密码学基础群剖析剖析共46页文档

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密码学基础群 (循环群,生成元)

密码学基础群 (循环群,生成元)
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特别地: 取m=6, Z6={0,1,2,3,4,5}的生成元有: 1, 5. 1×5=5, 2×5=10=4, 3×5=15=3, 4×5=20=2, 5×5=25=1, 6×5=30=0.
∴ Z6={0,1,2,3,4,5}={6×5, 5×5, 4×5, 3×5, 2×5, 1×5}.
环R的元素a的加法逆元称为a负元, 记为-a. 注2: 如果环R的乘法还满足交换律, 则称R为
交换环.
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注3: 如果环R中存在元素e, 使对任意的a∈R, 有 a∗e=e∗a=a,
则称R是一个有单位元的环, 并称e是R的乘法单 位元(unit). 如果环R有单位元, 则R的单位元是唯一的. 环R 的乘法单位元记为e或1.
请问零元是?利用 a+e=e+a=a 试求 (-i)+(-i), i+i, (-1)+(-1).
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例2 加群: (Z5,⊕)=(Z5,+), 其中Z5={0,1,2,3,4}. 零元0=0,负元为:
元素x 0
1
2
3
4
负元-x 0
4
3
2
1
8
群的概念 ✓ 有时把群(G, ∗)记为(G, ⋅), 称为“ 乘群”. ✓ 把运算“∗”称为“乘” 法, 运算结果记为: a∗b=
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定理 (1) 每个有限域的阶一定是素数的幂: pn. 含有pn个元素的有限域记为GF(pn). (2) 任给素数p 和正整数n, 一定存在阶为pn的有限
域. (3) 同阶的有限域是同构的. (4) 令GF(pn)*表示GF(pn)的全体非零元的集合, 则
GF(pn)*关于乘法是一个pn-1阶循环群.
成元的充分必要条件是:gcd(n, r)=1.

精品文档-密码学基础(范九伦)-第4章

精品文档-密码学基础(范九伦)-第4章

第4章 Hash函数
实际应用中的Hash函数可分为简单的Hash函数和带密钥的 Hash函数。带密钥的Hash函数通常用来作为消息认证码(Message Authentication Code)。假定Alice和Bob有一个共享的密钥k, 通过该密钥可以产生一个Hash函数Hk。对于消息x,Alice和Bob 都能够计算出相应的消息摘要y=Hk(x)。Alice通过公共通信信道 将二元组(x,y)发送给Bob。当Bob接收到(x,y)后,它可以通过 检验y=Hk(x)是否成立来确定消息x的完整性。如果y=Hk(x)成立, 说明消息x和消息摘要y都没有被篡改。
第4章 Hash函数
下面给出带密钥的Hash函数族的定义。 定义4.1.4 一个带密钥的Hash函数族包括以下构成要素: (1) X:所有消息的集合(有限集或无限集); (2) Y:所有消息摘要构成的有限集合; (3) K:密钥空间,是所有密钥的有限集合; (4) 对任意的k∈K,都存在一个Hash函数Hk∈H,Hk: X→Y。 如果Hk(x)=y,则二元组(x,y)∈X×Y称为在密钥k下是有效 的。
第4章 Hash函数 生日攻击的思想来源于概率论中一个著名的问题——生日问
题。该问题是问一个班级中至少要有多少个学生才能够使得有两 个学生生日相同的概率大于1/2。该问题的答案是23。即只要班 级中学生的人数大于23人,则班上有两个人生日相同的概率就将 大于1/2。基于生日问题的生日攻击意味着要保证消息摘要对碰 撞问题是安全的,则安全消息摘要的长度就有一个下界。例如, 长度为40比特的消息摘要是非常不安全的,因为仅仅在220(大约 为一百万)个随机Hash函数值中就有50%的概率发现一个碰撞。所 以对于安全的消息摘要,现在通常建议可接受的最小长度为128 比特(此时生日攻击需要超过264个Hash函数值)。而实际使用的消 息摘要一般为160比特甚至更长。

