密码学入门
解密世界的密码：密码学入门教学大纲
解密世界的密码：密码学入门教学大纲引言在当今网络时代，隐私和安全已经成为了极为重要的话题。
随着技术的不断进步，个人信息的泄露和网络攻击也变得越来越普遍。
为了保护我们的隐私和数据安全，密码学作为一门科学，变得越来越重要。
密码学是一种通过使用加密算法来确保信息安全的技术，它在各个领域都有广泛的应用，包括银行业、电子商务、通信和互联网安全等。
本文将为您提供一个密码学入门教学大纲，帮助您了解密码学的基本概念、加密算法的原理以及密码学在实际应用中的作用。
第一部分：密码学基础1.1 密码学的定义和发展•密码学的定义：解释密码学是什么以及它的主要目标。
•密码学的发展历史：介绍密码学从古代到现代的发展历程，包括凯撒密码和电子密码学的兴起。
1.2 密码学的基本概念•明文、密文和密钥：解释这些基本概念在密码学中的含义和作用。
•对称加密和非对称加密：介绍对称加密和非对称加密的原理和区别。
1.3 常见的加密算法•对称加密算法：介绍常见的对称加密算法，如DES、AES等，并解释它们的原理和使用场景。
•非对称加密算法：介绍常见的非对称加密算法，如RSA、椭圆曲线密码等，并解释它们的原理和使用场景。
第二部分：加密算法的原理与应用2.1 对称加密算法的原理与应用•替代密码和置换密码：解释替代密码和置换密码在对称加密算法中的作用，并介绍如何使用替代密码和置换密码进行加密和解密。
•分组密码：介绍分组密码的基本原理和应用，包括Feistel网络和数据加密标准（DES）算法的原理。
•流密码：介绍流密码的基本原理和应用，包括RC4算法的原理。
2.2 非对称加密算法的原理与应用•公钥和私钥：解释公钥和私钥在非对称加密算法中的作用，并介绍如何使用公钥和私钥进行加密和解密。
•RSA算法：介绍RSA算法的原理和应用，包括密钥生成、加密和解密过程。
•椭圆曲线密码：介绍椭圆曲线密码的原理和应用，包括椭圆曲线点的加法和乘法、密钥生成、加密和解密过程。
密码学入门
件签名。 Alice将文件和散列签名送给Bob Bob用Alice发送的文件产生单向散列签名值，然
后数字签名算法对散列值运算，同时用Alice的公 开密钥对签名的散列解密。如果签名的散列值与 自己产生散列值相匹配，签名就是有效的。
?换位密码密码学入门?转轮机?简单异或?破异简单异或的方法?破异简单异或的方法?重合码计数法找出密钥长度?按此长度移动密文并且和自身异或?一次一乱密码本密码学入门?常见的计算机算法?des是最通用的计算机加密算法
网络安全入门
于广辉ygh@
大连理工大学网络中心
密码学入门
基础知识 密码协议 密码技术 密码算法
密码学入门
英国的TYPEX打字密码机，是德国3轮ENIGMA的 改进型密码机。它在英国通信中使用广泛，且在 破译密钥后帮助破解德国信号。
密码学入门
在线密码电传机Lorenz SZ 42，大约在1943年 由Lorenz A.G制造。英 国人称其为“tunny”， 用于德国战略级陆军司 令部。SZ 40/SZ 42加 密因为德国人的加密错 误而被英国人破解，此 后英国人一直使用电子 COLOSSUS机器解读德 国信号。
密码学入门
Kryha密码机大约在 1926年由Alexander vo Kryha发明。这是 一个多表加密设备， 密钥长度为442，周 期固定。一个由数量 不等的齿的轮子引导 密文轮不规则运动。
密码学入门
哈格林（Hagelin）密码机C-36，由 Aktiebolaget Cryptoeknid Stockholm于 1936年制造密钥周期长度为3,900,255。
代替密码和换位密码
代替密码（substitution cipher）就是明文中 的每一个字符被替换成密文中的另外一个自 负。接收者对密文进行逆替换就恢复出明文 来。
密码学基础(一)常见密码算法分类
密码学基础（一）常见密码算法分类对称算法是指一种加密密钥和解密密钥相同的密码算法，也称为密钥算法或单密钥算法。
该算法又分为分组密码算法（Block cipher）和流密码算法（Stream cipher）。
•分组密码算法o又称块加密算法o加密步骤一：将明文拆分为 N 个固定长度的明文块o加密步骤二：用相同的秘钥和算法对每个明文块加密得到 N 个等长的密文块o加密步骤三：然后将 N 个密文块按照顺序组合起来得到密文•流密码算法o又称序列密码算法o加密：每次只加密一位或一字节明文o解密：每次只解密一位或一字节密文常见的分组密码算法包括 AES、SM1（国密）、SM4（国密）、DES、3DES、IDEA、RC2 等；常见的流密码算法包括 RC4 等。
•AES：目前安全强度较高、应用范围较广的对称加密算法•SM1：国密，采用硬件实现•SM4：国密，可使用软件实现•DES/3DES：已被淘汰或逐步淘汰的常用对称加密算法二、非对称密码算法（Asymmetric-key Algorithm）非对称算法是指一种加密密钥和解密密钥不同的密码算法，也称为公开密码算法或公钥算法。
该算法使用一个密钥进行加密，另一个密钥进行解密。
•加密秘钥可以公开，又称为公钥•解密秘钥必须保密，又称为私钥常见非对称算法包括 RSA、SM2（国密）、DH、DSA、ECDSA、ECC 等。
三、摘要算法（Digest Algorithm）算法是指将任意长度的输入消息数据转换成固定长度的输出数据的密码算法，也称为哈希函数、哈希函数、哈希函数、单向函数等。
