行码(千万不能忘记!!)。
2)公钥与私钥对生成与管理：进入PGPKeys，可以看到我们注册的邮箱对应已有密钥管理内容。
此时我们可导出自己的公钥，生成ASC文件。
方法：右击“邮箱”，选择“Export”，输入文件名即可，此文件可交流、发布等。
3)加密信息：打开记事本程序，输入内容1234abcd。
右击PGP图标，选择CurrentWindow—Encrypt，进行记事本内容加密。
完成后观察结果。
若有多个密钥，则选择!4)解密信息：同样将光标保持在记事本中，右击PGP图标后，选择CurrentWindow—Decrypt即可解密信息，当然需要输入通行码!!解密结果显示在“Text Viewer”中。
网络安全实用技术答案
选择题部分：第一章：(1)计算机网络安全是指利用计算机网络管理控制和技术措施，保证在网络环境中数据的、完整性、网络服务可用性和可审查性受到保护。
A．保密性(2)网络安全的实质和关键是保护网络的安全。
C．信息(3)实际上，网络的安全问题包括两方面的内容：一是，二是网络的信息安全。
D．网络的系统安全(4)在短时间内向网络中的某台服务器发送大量无效连接请求，导致合法用户暂时无法访问服务器的攻击行为是破坏了。
C．可用性(5)如果访问者有意避开系统的访问控制机制，则该访问者对网络设备及资源进行非正常使用属于。
B．非授权访问(6)(7)(8)第二章：(1)(2)SSI(3)B(4)(5)(6)VPN第三章：(1)(2)(3)(4)A(5)(6)力第四章：(1)(2)(3)改变路由信息，修改WindowsNT注册表等行为属于拒绝服务攻击的方式。
C．服务利用型(4)利用以太网的特点，将设备网卡设置为“混杂模式”，从而能够接收到整个以太网内的网络数据信息。
C．嗅探程序(5)字典攻击被用于。
B．远程登录第五章：(1)加密在网络上的作用就是防止有价值的信息在网上被。
A．拦截和破坏(2)负责证书申请者的信息录入、审核以及证书发放等工作的机构是。
D．LDAP目录服务器(3)情况下用户需要依照系统提示输入用户名和口令。
B．用户使用加密软件对自己编写的(){rice文档进行加密，以阻止其他人得到这份拷贝后看到文档中的内容(4)以下不属于AAA系统提供的服务类型。
C．访问(5)不论是网络的安全保密技术还是站点的安全技术，其核心问题是。
A．保护数据安全(6)数字签名是用于保障。
B．完整性及不可否认性第六章：(1)使用密码技术不仅可以保证信息的，而且可以保证信息的完整性和准确性，防止信息被篡改、伪造和假冒。
A．机密性(2)网络加密常用的方法有链路加密、加密和节点加密三种。
B．端到端(3)根据密码分析者破译时已具备的前提条件，通常人们将攻击类型分为4种：一是，二是，三是选定明文攻击，四是选择密文攻击。
计算机信息安全技术课后习题答案
计算机信息安全技术课后习题答案第一章计算机信息安全技术概述1、计算机信息系统安全的威胁因素主要有哪些?(1)人为无意失误(2)人为恶意攻击(3)计算机软件的漏洞和后门2、从技术角度分析引起计算机信息系统安全问题的根本原因。
(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全3、信息安全的CIA指的是什么?Confidenciality 隐私性,也可称为机密性,是指只有授权的用户才能获取信息Integrity 完整性,是指信息在传输过程中,不被非法授权和破坏,保证数据的一致性Availability 可用性,是指信息的可靠度4、简述PPDR安全模型的构成要素及运作方式PPDR由安全策略,防护,检测和响应构成运作方式:PPDR模型在整体的安全策略的控制和指导下,综合运用防护工具的同时,利用检测工具了解和评估系统的安全状态,通过适当的安全响应将系统调整在一个相对安全的状态。
防护,检测和响应构成一个完整的、动态的安全循环。
5、计算机信息安全研究的主要内容有哪些?(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全6、计算机信息安全的定义是什么?计算机信息安全是研究在特定的应用环境下,依据特定的安全策略,对信息及信息系统实施防护,检测和恢复的科学7、信息安全系统中,人、制度和技术之间的关系如何?在信息安全系统中,人是核心。
任何安全系统的核心都是人。