密码学基础ppt课件

密码学基础ppt课件
于对密钥的保密。
2019
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对称密码算法 vs.非对称密码算法
对称密码算法(Symmetric cipher):加密密钥和解 密密钥相同,或实质上等同,即从一个易于推出另一 个。又称传统密码算法(Conventional cipher)、秘密密 钥算法或单密钥算法。
DES、3DES、IDEA、AES
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密码学
密码学(Cryptology)
• 研究信息系统安全保密的科学。由两个 相互对立、相互斗争,而且又相辅相成 、相互促进的分支科学所组成的,分别 称为密码编码学(Cryptography)和密码 分析学(Cryptanalysis)。
2019
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密码编码学 Vs. 密码分析学
密码编码学(Cryptography) • 主要研究对信息进行编码,实现对信息的隐 蔽。 密码分析学( Cryptanalysis ) • 主要研究加密消息的破译或消息的伪造。
加密和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控制下进 行的,分别称为加密密钥(Encryption Key) 和解密密钥 (Decryption Key)。
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密码算法
密码算法(Cryptography Algorithm):用于加密 和解密操作的数学函数。 加密算法(Encryption Algorithm):发送者对明 文进行加密操作时所采用的一组规则。 解密算法(Decryption Algorithm):接收者对密 文进行解密操作时所采用的一组规则。
90年代,逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法。
公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输的保密通 信成为可能!
2019 14
什么是密码学
密码学基本概念 密码体制分类 密钥管理

密码学基础

密码学基础

北京江南天安内部学习资料密码学基础目录1密码技术概述31.1 密码技术发展简史 (3)1.2 基本概念 (4)1.3 密码体制分类 (5)1.4 密码分析 (6)2常用密码技术简介82.1 分组密码体系 (8)2.1.1 数据加密标准(DES)算法 (8)2.1.2 国际数据加密算法(IDEA) (13)2.1.3 其它分组算法 (13)2.2 公开密钥密码体系 (14)2.2.1 RSA公开钥密码体制 (15)2.2.2 ELGamal算法 (17)2.2.3 椭圆曲线算法(ECC) (17)2.2.4 Rabin算法 (18)2.2.5 背包公开钥密码体制 (18)2.3 信息摘要技术 (18)3加密模式介绍203.1 电子密码本(ECB)模式 (20)3.2 密码分组链接(CBC)模式 (21)3.3 密码反馈(CFB)模式 (23)3.4 输出反馈(OFB)模式 (24)3.5 其他加密模式 (25)4密钥管理技术274.1 密钥生成技术 (27)4.2 密钥分配协议 (28)4.3 ECC组合公钥 (29)4.4 密钥托管技术 (31)1 密码技术概述1.1 密码技术发展简史密码的历史渊远流长,古埃及人在四千多年前刻在墓碑上的象形符号就是一种古老的密码形式。

随着人类社会的发展,密码在军事、政治、外交等领域逐步成为信息保密的一种不可缺少的技术手段。

密码技术的发展大致可分三个阶段:(1)手工密码为主时期(自公元前5世纪—第一次世界大战结束)公元前405年,古希腊人使用了一种称为“塞塔”(sitar),亦称“天书”(skytale)的密码。

其方法是先将明文字母书写到斜绕在木棍上的一条羊皮纸上,然后把木棍抽走,纸上的明文便成了密文。

这是西方最早的错乱密码。

公元前1世纪,罗马的G.J.恺撒使用了一种单码代替密码。

他把明文中每一个字母各按字母表的/顷序向后推三位,如A用D替代,使明文变为密文。

这种密码称为恺撒密表。

《网络安全课件-密码学基础》

《网络安全课件-密码学基础》

如何实现
数字签名实现的关键在于公钥加 密和散列函数。数字签名的验证 过程可以用来验证数字文档的完 整性和身份,确1 密码学的应用广泛
密码学技术应用广泛,可 以保证数字文档在传输过 程中的安全性。
2 加密方法多样
对称加密、公钥加密、散 列函数等密码学技术可以 根据实际需要进行选择。
对称加密实现简单,在计算机网 络传输大量信息时,非常常用。
公钥加密
1
定义
公钥加密是一种加密方式,它使用一对
历史
2
密钥进行加密和解密。其中一个是公钥, 公开给任何人,另一个是私钥,只有持
公钥加密技术的发明者为Rivest,Shamir
有者知道。
和Adleman,因此这种技术也被称为RSA
加密。
3
应用场景
历史
最早的散列函数是由Ralph Merkle设计的。随着时间的 推移,越来越多的加密哈希 函数问世,例如MD5和SHA1。
大数分解
1
定义
大数分解是一种数学问题,它要求从两
应用场景
2
个非常大的质数中推导出一个合数。在 密码学中,大数分解是一种重要的求解
大数分解在信息安全领域中非常常见。
问题,通常使用公钥密码中的RSA算法。
应用
密码学广泛应用于互联网、 电子商务、智能卡和传统金 融等领域中,以保护重要数 据的安全,确保信息传输的 可靠性和保密性。
对称加密
定义
对称加密是一种加密方式,使用 相同的密钥进行加密和解密。
历史
对称加密技术的历史可以追溯到 二战时期,当时纳粹党用「恩尼 格玛」密码机对敏感信息进行加 密。
应用场景
《网络安全课件——密码 学基础》
在今天的数字时代,随着网络的普及和信息的共享,安全问题逐渐显露出来, 密码学日益受到重视。