算法生成的定长输出数据称为摘要值、哈希值或哈希值，摘要算法没有密钥。
算法通常用于判断数据的完整性，即对数据进行哈希处理，然后比较汇总值是否一致。
摘要算法主要分为三大类：MD（Message Digest，消息摘要算法）、SHA-1（Secure Hash Algorithm，安全散列算法）和MAC（Message Authentication Code，消息认证码算法）；另国密标准 SM3 也属于摘要算法。
密码学基础与实践教程
密码学基础与实践教程第一章：密码学基础概述密码学作为一门研究如何保护信息安全的学科，是现代通信和计算机科学领域的重要组成部分。
本章将介绍密码学的基本概念、目标和分类，并简要介绍几个密码学的关键术语。
1.1 密码学的定义与目标密码学旨在研究如何设计算法和协议，以确保信息在传输和存储过程中的保密性、完整性和可用性。
其目标主要包括保密性、完整性、身份认证和不可否认性。
1.2 密码学基本概念本节将介绍几个密码学中常用的基本概念，包括明文、密文、密钥和加密算法。
1.2.1 明文与密文明文是指未经加密处理的原始信息，而密文是指经过加密算法处理后的不易被理解的信息。
1.2.2 密钥密钥是密码学中用于加密和解密的参数。
在对称加密算法中，使用相同的密钥进行加密和解密；而在非对称加密算法中，使用公钥进行加密，私钥进行解密。
1.2.3 加密算法加密算法是密码学中用于对明文进行加密的数学算法。
常见的对称加密算法有DES、AES等，非对称加密算法有RSA、ECC等。
第二章：对称加密算法对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的加密方法。
本章将介绍DES和AES两个常见的对称加密算法，并分析其优缺点及应用场景。
2.1 DES算法DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，被广泛应用于各种信息系统的数据加密。
本节将介绍DES算法的基本原理、特点和应用场景。
2.2 AES算法AES（Advanced Encryption Standard）是一种高级加密标准算法，是目前应用最广泛的对称加密算法之一。
本节将介绍AES算法的设计思路、安全性和性能分析，并介绍其在信息安全中的应用。
第三章：非对称加密算法非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的加密方法，包括公钥加密和数字签名等技术。
本章将介绍RSA和ECC两个常见的非对称加密算法，并讨论其应用场景。
3.1 RSA算法RSA算法是一种基于大数分解困难性的加密算法，被广泛应用于数字证书、安全通信等领域。
密码学基础知识
密码学基础知识密码学是一门研究数据的保密性、完整性以及可用性的学科，广泛应用于计算机安全领域、网络通信以及电子商务等方面。
密码学的基础知识是研究密码保密性和密码学算法设计的核心。
1. 对称加密和非对称加密在密码学中，最基本的加密方式分为两类：对称加密和非对称加密。
对称加密通常使用一个密钥来加密和解密数据，同时密钥必须保密传输。
非对称加密则使用一对密钥，分别为公钥和私钥，公钥可以公开发布，任何人都可以用它来加密数据，但只有私钥持有人才能使用私钥解密数据。
2. 散列函数散列函数是密码学中常用的一种算法，它将任意长度的消息压缩成一个固定长度的摘要，称为消息摘要。
摘要的长度通常为128位或更长，主要用于数字签名、证书验证以及数据完整性验证等。
常见的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
3. 数字签名数字签名是一种使用非对称加密技术实现的重要保密机制，它是将发送方的消息进行加密以保证消息的完整性和真实性。
发送方使用自己的私钥对消息进行签名，然后将消息和签名一起发送给接收方。
接收方使用发送方的公钥来验证签名，如果消息被篡改或者签名无法验证，接收方将拒绝接收消息。
4. 公钥基础设施（PKI）PKI是一种包括数字证书、证书管理和证书验证的基础设施，用于管理数字证书和数字签名。
数字证书是将公钥与其拥有者的身份信息结合在一起的数字文件，它是PKI系统中最重要的组成部分之一。
数字证书通过数字签名来验证其真实性和完整性，在通信和数据传输中起着至关重要的作用。
总之，密码学是计算机科学中重要的领域之一，其应用广泛，影响深远。
掌握密码学基础知识非常有必要，对于安全性要求较高的企业和组织来说，更是至关重要。
密码学基础
密码学常识□秋雨灰灰目录密码常识字母表顺序-数字进制转换密码Mod算法倒序间隔字母频率凯撒密码(Caesar Shifts, Simple Shift)凯撒移位(中文版)栅栏密码(The Rail-Fence Cipher)维吉尼亚密码(Vigenère Cipher)Polybius密码(Polybius Cipher)ADFGX/ADFGVX密码(ADFGX/ADFGVX Cipher)ADFGXADFGVX乘法密码(Multiplication Cipher)仿射密码(Affine Shift)希尔密码(Hill Cipher)加密解密Playfair密码(Playfair Cipher)莫尔斯电码置换密码(Transposition Cipher)替代密码(Monoalphabetic Substitution)字母表数字字母表代码反字母表随机乱序字母棋盘密码键盘密码键盘移位软键盘密码数字小键盘密码手机键盘密码数字记忆编码百度/Google/网页字符百度字符(GB2312)Google字符(URI)网页编码(Unicode)Alt+数字小键盘MD5【密码常识】字母表顺序-数字加密的时候，经常要把A至Z这26个字母转换成数字，最常见的一种方法就是取字母表中的数字序号。