而技术是信息安全系统发展的动力,技术的发展推动着信息安全系统的不断完善。
信息安全系统不仅要靠人和技术,还应该建立相应的制度以起到规范的作用。
只有三者的完美结合,才有安全的信息安全系统第二章密码技术一、选择题1．下列（RSA算法）算法属于公开密钥算法。
2.下列（天书密码）算法属于置换密码。
3.DES加密过程中，需要进行（16）轮交换。
二、填空题1.给定密钥K=10010011，若明文为P=11001100，则采用异或加密的方法得到的密文为 01011111 。
第02章密码学概论
传统密码学
四、传统密码学
3、凯撒（Caesar）密码 令 26 个字母分别对应于 0 ～ 25 ， a=1，b=2……y=25，z=0。 凯撒加密变换实际上是c≡ (m + k) mod 26 其中m是明文对应的数据，c是与明文对应的密文数据，k是 加密用的参数，叫密钥。比如明文：data security 对应数据 序列：4，1，20，1，19，5，3，21，18，9，20，25 k=5时，得密文序列
9，6，25，6，24，10，8，0，23，14，25，4
密文：ifyxjhzwnyd 缺点：容易破解密码。
14
传统密码学
四、传统密码学
移位密码：如凯撒（Caesar）密码 。 仿射密码：如果选取k1，k2两个参数，其中 k1 与 26 互素， 令c≡(k1m + k2)mod 26。这种变换称为仿射变换。 置换密码： 1*. 置换π的表示： π＝
17
传统密码学
四、传统密码学
5、维吉尼亚（Vigenere）密码
典型的多表密码，即一个明文字母可表示为多个密 文字母。：
例如：明文为System，密钥为dog，加密过程如下： 明文：S y s t e m 密钥：d o g d o g 密文：V m g w r s 在这个例子中，每三个字母中的第一、第二、第三 个字母分别移动（mod 26）3个，14个和6个位置。
COMPU
TERSY STEMS ECURI TY
密文：CTSETOETCYMREUPSMRUYSI
12
传统密码学
四、传统密码学
2、代替法 ：代替密码就是明文中每一个字符被替换成密文 中的另外一个字符，代替后的各字母保持原来位置。对密文 进行逆替换就可恢复出明文。有四种类型的代替密码：（1） （1）单表（简单）代替密码：就是明文的一个字符用相应 的一个密文字符代替。加密过程中是从明文字母表到密文字 母表的一一映射。例：恺撒（Caesar)密码。 （2）同音代替密码：它与简单代替密码系统相似，唯一的 不同是单个字符明文可以映射成密文的几个字符之一同音代 替的密文并不唯一。 （3）多字母组代替密码：字符块被成组加密，例如“ABA” 可能对应“RTQ”，ABB可能对应“SLL”等。例：Playfair密码。 （4）多表代替密码：由多个单字母密码构成，每个密钥加 密对应位置的明文。 例：维吉尼亚密码。
数据加密技术课后题
第二章数据加密技术一．选择题1.可以认为数据的加密和解密是对数据进行的某种变换,加密和解密的过程都是在( )的控制下进行的。
A.明文B.密文C.信息D.密钥2.为了避免冒名发送数据或发送后不承认的情况出现,可以采取的办法是( )A.数字水印B.数字签名C.访问控制D.发电子邮件确认3．数字签名技术是分开密钥算法的一个典型的应用，在发送端，它是采用（）。
对要发送的信息进行的数字签名，在接收端，采用（）进行签名验证。
A．发送者的公钥。
B。
发送都的私钥。
C．接收者的公钥。
D。
接收者的私钥。
4．心下关于加密说法，正确的是（）。
A．加密包括对称加密和非对称加密两种B．信息隐蔽是加密的一种方法。
C．如果没有信息加密的密钥，只要知道加密程序的细节就可以对信息进行解密。
D．密钥的位数越多，信息的安全性越高。
5、数字签名为保证其不可更改性，双方约定使用（）A、HASH算法B、RSA算法C、CAP算法D、ACR算法6、（）是网络通信中标志通信各方身份信息的一系列数据，提供一种在Tnternet上验证身份的方式。
A、数字认证B、数字证书C、电子证书D、电子认证7.数字证书采用公钥体制中，每个用户设定一把公钥，由本人公开，用它进行（）。
A.加密和验证签名B.解密和签名C.加密D.解密8.在公开密钥体制中。
加密密钥即（）。