密码学基础通用课件

密码学基础通用课件
密码学基础通用课件
目录 CONTENT
• 密码学概述 • 加密技术基础 • 对称加密技术 • 非对称加密技术 • 哈希函数与数字签名 • 密码学在现实生活中的应用
01
密码学概述
密码学的定义与目的
密码学的定义
密码学是研究如何隐藏信息,使其变 得难以理解和未经授权的情况下不可 访问的科学。
密码学的目的
对称加密技术的评估标准
安全性
评估对称加密技术的安全性主要 考虑密钥的长度、加密算法的复 杂性和破解的难度等因素。
效率
评估对称加密技术的效率主要考 虑加密和解密的速度以及所需的 计算资源等因素。
适应性
评估对称加密技术的适应性主要 考虑其能否适应不同的应用场景 和需求,例如数据的大小、传输 速度和存储空间等因素。
灵活性
灵活性是指加密技术对不同需求的适应能力。如果一个加 密算法只能用于某些特定的应用场景,则它可能不适用于 其他场景。
03
对称加密技术
对称加密技术的原理
对称加密技术是一种基于密钥的加密 方法,其中加密和解密使用相同的密 钥。这种方法的安全性基于密钥的保 密性。
对称加密技术可以用于保护数据的机 密性,也可以用于数字签名等其他应 用。
数字签名的原理与类别
数字签名的原理
数字签名是一种用于验证数字文件真实性和完整性的技术。它利用公钥密码体系中的签名密钥对文件 进行签名,通过验证签名密钥的匹配性和文件内容的完整性,来判断文件的真实性和可信度。
数字签名的类别
根据使用的公钥密码体系和签名算法的不同,数字签名可以分为多种类别。常见的类别包括RSA、 DSA、ECDSA等。这些数字签名方案在安全性、性能和实现难度等方面存在差异,应根据具体需求选 择合适的数字签名方案。

密码学数学基础第六讲 群(1)

密码学数学基础第六讲 群(1)

例2 在群< Z , + >中,
30 = 0
在群 < Z3 , ⊕ >中,
20 = 0 23 = 2 ⊕ 2 ⊕ 2 = 0
2−3 = (2−1 )3 = 13 = 0
35 = 3 + 3 + 3 + 3 + 3 = 15
3−5 = (3−1 )5 = (−3)5 = −15
定理1 中的幂运算性质如下: 定理 群<G,*>中的幂运算性质如下: , 中的幂运算性质如下
四、子群及其如果H关于 的非空子集, 定义 设<G,*>为群,H是G的非空子集,如果 关于 , 为群 G中的运算 构成群,则称 是G的子群,记作 H ≤ G。若H 中的运算*构成群 的子群, 中的运算 构成群,则称H是 的子群 的子群, 的真子集, 的真子群, 是G的子群,且是 的真子集,则称 是G的真子群,记 的子群 且是G的真子集 则称H是 的真子群 作H < G 。 例1 的子群。 nZ = {nZ | n ∈ N }是整数加群 < Z , + > 的子群。 的真子群。 当 n ≠ 1 时,nZ是Z的真子群。 是 的真子群 定义2 也是G的子群 的平凡子群。 定义 G和{e}也是 的子群,称为 的平凡子群。 和 也是 的子群,称为G的平凡子群
定理2 为群, ∈ , 是整数, 定理 设<G,*>为群,a∈G,且|a|=r。设k是整数, , 为群 =。 是整数 当且仅当r|k。 则 a k = e当且仅当 。 定理3 为群, 与其逆元a 定理 设< G,*>为群,则群中任何元素 与其逆元 -1具 , 为群 则群中任何元素a与其逆元 有相同的阶。 有相同的阶。