A代表1，B代表2，C代表3……字母 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26进制转换密码例如二进制：1110 10101 1101 10 101 10010 1111 1110 101转为十进制：14 21 13 2 5 18 15 14 5对应字母表：numberMod算法我们可以对字母序号进行数学运算，然后把所得的结果作为密文。
密码学基础与应用
密码学基础与应用密码学是一门研究如何保证信息安全的学科。
在数字化的今天，信息的传输和存储已经成为我们日常生活中必不可少的一部分。
然而，随着技术的不断进步，信息安全面临着诸多威胁，如黑客攻击、数据泄露等。
密码学的基础理论和应用技术，为保障信息的机密性、完整性和可用性提供了有效的解决方案。
一、密码学的基础理论密码学的基础理论主要包括对称加密、非对称加密和哈希算法。
1. 对称加密对称加密是指发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密操作。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
在对称加密中，数据的加密和解密过程迅速而高效，但密钥的管理和分发较为困难。
2. 非对称加密非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
非对称加密算法常用的有RSA、ECC等。
相比对称加密，非对称加密提供了更高的安全性，但加密和解密的过程相对较慢。
3. 哈希算法哈希算法是将任意长度的输入通过散列函数变换成固定长度的输出，常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
哈希算法主要用于验证数据的完整性和一致性，具备不可逆和唯一性的特点。
二、密码学的应用技术密码学的应用技术广泛应用于网络安全、电子支付、数字版权保护等领域。
1. 网络安全在网络通信中，密码学技术被广泛应用于保护数据的隐私和完整性。
比如，SSL/TLS协议使用非对称加密算法对通信双方进行身份认证，并使用对称加密算法对数据进行加密，确保通信的机密性和完整性。
2. 电子支付在电子支付领域，密码学技术能够确保交易的安全性。
支付过程中使用非对称加密算法对交易信息进行加密，防止黑客窃取银行账户信息和交易金额。
此外，数字签名技术的应用，也能够验证交易的真实性和完整性。
3. 数字版权保护对于数字版权保护，密码学技术可以实现数字内容的加密和解密。
通过对数字内容进行加密，只有获得授权的用户才能解密并获得内容，有效防止盗版和非法传播。
三、密码学的发展趋势随着计算机运算能力的提高和攻击手段的不断演进，密码学也在不断发展和改进。
密码学知识点总结csdn
密码学知识点总结csdn1. 密码学基础密码学基础包括对称加密、非对称加密、哈希函数、消息认证码等概念的介绍。
对称加密即加密和解密使用相同的密钥，常用算法有DES、AES、RC4等；非对称加密则分为公钥加密和私钥解密，常用算法有RSA、ECC等；哈希函数则是将任意长度的消息压缩为固定长度的摘要信息，常用算法有MD5、SHA-1、SHA-256等；消息认证码是在消息传输中保障数据完整性的重要手段，主要分为基于对称加密的MAC和基于非对称加密的数字签名。
2. 随机数生成密码学安全性的基础在于随机数的生成，常用的随机数生成算法有伪随机数生成器（PRNG）和真随机数生成器（TRNG）。
PRNG是通过确定性算法生成随机数，安全性依靠其内部逻辑结构；TRNG则是依靠物理过程生成随机数，如放射性衰变、指纹图像等，安全性更高。
密码学攻击主要分为三类：密码分析攻击、椭圆曲线攻击和量子攻击。
密码分析攻击是通过推测、猜测等方法攻破密码；椭圆曲线攻击是因为非对称加密算法中的基于椭圆曲线离散对数问题存在可解性，从而破解密码；量子攻击则是通过量子计算机的强大计算能力破解传统密码学算法。
4. 密码学综合应用密码学在实际应用中广泛应用于电子邮件加密、数字证书、数字签名、数字支付、VPN安全通信等领域。
其中，AES算法被广泛应用于SSL/TLS等加密通信协议中；RSA算法则是数字证书和电子邮件加密中最常用的算法；数字签名则应用于身份认证、电子合同、电子票据等领域；数字支付则依赖于密码学原理来保证支付的安全性。
5. 密码学的未来发展当前，密码学面临着来自量子计算机的挑战，需要进一步开发抗量子攻击的加密算法。
同时，在移动互联网、物联网等领域中，新的安全需求也对密码学技术提出了挑战。
未来发展的重点可能包括量子密码学研究、密码学与人工智能技术的结合等方面。
总之，密码学是信息安全的重要组成部分，掌握相关知识点将有助于提高信息安全意识和防范风险能力。
密码学基本概念