A.解密密钥B.私密密钥C.公开密钥D.私有密钥9.SET协议又称为()A.安全套接层协议B.安全电子交易协议C.信息传输协议D.网上购和物协议10.安全套接层协议又称为()A.SETB. B.S-HTTPC.HTTPD. SSL二.填空题1．在实际应用中，一般将对称加密算法和公开密钥算法混合起来使用，使用__________ 算法对要发送的数据进行加密，而其密钥则使用__________算法进行加密，这样可以综合发挥两种加密算法的优点。
2．SSL协议的中文全称是_______________，英文全称是__________________。
第二章 密码技术基础
a, b Z
2.4 密码学的基本数学知识
同余 设a,b∈Z，n≠0，如果n|(a-b)，则称为a和b模 n同余，记为a ≡ b (mod n)，整数n称为模数。 若0≤b<n，我们称b是a对模n的最小非负剩余， 也称b为a对模n的余数。两个数同余的基本性 质如下：
单套字母替代法统计分析
字母 a b c d e f g h i j k l m 百分比 8.2 1.5 2.8 4.2 12.7 2.2 2.0 6.1 7.0 0.1 0.8 4.0 2.4 字母 n o p q r s t u v w x y z 百分比 6.8 7.5 1.9 0.1 6.0 6.3 9.0 2.8 1.0 2.4 2.0 0.1 0.1
密码分析的方法
穷举攻击（Exhaustive attack），是指密码分析者 采用遍历（ergodic）全部密钥空间的方式对所获密 文进行解密，直到获得正确的明文； 统计分析攻击（Statistical analysis attack），是指 密码分析者通过分析密文和明文的统计规律来破译密 码； 数学分析攻击（Mathematical analysis attack）， 是指密码分析者针对加解密算法的数学基础和某些密 码学特性，通过数学求解的方法来破译密码
模逆元(乘法逆元)的求解
假设M为模数,U为小于M的本元元素,且与M互
素,R为余数,它们满足U*V mod M=R,当R=1时, 我们称V为U的模逆元,当R≠1时,称V为U的模 系数.模逆元和模系数是公开密钥加密算法和 数字签名算法中最常用的参数之一 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章传统加密技术密码技术能够有效地解决网络安全中的信息机密性、完整性、真实性和不可否认性问题。
2.1基本知识密码的历史极其久远，其起源可以追溯到远古时代。
相传在古罗马的一次战役中，兵困城内的部队因多日无法与城外的大部队联络，不久便陷入弹尽粮绝、走投无路的困境。
尽管城外的部队不断地发动猛烈的营救战役，但终因缺乏里应外合的配合而屡屡受挫。
就在这万般无奈、近乎坐以待毙之际，一个想法实然浮现在一个官兵的脑海里。
为何不利用稠密的头发作掩护呢？于是，一个被剃得光溜溜的士兵头上写上了里应外合的作战方案，几天后，打扮成农民模样的他顺利地闯出了重重包围（因为敌人没有发现他头发中的秘密），而后他们取得了战争的全面胜利。
二战时期的一些资料也表明，密码对于军事的重要性。
德国、日本之所以在二战中惨遭失败，其中一个重要的原因是其密码体制被英、美所破译。
中国电视剧《长征》中也提到了共产党破解国民党密码本的一些细节。
由此可见，自古以来，密码技术被广泛应用于军事、机要或间谍等工作中。
然而，直至二次世界大战结束，密码技术对于公众而言始终处于一种未知的黑暗当中，让人在感到神秘之余，又有几分畏惧。
1918年，William F.Friedman发表论文“The Index of Coincidence and Its Applications in Cryptgraphy)(“重合指数及其在密码学中的应用”)。
1949年，Claude Shannon（香农）的论文“The Communication Theory of Secrecy Systems)(“保密系统的通信理论”)奠定了密码学的理论基础。
1967年，David Kahn（戴维.卡恩）收集整理了第一次世界大战和第二次世界大战的大量史料，创作出版了“The Codebreakers“（破译者），为密码技术公开化、大众化拉开了序幕。
20世纪70年代是密码学发展的重要时期，有两件重大事件发生。