安全通信的密码学基础与应用

安全通信的密码学基础与应用

安全通信的密码学基础与应用随着信息通信技术的不断发展,人们已经越来越离不开网络。

无论是工作、学习还是生活,网络都发挥着越来越重要的作用。

如此大量的信息交流,也就意味着安全问题愈加突出。

在互联网世界中,信息的保密性、完整性和可用性成为了拼图的关键。

而密码学,在这些方面发挥了不可替代的作用。

一、密码学基础密码学是一门研究信息安全的学科,它主要通过使用密码算法来保证信息的保密性、完整性和可用性。

密码学可分为对称密码和非对称密码两种算法,目前最为广泛应用的是非对称密码算法。

其中,公钥加密算法和数字签名是不可或缺的两种手段。

AES是应用最广泛的对称密码加密算法,RSA也是目前最为主要的非对称密码加密算法之一。

公钥加密算法,是一种利用不同的密钥来加密解密信息的加密算法。

这种算法要求使用者拥有一对数学相关的密钥,其中一个公钥可以向其他人公开,用于加密需要保护的信息,而另一个私钥被保护者持有,用于解密密文。

目前最为常用的公钥加密算法是RSA算法。

数字签名技术用以保证信息的真实性、可靠性和完整性,是一种用于验证电子文档的方法。

数字签名的实现需要公钥基础设施(PKI)。

数字签名是公钥密码学的重要应用之一,它主要是通过非对称算法的签名和验证来实现数据完整性和身份认证。

在数字签名过程中,发送方使用私钥对文档进行签名,接收方使用发送方的公钥对文档的签名进行验证。

二、密码学应用密码学在得到了广泛应用,具体涉及到了许多领域,如金融、电商、医疗健康、物联网等方面。

金融领域中,密码学被广泛应用于网络银行、电子支付和证券交易等领域。

在传统的金融领域中,基于密码学的技术可以用于保护客户和机构之间的信息安全,同时确保账户资产的保密性和完整性。

电子商务这一行业,密码学技术起着非常重要的作用,如SSL 安全连接、数字证书等。

SSL安全连接从消费者与电商的安全通信开始,通过公共密钥密码机制,保证消费者与电商之间传递的信息加密,并且与数字证书;数字证书则是数字签名证书的一种应用,用于验证互联网用户的真实身份信息,防止身份盗用和网络欺诈等安全威胁。

密码技术基础分析PPT课件

密码技术基础分析PPT课件

计算机网络安全基础
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2.1 密码技术的基本概念
2.鉴别、完整性和抗抵赖
除了提供机密性外,密码学通常还有其它 的作用。
(1)鉴别。消息的接收者应该能够确认消息的 来源,入侵者不可能伪装成他人。
(2)完整性。消息的接收者应该能够验证在传 送过程中消息没有被修改,入侵者不可能用假 消息代替合法消息。
(3)抗抵赖。发送者事后不可能虚假地否认他 发送的消息。
➢ 密码分析学:研究分析破译密码的方法。
计算机网络安全基础
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2.1 密码技术的基本概念
数据加密
数据加密的基本过程包括对称为明文的可读信息 进行处理,形成称为密文或密码的代码形式。该过程 的逆过程称为解密,即将该编码信息转化为其原来的 形式的过程。
1.为什么需要进行加密
因特网是危险的,而且这种危险是TCP/IP协议所 固有的,一些基于TCP/IP的服务也是极不安全的,另 一方面,因特网把全世界连在了一起,走向因特网就 意味着走向了世界。为了使因特网变得安全和充分利 用其商业价值,人们选择了现代加密技术和基于加密 技术的身份认证。
计算机网络安全基础
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2.1 密码技术的基本概念
密钥体制:
加密算法通常是公开的。尽管大家都知道使用加 密方法,但对密文进行解码必须要有正确的密钥,而 密钥是保密的。
(1)单钥/对称密码体制 在单钥中,加密者和解密者使用相同的密钥,也
被称为对称密钥加密。这种加密算法的问题是,用户 必须让接收人知道自己所使用的密钥,这个密钥需要 双方共同保密,任何一方的失误都会导致机密的泄露, 而且在告诉收件人密钥过程中,还需要防止任何人发 现或偷听密钥,这个过程被称为密钥发布。
计算机网络安全基础
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---密码学基础(古典密码-素材)

---密码学基础(古典密码-素材)

网络与信息安全
对单表代换密码的攻击
实例
密文
明文
40
第40页,共47页。
网络与信息安全
单表代换密码:小结
本质
选取字母表的一个全排列作为对称密钥
频度分析的步骤
1. 统计密码字母的频度
2. 排序
3. 按照已知频度分布替换密文字母
37
第37页,共47页。
网络与信息安全
频度分析攻击:实例
密文
频度分析
h: 可能是
e, a, i, o…
尝试
h e, d a, l i, r o, …… 结果
密文:
明文:
38
第38页,共47页。
网络与信息安全
明文
pi (5pi+8) (5pi+8) mod 26 Ci
AFF I NEC I PHER 0 5 5 8 13 4 2 8 15 7 4 17 8 33 33 48 73 28 18 48 83 43 28 93 8 7 7 22 21 2 18 22 5 17 2 15 I H HWV C SWF R C P
网络与信息安全
古典密码
古典密码(Classical Cryptography)
➢ 密码算法针对的基本操作对象是字符/字母 ➢ 方法——字符代换(Substitution)或字符置换
(Permutation) ➢ 1949年之前 ➢ 此类密码学还不是科学,而是艺术 ➢ 产生了一些密码算法和加密设备 ➢ 也出现简单的密码分析手段
网络与信息安全
短语密码
实例
➢ 关键词: GUANG ZHOU BAI YUN SHAN
➢ 去重前置: GUANZHOBIYS
➢ 剩余后置:

第2章-密码学基础分析课件

第2章-密码学基础分析课件

第一个公钥体制是1977年由Rivest, Shamir,Adleman提出的,称为RSA公钥 体制,其安全性是基于整数的因子分解的困 难性。
RSA公钥体制已得到了广泛的应用。其后, 诸如基于背包问题的Merkle-Hellman背包公 钥体制,基于有限域上离散对数问题的 EIGamal公钥体制,基于椭圆曲线的密码体 制等等公钥体制不断出现,使密码学得到了 蓬勃的发展。
公钥密码体制介绍
公钥密码体制加解密过程主要有以下几步 :
安全的公开密钥密码可以达到下列功能:
(1)简化密钥分配及管理问题
公钥体制用于数据加密时:用户将自己的公开 (加密)密钥登记在一个公开密钥库或实时公开, 秘密密钥则被严格保密。信源为了向信宿发送信 息,去公开密钥库查找对方的公开密钥,或临时 向对方索取公钥,将要发送的信息用这个公钥加 密后在公开信道上发送给对方,对方收到信息 (密文)后,则用自己的秘密(解密)密钥解密 密文,从而,读取信息。可见,这里省去了从秘 密信道传递密钥的过程。这是公钥体制的一大优 点。
本章主要内容
密码学基本概念 对称密码体制 公钥密码体制 散列函数 数字签名 信息隐藏与数字水印 无线网络中的密码应用
密码学与信息安全的关系
密码学的研究内容、地位和作用
密码学概览
密码学
Crypology
密码编码学
Crypography
密码分析学
Cryptoanalys一非线性组件:有人认为其中可能含有 某种“陷门”,国家安全机关可以解密。
DES的密钥量太小:密钥量为256
1977年:Diffie.Hellman提出制造一个每秒测试 106的VLSI芯片,则一天就可以搜索完整个密钥 空间,当时造价2千万美圆。

密码学基础优质获奖课件

密码学基础优质获奖课件
部门,20世纪80年代后,得到广泛注重和普及 信息安全中旳数据安全主要采用当代加密技术对数
据进行主动旳安全保护 是保护大型网络传播信息安全旳主要实现手段 是信息安全保障旳基础工具,处理信息安全问题旳
根本基础是密码学; 密码学实质属于数学范围,利用数学代数知识探讨
信息旳隐藏与恢复机制,是研究怎样保护信息安全 旳一门学科;
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密码学旳基本概念
加密员或密码员(Cryptographer):对明文进行加 密操作旳人员。
接受者(Receiver):传送消息旳预定对象。 截收者(Eavesdropper):在信息传播和处理系统中
旳非受权者,经过搭线窃听、电磁窃听、声音窃听 等来窃取机密信息。 密码分析(Cryptanalysis):截收者试图经过分析从 截获旳密文推断出原来旳明文或密钥。 密码分析员(Cryptanalyst):从事密码分析旳人员。
6
密码学旳发展历史
两次世界大战大大增进了密码学旳发展。
二战中美国陆军和海军使用旳条形密 码设备M-138-T4。根据1923年Parker Hitt旳提议而设计。25个可选用旳纸
条按照预先编排旳顺序编号和使用, 主要用于低档旳军事通信。
Kryha密码机大约在1926年由
Alexander vo Kryha发明。这
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密码系统旳分类
根据加密算法是否变化分类 – 设E为加密算法,K0, K1,…,Kn,为密钥, M0,M1,…,Mn为明文,C为密文 – 固定算法密码体制 C0=E(M0,K0), C1=E(M1,K1),..., Cn=E(Mn,Kn) – 变化算法密码体制 C0=E1 (M0,K0), C1=E2 (M1,K1),..., Cn=En (Mn,Kn)

信息安全与密码学剖析31页PPT

信息安全与密码学剖析31页PPT
信息安全与密码学剖析
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌,集体的声音, 集体的 动作, 集体的 表情, 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律, 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该:活泼而守纪律,天 真而不 幼稚, 勇敢而 鲁莽, 倔强而 有原则 ,热情 而不冲 动,乐 观而不 盲目。 ——马 克思
ห้องสมุดไป่ตู้ 21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
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