密码学基本概念
密码学是一门研究保护信息安全的学科，其基本目标是保证信息在传输过程中不被非法获取和篡改。
在密码学中，有一些基本概念需要了解。
1. 密码学基础
密码学基础包括加密、解密、密钥、明文和密文等概念。
加密是将明文转换为密文的过程，解密则是将密文还原为明文的过程。
密钥是用于加密和解密的秘密码，明文是未经过加密的原始信息，密文则是加密后的信息。
2. 对称加密算法
对称加密算法指的是加密和解密时使用同一个密钥的算法，如DES、AES等。
在对称加密算法中，密钥必须保密，否则会被攻击者轻易获取并进行破解。
3. 非对称加密算法
非对称加密算法指的是加密和解密时使用不同密钥的算法，如RSA、DSA等。
在非对称加密算法中，公钥用于加密，私钥用于解密。
公钥可以公开，私钥必须保密，否则会被攻击者轻易获取并进行破解。
4. 数字签名
数字签名是用于保证信息的完整性和真实性的技术。
数字签名使用非对称加密算法，签名者使用私钥对信息进行加密，接收者使用公钥进行验证。
如果验证通过，则说明信息未被篡改过。
5. Hash函数
Hash函数是一种将任意长度的消息压缩成固定长度摘要的函数，常用于数字签名和消息验证。
Hash函数具有不可逆性，即无法通过消息摘要还原出原始数据。
以上就是密码学的基本概念，掌握这些概念对于理解密码学的原理和应用非常重要。
密码学基础知识
密码学基础知识密码学是研究加密、解密和信息安全的学科。
随着信息技术的快速发展，保护敏感信息变得越来越重要。
密码学作为一种保护信息安全的方法，被广泛应用于电子支付、网络通信、数据存储等领域。
本文将介绍密码学的基础知识，涵盖密码学的基本概念、常用的加密算法和密码学在实际应用中的运用。
一、密码学的基本概念1. 加密与解密加密是将明文转化为密文的过程，而解密则是将密文转化为明文的过程。
加密算法可分为对称加密和非对称加密两种方式。
对称加密使用同一个密钥进行加密和解密，速度较快，但密钥的传输和管理相对复杂。
非对称加密则使用一对密钥，公钥用于加密，私钥用于解密，更安全但速度较慢。
2. 密钥密钥是密码学中重要的概念，它是加密和解密的基础。
对称加密中，密钥只有一个，且必须保密；非对称加密中，公钥是公开的，私钥则是保密的。
密钥的选择和管理对于信息安全至关重要。
3. 摘要算法摘要算法是一种不可逆的算法，将任意长度的数据转化为固定长度的摘要值。
常见的摘要算法有MD5和SHA系列算法。
摘要算法常用于数据完整性校验和密码验证等场景。
二、常用的加密算法1. 对称加密算法对称加密算法常用于大规模数据加密，如AES（Advanced Encryption Standard）算法。
它具有速度快、加密强度高的特点，广泛应用于保护敏感数据。
2. 非对称加密算法非对称加密算法常用于密钥交换和数字签名等场景。
RSA算法是非对称加密算法中最常见的一种，它使用两个密钥，公钥用于加密，私钥用于解密。
3. 数字签名数字签名是保证信息完整性和身份认证的一种方式。
它将发送方的信息经过摘要算法生成摘要值，再使用私钥进行加密，生成数字签名。
接收方使用发送方的公钥对数字签名进行解密，然后对接收到的信息进行摘要算法计算，将得到的摘要值与解密得到的摘要值进行比对，以验证信息是否完整和真实。
三、密码学的实际应用1. 网络通信安全密码学在网络通信中扮演重要的角色。
密码学基础知识
密码学基础知识密码学是研究如何在通信过程中确保信息的机密性、完整性和身份认证的学科。
以下是密码学的一些基础知识：1. 对称加密和非对称加密：对称加密使用相同的密钥来进行加密和解密，而非对称加密使用一对密钥，包括公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
非对称加密也可以用于数字签名和身份验证。
2. 加密算法：加密算法是用于对数据进行加密和解密的数学算法。
常见的对称加密算法有AES（高级加密标准）和DES（数据加密标准），常见的非对称加密算法有RSA和椭圆曲线加密算法（ECC）。
3. 数字签名：数字签名用于验证消息的完整性和认证消息的发送者。
它使用发送者的私钥对消息进行加密，接收者使用发送者的公钥进行解密和验证。
4. 哈希函数：哈希函数将输入数据转换为固定长度的哈希值。
它们广泛用于密码学中的消息完整性检查和密码存储。
常见的哈希函数包括SHA-256和MD5，但MD5已经不推荐用于安全目的。
5. 密码协议：密码协议是在通信过程中使用的协议，旨在确保通信的安全性。
例如，SSL/TLS 协议用于在Web浏览器和服务器之间进行安全通信。
6. 密码学安全性：密码学的安全性取决于密钥的保密性和算法的强度。
一个安全的密码系统应该能够抵抗各种攻击，包括穷举攻击、字典攻击和选择明文攻击等。
7. 安全性协议和标准：密码学安全性协议和标准旨在确保系统和通信的安全性。
例如，PKCS （公钥密码标准）是用于公钥密码学的一组标准，TLS（传输层安全）是用于安全通信的协议。
需要注意的是，密码学是一个复杂的领域，有很多更高级的概念和技术。
以上只是一些基础的密码学知识，但足以了解密码学的基本原理和常用术语。
密码学入门
密码学入门第一章几种常见密码形式一、栅栏易位密码即把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行，再将下面一行字母排在上面一行的后边，从而形成一段密码。