其一，1976年11月23日，DES（Data EncryptionStandard）算法被确认为联邦标准算法。
1998年正式退役。
其二，1976年11月，Diffie与Hellman发表了一篇题为“New directions in cryptography”（密码学新方向）的论文，开辟了公开密钥学的新领域，成为现代密码学的一个里程碑。
1978年，R.L.Rivest,A.Shamir和L.Adleman实现了RSA公钥密码体制，它成为公钥密码的杰出代表和事实标准。
1984年，Bennett.Charles H.,Brassard.Gille提出了基于量子理论的（现称为BB84协议），从此量子密码理论宣告诞生。
量子密码不同于以前的密码技术，是一种可以发现窃听行为、安全性基于量子定律的密码技术，可以抗击具有无限计算能力的攻击，有人甚至认为，在量子计算机诞生之后，量子密码技术可能成为惟一的真正安全的密码技术。
1985年，N.Kobliz和ler把椭圆曲线理论应用到公钥密码技术中。
密码技术的另一个重要方向——流密码（也称序列密码）理论也取得了重要的进展。
1989年有人把混沌理论引入流密码及保密通信理论中，为序列密码理论开辟了一条新的途径。
2000年10月，由比利时密码学家Jon Daemen,Vincent Rijmen提交的Rijndael算法被确定为AES算法，接替了DES算法。
2.1.1 加密与解密如图2-1:信源：消息的发送者信宿：消息的接收者明文：原始的消息密文：经过变换（称为加密）的消息。
信道：用来传输消息的通道。
密钥：通信过程中，信源为了和信宿通信，首先要选择的适当加密参数。
加密：C=E k1(m)解密：m= D k2 (C)= D k2( E k1(m))加密算法：对明文进行加密时采用的一组规则。
解密算法: 对密文进行解密时采用的一组规则。
2.1.2密码编码与密码分析“攻”与“守”犹如“矛”与“盾”，是密码研究中密不可分的两个方面。
密码分析是攻击者为了窃取机密信息所做的事情，也是密码体制设计者的工作。
设计者的目的是为了分析体制的弱点，以期提高体制的安全强度。
密码分析大体分为二类：穷举法，密码分析学图2-1加密和解密过程穷举法：就是对可能的密钥或明文的穷举。
穷举密钥时，用可能密钥解密密文，直到得到有意义的明文，确定出正确的密钥和明文。
穷举明文，就是将可能的明文加密，将所得密文与截取的密文对比，从而确定正确的明文。
这一方法主要用于公钥体制和数字签名。
阻止穷举的方法有：增加密钥的长度，在明文、密文中增加随机冗余信息等等。
密码分析学：这种攻击依赖于算法的性质和明文的一般特征或某些明密文对。
这种形式的攻击企图利用算法的特征来推导出特别的明文或使用的密钥。
如果这种攻击能成功地推导出密钥，那么影响将是灾难性的：将会危及所有未来和过去使用该密钥加密消息的安全。
理论上，除了一文一密的密码体制外，没有绝对安全的密码体制。
所以，称一个密码体制是安全的，一般是指密码体制在计算上是安全的，即：密码分析者为了破译密码，穷尽其时间和存储资源仍不可得，或破译所耗费的成本已超出了因破译密码而获得的收益。
根据密码分析者对明、密文掌握的程度，攻击主要可分为五种：2.2隐写术隐写术是将秘密消息隐藏在其他消息中。
中国历史上最常用的隐写方式，就是纸上一篇文字，一旦纸浸水后，将显示出真正的内容。
现在，人们可以在图像中隐藏秘密消息，即用消息比特来替代图像的每个字节中最不重要的比特。
因为大多数图像标准所规定的顔色等级比人类眼睛能够觉察到的要多得多，所以图像并没有多大改变，但是，秘密消息却能够在接收端剥离出来。
用这种方法可在1024*1024灰色度的图片中存储64K 字节的消息。
又如：在一整段文本中用每个单词的第一个字母连起来就可以拼出隐藏的消息。
隐写术的主要缺点是：它要用大量的开销来隐藏相对少量的信息比特;且一旦该系统被发现，就会变得毫无价值。
2.3古典密码学密码研究已有数千年的历史，虽然许多古典密码已经经受不住现代手段的攻击，但是它们在密码发展史上具有不可磨灭的贡献，许多古典密码思想至今仍被广泛运用。
2.3.1置换与替代1．置换密码置换法是通过变动明文块内部的字符排列次序来达到加密信息的目的。
例如明文number2，我们可以通过对它内部包含的字符、符号或数字重新排列次序使它变为密文，这个过程叫做置换。