举例：TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHVAED解：将字母分截开排成两行，如下T E O G S D Y U T A E N NH L N E T A M S H V A E D再将第二行字母分别放入第一行中，得到以下结果：THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END.课后小题：请破解以下密码teieeemrynwetemryhyeoetewshwsnvraradhnhyartebcmohrie二、恺撒移位元密码也就是一种最简单的错位法，将字母表前移或者后错几位，例如：明码表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ密码表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC这就形成了一个简单的密码表，如果我想写frzy（即明文），那么对照上面密码表编成密码也就是iucb （即密文）了。
密码表可以自己选择移几位，移动的位数也就是密钥。
课后小题：请破解以下密码dtzwkzyzwjijujsixtsdtzwiwjfrx三、进制转换密码比如给你一堆数字，乍一看头晕晕的，你可以观察数字的规律，将其转换为10进制数字，然后按照每个数字元在字母表中的排列顺序，拼出正确字母。
举例：110 10010 11010 11001解：很明显，这些数字都是由1和0组成，那么你很快联想到什么？二进制数，那么就试着把这些数字转换成十进制试试，得到数字6 18 26 25，对应字母表，破解出明文为frz y。
课后小题：请破解以下密码11 14 17 26 5 25四、摩尔斯密码翻译不同，有时也叫摩尔密码。
*表示滴，-表示哒，如下表所示比如滴滴哒就表示字母U，滴滴滴滴滴就表示数字5。
另外请大家不要被滴哒的形式所困，我们实际出密码的时候，有可能转换为很多种形式，例如用0和1表示，迷惑你向二进制方向考虑，等等。
密码学知识点总结
密码学知识点总结密码学是研究如何保护信息安全的一门学科，它包括了密码学的基本概念、密码算法、密码协议和密码分析等知识点。
以下是密码学的一些知识点总结：1. 密码学的基本概念：- 明文和密文：明文是未经加密的原始信息，密文是经过密码算法加密后的信息。
- 加密和解密：加密是将明文转换为密文的过程，解密是将密文转换为明文的过程。
- 密钥：密钥是用于加密和解密的算法参数。
- 对称加密和非对称加密：对称加密使用相同的密钥加密和解密数据，非对称加密使用不同的密钥。
2. 对称密钥算法：- DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，使用56位密钥。
- AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，使用128、192或256位密钥。
- Rijndael算法：AES算法的前身，支持更多的密钥长度。
3. 非对称密钥算法：- RSA：Rivest, Shamir和Adleman发明的算法，广泛用于密钥交换和数字签名。
- Diffie-Hellman密钥交换：用于在不安全的通信渠道上安全地交换密钥。
- 椭圆曲线密码术（ECC）：基于椭圆曲线数学的一种非对称加密算法。
4. 哈希函数：- 哈希函数将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出，输出值称为哈希值或摘要。
- 常见的哈希函数有SHA-1、SHA-256、MD5等。
- 哈希函数具有唯一性、不可逆性和抗碰撞性等特性。
5. 数字签名：- 数字签名用于确保数据的完整性、认证发送者和抗抵赖性。
- 数字签名使用发送者的私钥生成，验证时使用发送者的公钥。
- 常用的数字签名算法有RSA和DSA。
6. 密码协议：- SSL/TLS协议：用于在网络上建立安全通信的协议。
- IPsec协议：用于保护IP数据包的协议。
- Kerberos认证协议：用于网络认证的协议。
7. 密码分析：- 密码分析旨在破解密码系统，通常通过暴力破解、频率分析和差分攻击等方法。
密码学入门
2、凯撒密码凯撒加密法的替换方法是通过排列明文和密文字母表，密文字母表示通过将明文字母表向左或向右移动一个固定数目的位置。
例如，当偏移量是左移3的时候（解密时的密钥就是3）：明文字母表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ密文字母表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC据说这种加密法师凯撒首先开始运用的，虽然这种加密法现在看来非常容易破解，因为密钥只有1到25这25种可能性，通过穷举法就能破解；如果需要更快的方式的话可以加入一些分析，比如在英语中“the”这个词出现频率极高，那么如果我在一段密文中经常看到“wlh”的出现，并且恰好这三个字母间距和the的字母间距一样，那么我就有理由相信wlh就是the，那么马上就能得到密钥是3。
我们来尝试破译一句凯撒密码：密文：OE DOV ZLPGLZ AOL YPNOA TVTLUA OL AOL YPNOA TAU明文：HE WHO SEIZES THE RIGHT MOMENT IS THE RIGHT MAN密钥为73、维吉尼亚密码维吉尼亚密码是使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法，属于多表密码的一种简单形式。
该方法最早记录在吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索于1553年所著的书《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的密码》中。
然而，后来在19世纪时被误传为是法国外交官布莱斯·德·维吉尼亚所创造，因此现在被称为“维吉尼亚密码”。
维吉尼亚密码以其简单易用而著称，同时初学者通常难以破解。
在一个凯撒密码中，字母表中的每一字母都会作一定的偏移，而维吉尼亚密码则是由一些偏移量不同的恺撒密码组成。
为了生成密码，首先需要使用维吉尼亚表格。
这一表格包括了26行字母表，每一行都由前一行向左偏移一位得到。
TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION当选定RELATIONS作为密钥时，加密过程是：明文一个字母为T，第一个密钥字母为R，因此可以找到在R行中代替T的为K，依此类推，得出对应关系如下：明文:T O B E O R N O T T O B E T H A T I S T H E Q U E S T I O N 密钥:R E L A T I O N S R E L A T I O N S R E L A T I O N S R E L 密文:K S M E H Z B B L K S M E M P O G A J X S E J C S F L Z S Y维吉尼亚密码足够地易于使用使其能够作为战地密码。
密码学入门1凯撒密码与栅栏密码
2021/3/11
8
栅栏密码
④第一组y u r b a t f l 第二组o a e e u i u # 连接起来yurbatfloaeeuiu# ⑤输出密文：yurbatfloaeeuiu#
2021/3/11
9
栅栏密码
解密
①输入密文：yurbatfloaeeuiu#
②平分密文：y u r b a t f l
加密后xyzab cdefg hijkl mnopq rstuv w
②密文：promofpb 在加密后的字母表中找到字母并一一对应上去
得到明文surprise
③输出明文：surprise
大功告成！！！
2021/3/11
4
凯撒密码
为什么k的值有限制呢？ 不知道k值可以解开吗？Βιβλιοθήκη 2021/3/115
凯撒密码
我们想一想，你如果向右移动26位你和没有移动有什么区别呢？如果你移动 27位，其实本质上你只移动了一位，不是吗？
如果你没有密匙k怎么破解呢？因为只有25种情况，所以我们采用穷举法，一 种一种慢慢试。（至于什么时候对，就看你的运气了）
2021/3/11
6
栅栏密码
概念：所谓栅栏密码，就是把要加密的明文分成N个一组，然后把每组的第1 个字连起来，形成一段无规律的话。 不过栅栏密码本身有一个潜规则，就是 组成栅栏的字母一般不会太多。（一般不超过30个，也就是一、两句话）。
加密后xyzab cdefg hijkl mnopq rstuv w
在原始字母表中寻找出surprise与加密后的字母表中一一对应字母
分别是promofpb
⑥输出密文：promofpb加密完成
2021/3/11
安全第2讲——现代密码学入门
安全第2讲——现代密码学入门上一讲介绍了凯撒加密、单字母替换加密、Vigenere加密三种古典加密方法，在计算机辅助下进行攻击，它们几乎都不堪一击。
但实际上，对程序员们来说，这三种加密方法、或者从它们衍生出的加密方法，依然是经常使用的方法，只不过它们不被用于商用系统，也不被用于对自身机密信息的保护。
我们自己编写一些好玩的小程序，想进行简单鉴权，我们还是会优先想到凯撒加密等算法。
对商用系统，或者对个人机密信息保护的系统，则要求使用现代加密算法。
下面介绍一些现代密码学的入门知识。
1、算法的表示加密方案涉及到三种算法，分别是：（1）密钥产生算法Gen；（2）加密算法Enc；（3）解密算法Dec；2、取值空间的表示取值空间常用手写体的大写字母表示，分别为：（1）明文空间M；（2）密文空间C；（3）密钥空间K；3、具体取值的表示具体取值有三种，用小写字母表示，分别为：（1）明文m；（2）密文c；（3）密钥k；4、随机值的表示随机值也有三种，常用打印体的大写字母表示，分别为：（1）明文随机值M；（2）密文随机值C；（3）密钥随机值K；5、出现概率的表示出现概率有三种，分别为：（1）Pr[K=k]表示密钥k的出现概率，即Gen算法生成k的概率；（2）Pr[M=m]表示明文m的出现概率；（3）Pr[C=c]表示密文c的出现概率；6、算法的使用（1）k:=Gen()，k∈K解释：通过执行Gen算法，我们可以得到密钥k，得到的密钥属于密钥空间K。
（2）对于k∈K、m∈M，则c:=Enc(k, m),c∈C解释：通过执行Enc算法，输入密钥k和原文m，可以得到密文c，得到的密文属于密文空间C。