如：把第2个字符“u”移到第1个位置，把第7个字符“2”移到第2个位置，把第3个字符“m”移到第6个位置…见下图所示，就可以把明文number2置换为密文u2brnme.n u m b e r 2u 2 b r n m e置换法加密示例密钥即为置换和逆置换。
置换为：[2，7，4，6，1，3，5]，逆置换为：[5，1，6，3，7，4，2]课堂练习：明文为I am very glad.置换为[2,5,6,10,4,1,9,3,11,8,7],其密文是什么？逆置换是什么？答：密文为AERAVILMDGY, 逆置换是[6,1,8,5,2,3,11,10,7,4,9]一种更复杂的方案是把消息一行一行地写成矩形块，然后按列读出，但是把列的次序打乱。
列的次序就是算法的密钥。
如：明文为：Attack Postpone Duntilt Woamxyz将明文按行的形式放置。
密钥为：4 3 1 2 5 6 7密钥为：4 3 1 2 5 6 7明文为：A T T A C K PO S T P O N ED U N T I L TW O A M X Y Z按列的方式读出，即为密文：密文为：TTNAAPTMTSUOAODWCOIXKNLYPETZ密文恢复为明文的过程如下：密钥的逆置换为： 3 4 2 1 5 6 7密文按矩阵展开为：T A T A C K PT P S O O N EN T U D I L TA M O W X Y Z明文为：A T T A C K PO S T P O N ED U N T I L TW O A M X Y Z2.替代密码替代密码就是明文中每一个字符被替换成密文中的另外一个字符，接收者对密文进行逆替换以恢复明文。
（1） Caesar 替换法有记载表明，在古罗马就已经使用对称密码技术。
据说有一位名叫Julius Caesar 的国王在作战时曾使用过一种密码技术（如今把这种密码技术称为“凯撒密码”技术）。
该密码技术的思路是这样的：将26个英文字母（小写、斜体）a ，b ，c ，…依次排列，z 后面再接排a ，b ，c ，…取移位间隔为3，将每个字母（明字符）由与它间隔为3的字母来替代（密字符），由此构成了一张明字符和密字符的对照表，称为密码表。
例如，密码表如表2-1所示（密码符用大写、正体表示）。
例如，取明文块M= network ，相应的密文块C=QHWZRUN 。
因为k 的取值可以在1至25之间变化，所以总共可以得到25个不同的密码表。
例如，如果取k=5，那么明文M=network 加密后就变为密文C=SJYBTWP 。
可见，同样的明文，如果k 的取值不同，那么就会得到不同的密文。
这个k 就是这种密码技术的密钥。
因为k 的取值最多只有25种，所以这种密码技术在计算技术如此发达的今天已表2-1 k=3密码表经不再安全。
但从这种技术中我们可以了解它的加密思想，从而可以古为今用。
(2)Playfair密码Playfair密码是英国科学家Chaeles Wheatstone 于1845年发明的，但是用了他的朋友Barron Playfai 的名字。
Playfair算法基于一个5*5的字母矩阵，该矩阵通过一个密钥构造。
例如，密钥为Playfair，相应的矩阵如图2-2所示。
其矩阵的构造如下：首先，从左到右、从上到下填入该密钥的字母，并去除重复的字母（两个A只取一个）;其次，按照字母表顺序将其余字母填入矩阵的剩余空间。
字母I和J被算作一个字母，可以根据使用者的意愿在形成密文时确定用I或J。
Playfair算法根据下列规则一次对明文的两个字母进行加密，这两个字母构成一对：（1）一对明文字母如果是重复的则在这对明文字母之间插入一个填充字符，如x。
因些，单词session 将被分割成：se sx si on.(2)如果分割后的明文字母对在矩阵的同一行中都出现，那么分别用矩阵中其右侧的字母代替，行的最后一个字母由行的第一个字母代替。
例如，on被加密成QO,而st被加密成TN。
（3）如果分割后的明文字母对在矩阵的同一列中都出现，则分别用矩阵中其下方的字母代替，列的最后一个字母由列的第一个字母代替。
例如，en被加密成NU,而aw被加密成BA。
(4)否则，明文对中的每一个字母将由与其同行，且与另一个字母同列的字母代替。