有的的Enc算法，对于给定的密钥k和原文m，生成固定的密文c；但也有Enc算法，对于给定的密钥k和原文m，每次执行生成的密文c不同。
（3）对于k∈K、m∈M，则m:=Dec(k, Enc(k, m))解释：对于通过Enc，传入参数密钥k和原文m，得到的密文c；我们可以使用Dec，传入参数密钥k和密文c，可以得到原文m。
有趣的密码小班数学教案
有趣的密码小班数学教案第一节：密码学入门引言：密码学是一门关于加密和解密信息的科学，它在现代社会中起着至关重要的作用。
通过学习密码学，学生们能够了解密码的基本原理，以及如何保护个人信息的安全。
本节课的目标是介绍密码学的基础知识，并展示一些有趣的密码学实例。
1. 密码的定义：密码是一种将信息转化为无法直接理解的形式的方法，只有掌握密钥的人可以解读。
2. 对称加密和非对称加密：- 对称加密：使用相同的密钥对信息进行加密和解密。
例：凯撒密码，将字母按照一定的规则进行替换。
- 非对称加密：使用公钥和私钥进行加密和解密。
例：RSA算法。
3. 教学活动 - 凯撒密码：将学生分成小组，每组选择一个字母表作为密钥。
然后，要求学生在纸上使用凯撒密码进行加密和解密实验。
第二节：密码的应用引言：密码并不只存在于古代的战争情报中，它们在现代生活中随处可见。
本节课的目标是让学生了解密码在现实生活中的应用，并探讨其重要性。
1. 密码的应用领域：- 网络安全：保护网络通信和数据的安全。
- 银行业务：在线银行和电子支付需要密码来保护用户信息。
- 社交媒体：用户账户需要设置密码来保护个人隐私。
- 电子邮件：密码可以用于加密和解密电子邮件内容。
2. 密码保护的重要性：- 防止信息泄露：密码保护可以防止未经授权的人访问和使用个人信息。
- 保护隐私：密码可以保护个人隐私，确保只有授权人士可以查看和使用信息。
- 防止欺诈：密码可以帮助识别合法用户，从而减少欺诈行为。
3. 教学活动 - 密码设计：要求学生设计一个强密码，并向同学们解释密码的重要性。
然后，进行一个小游戏，看看同学们是否能够猜测出对方的密码。
第三节：密码破解引言：即使有复杂的密码系统，但仍然有人试图破解密码。
本节课的目标是教授学生们一些常见的密码破解方法，并讨论如何提高密码的强度。
1. 常见密码破解方法：- 字典攻击：使用一个包含常见密码和词语的字典来尝试破解密码。
- 暴力破解：尝试所有可能的密码组合，直到找到正确的密码。
密码学Chapter 01
中国科学技术大学 · 密码学导论
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安全服务
• 增强某机构数据处理系统和信息传输的安全性
• 记录安全攻击事件
• 使用一种或多种安全机制提供服务
• 复制与物理文档相关联的功能
– 签名，记录日期 – 防止泄露、篡改、破坏 – 被证实或成为证据 – 被记录或许可
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安全服务
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现代密码学基本原则
• 柯克霍夫原则（Kerckhoff’s principle）
– 除了密钥之外，即使密码系统的一切均被公开，它仍然 应当是安全的。
• 香农箴言（Shannon's maxim）
– 敌人了解系统。
• 密码系统的安全性不在于算法的保密，而在于当对 手获知了算法和密文后，分析出密钥或明文的难度。
22
• 使用网络安全模型需要：
– 设计适当的安全相关变换算法 – 产生算法所需的秘密信息（密钥） – 设计分发、共享秘密信息的方案 – 指定协议，该协议利用安全变换和秘密信息实现安全服
务
– 密码学是上述问题的基础
• 如何产生秘密，保存秘密，传输秘密，验证秘密，……
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– 需要可靠措施来保护网络和通信链接中的 数据传输
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4
三个层次，三个定义
• 计算机安全：
– 数据安全
• 保密性（Secrecy） • 真实性（Authenticity） • 完整性（Integrity）
– 黑客防范
• 网络安全：
– 传输过程中的数据安全
• 互联网安全：
• 单一的机制不能满足所有需要的服务 • 许多安全机制都以密码技术为基础
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几种常见密码形式：
1、栅栏易位法。
即把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行，再将下面一行字母排在上面一行的后边，从而形成一段密码。
举例：
TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHVAED
解：
将字母分截开排成两行，如下
T E O G S D Y U T A E N N
H L N E T A M S H V A E D
再将第二行字母分别放入第一行中，得到以下结果
THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END.
课后小题：请破解以下密码
Teieeemrynwetemryhyeoetewshwsnvraradhnhyartebcmohrie
2、恺撒移位密码。
也就是一种最简单的错位法，将字母表前移或者后错几位，例如：
明码表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
密码表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
这就形成了一个简单的密码表，如果我想写frzy（即明文），那么对照上面密码表编成密码也就是iucb（即密文）了。
密码表可以自己选择移几位，移动的位数也就是密钥。
课后小题：请破解以下密码
dtzwkzyzwjijujsixtsdtzwiwjfrx
3、进制转换密码。
比如给你一堆数字，乍一看头晕晕的，你可以观察数字的规律，将其转换为10进制数字，然后按照每个数字在字母表中的排列顺序，拼出正确字母。
举例：110 10010 11010 11001
解：
很明显，这些数字都是由1和0组成，那么你很快联想到什么？二进制数，是不是？嗯，那么就试着把这些数字转换成十进制试试，得
到数字6 18 26 25，对应字母表，破解出明文为frzy，呵呵~
课后小题：请破解以下密码
11 14 17 26 5 25
4、摩尔斯密码。
翻译不同，有时也叫摩尔密码。
*表示滴，-表示哒，如下表所示比如滴滴哒就表示字母U，滴滴滴滴滴就表示数字5。
另外请大家不要被滴哒的形式所困，我们实际出密码的时候，有可能转换为很多种形式，例如用0和1表示，迷惑你向二进制方向考虑，等等。
摩尔斯是我们生活中非常常见的一种密码形式，例如电报就用的是这个哦。
下次再看战争片，里面有发电报的，不妨自己试着破译一下电报
内容，看看导演是不是胡乱弄个密码蒙骗观众哈~由于这密码也比较简单，所以不出小题。
A *-
B -***
C -*-*
D -**
E *
F **-*
G --*
H **** I ** J *--- K -*- L *-** M -- N -*
O --- P *--* Q --*- R *-* S *** T -
U **- V ***- W *-- X -**- Y -*-- Z --**
数字
0 ----- 1 *---- 2 **--- 3 ***-- 4 ****-
5 *****
6 -****
7 --***
8 ---**
9 ----*
常用标点
句号*-*-*- 逗号--**-- 问号**--**
长破折号-***- 连字符-****- 分数线-**-*
5、字母频率密码。
关于词频问题的密码，我在这里提供英文字母的出现频率给大家，其中数字全部是出现的百分比：
a 8.2
b 1.5
c 2.8
d 4.3
e 12.7
f 2.2
g 2.0
h 6.1
i 7.0 j 0.2 k 0.8 l 4.0
m 2.4 n 6.7 o 7.5 p 1.9
q 0.1 r 6.0 s 6.3 t 9.1
u 2.8 v 1.0 w 2.4 x 0.2
y 2.0 z 0.1
词频法其实就是计算各个字母在文章中的出现频率，然后大概猜测出明码表，最后验证自己的推算是否正确。
这种方法由于要统计字母出现频率，需要花费时间较长，本人在此不举例和出题了，有兴趣的话，参考《跳舞的小人》和《金甲虫》。
6、维热纳尔方阵。
上面所说的频率分析，很容易破解较长篇幅的密文，于是维热纳尔继承前人的经验，创造出了这个维热纳尔方阵，从而克服了词频分析轻易能够破解密码的弊端，成为一种较为强大的密码编译形式。
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
1 B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A
2 C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
3 D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
4 E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
5 F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
6 G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F
7 H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G
8 I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H
9 J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I
10 K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J
11 L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K
12 M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L
13 N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M
14 O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N
15 P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O
16 Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P
17 R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q
18 S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
19 T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S
20 U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T
21 V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U
22 W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V
23 X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
24 Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
25 Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
26 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
以上就是维热纳尔方阵，它由明码表（第一行的字母）、密码表（下面26行）和密钥组成，下面我举个例子说明。
举例：
密钥：frzy
密码：qfuc
解：第一个字母，看以f开头第五行，对应明码表查找q字母所标示的字母为l。
以此类推找出后面字母。
所得明文为love。
这个也不出小题了，只要有密钥，再复杂的密码也能查出来，就是个查表的问题~
一些新兴的密码形式：
1、利用键盘
无论是计算机键盘，还是收集键盘，都是出密码的好工具哦，可以用错位、或者排列形状等。
使用手机键盘和这个同理。
另外手机键盘还可以在键盘的字母上做文章，例如你可以用51表示字母j，用73表示字母r等。
举例：
r4a6
这个密码利用计算机键盘，将明文字母分别向上移动一个位置，得到密文。
破解结果为frzy。
852 74123 741236987 426978974123456 7412369
这排数字是不是很晕？其实很简单，对照小键盘，依次打这些字母，看组成的形状就行了。
答案是I L O V E U。
课后小题：请破解以下密码
18 29 19 34 13 17
2、字母形状
hep poo6。
这个你可以从手机里打出来，然后把手机倒过来看，形成了密码的明文，good day~~~
课后小题：请破解以下密码
AnnAW T2UL
THpin boop YA2
T99W2 A 9VAH
MA37b。