密码学总结

班级：信息111 姓名：刘秉森学号：201112030119
1引言
1.1信息安全的重要性
信息安全技术作为一门综合学科，它涉及信息论、计算机科学和密码学等多方面知识，研究计算机系统和通信网络内信息的保护方法以实现系统内信息的安全、保密、真实和完整。

21世纪是信息时代，信息的传递在人们日常生活中变得非常重要。

如：电子商务，电子邮件，电子政务，银行证券等，无时无刻不在影响着人们的生活。

这样信息安全问题也就成了最重要的问题之一。

在信息交换中，“安全”是相对的，而“不安全”是绝对的，随着社会的发展和技术的进步，信息安全标准不断提升，因此信息安全问题永远是一个全新的问题。

信息安全的核心是密码技术。

如今，计算机网络环境下信息的保密性、完整性、可用性和抗抵赖性，都需要采用密码技术来解决。

公钥密码在信息安全中担负起密钥协商、数字签名、消息认证等重要角色，已成为最核心的密码。

1.2密码学的研究对象及作用范畴
1.2.1密码学的研究对象
经过一学期的学习，我理解了学习密码学的学习目的，掌握了基本的密码学基础知识，了解了密码算法的多种分类和密码学研究的对象。

密码学是主要研究通信安全和保密的学科，他包括两个分支：密码编码学和密码分析学。

密码编码学主要研究对信息进行变换，以保护信息在传递过程中不被敌方窃取、解读和利用的方法，而密码分析学则于密码编码学相反，它主要研究如何分析和破译密码。

这两者之间既相互对立又相互促进。

对于一个密码系统，加密者对需要进行伪装机密信息（明文）进行伪装进行变换（加密变换），得到另外一种看起来似乎与原有信息不相关的表示（密文），如果合法者（接收者）获得了伪装后的信息，那么他可以通过事先约定的密钥，从得到的信息中分析得到原有的机密信息（解密变换）
1.2.2密码学的重要性
长期以来，密码技术总是和政治、经济、军事联系在一起。

密码学的发展经历了从古典密码学到现代密码的演变。

现代密码是以信息块为基本加密单元的密码。

密码在当今社会生活中的作用可以说十分巨大，军事国防方面，现代金融、贸易、生产等无不在大规模使用密码．计算机网络的广泛应用，使人们对密码的依赖达到了新的高
度，在千百万台计算机联结成的因特网上，用户的识别基本上是靠密码．密码被破译就会产生危及安全的极严重的后果．计算机“黑客”的作为，即为密码破译的一个例子，连美国国防部的计算机都未能幸免，可见密码编制的难度了．在如今生物密码技术还不熟练的前提下，我们只有更加注意防范，以免信息泄露，受到伤害。

密码学作为信息安全的关键技术，美、欧、亚各洲频繁举行密码学和信息安全学术会议。

美国为了获得信息安全领域的控制权，从1997年开始，在世界范围内征集21世纪高级加密算法AES，以代替过时的DES。

欧盟各国投资33亿欧元，计划建立自己的分组密码、序列密码、公钥密码等算法标准。

我国的密码学研究起步晚，投入不足，总体来说与发达国家存在着较大差距。

我国也已经意识到了密码学的重要性，加大了密码研究及产品开发的力度。

一些关键密码技术已成为863计划等支持的重点。

随着因特网的出现、发展、普及，未来的密码学也必定向这个方向发展。

例如网络签名，网上银行的安全，个人邮件信息的保护，都很迫切需要密码学的支持，推动密码学的发展。

当然，经过一学期的学习，在老师的指导和同学的帮助下，我理解了密码学的学习目的，掌握了密码学的基础知识，了解了密码学的多种算法。

随着信息化和数字化社会的发展，人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高。

如网络银行、电子购物、电子邮件等正在悄悄地融入普通百姓的日常生活中，人们自然要关注其安全性如何。

采用的加密算法有DES算法、IDEA算法、RSA算法等等。

1.3几种古典密码
1.3.1单表代换密码
古典密码是以字符为基本加密单元的密码，主要包括：移位密码、仿射密码、代替密码（单表代替密码、多表代替密码等）。

除书本介绍的几种之外，还包括掩格密码、滚桶密码、棋盘密码等等。

这些密码算法大都十分简单，非常容易被热破解，现在已经很少在实际应用中使用了。

由于密码学是涉及数学、通讯、计算机等相关学科的知识，就我们现有的知识水平而言，只能初步研究古典密码学的基本原理和方法。

但是对古典密码学的研究，对于理解、构造和分析现代实用的密码都是很有帮助。

古典密码学主要有两大基本方法。

第一种是置换密码(又称移位密码)：明文的字母保持相同，但顺序被打乱了；第二种是代替密码：就是将明文的字符替换为密文中的另一种的字符，接收者只要对密文做反向替换就可以恢复出明文。

置换密码的一个典型代表就是凯撒密码，这种加密方法就是将明文的字母按照字母顺序，往后依次递推相同的字母，就可以得到加密的密文，而解密的过程正好和加密的过程相反
1.3.2多表代换密码
多表代换密码是一系列（两个以上）代换表依次对明文消息的字母进行代换的加密的方法。

2知识章节小结
2.1公钥密码学
第四章介绍了公钥密码学，是全书的核心内容之一，为后文作了知识基础的铺垫，公钥密码学的核心基础就是数学领域里某些问题的正反对称性，比如说，整数分解问题（RSA），离散对数问题(DL)，椭圆曲线问题(ECC)，这些与数论有着千丝万缕的关系，本章简要的介绍了密码学中常用的一些数学基础知识，并未对数论做出详细的补充，仅仅与书中的相关内容加以阐述，分别包括欧几里得定理，欧拉函数，费马小定理和欧拉定理，其中对欧几里得定理部分有较为详细的推导和演算，其余均简单的给出结论和使用方法。

2.2信息安全和密码学相关知识的联系
在《密码学》一书中，介绍了信息安全和密码学相关知识，通过实现简单的古典密码算法，理解密码学的相关概念，如明文、密文、加密密钥、解密密钥、加密算法、解密算法等。

其中讲解了单表代换密码的几种形式，如凯撒密码,移位变换，仿射变换等。

关于分组密码体制，详细讲解了Feistel密码的加密与解密结构，DES,以及分组密码的几种运行模式。

在当今社会，信息安全渗透到各个角落，小到个人银行的账户密码，大到承载用户珍贵资料的服务器，都离不开对信息的安全存储和传输，抽象到理论，需要对密码进行研究，当然会涉及到对算法的需求。

这本书从整体上看，是对密码学中的各类加密与解密技术的分类介绍，其中着重讲解了加密与解密的具体算法及简单应用。

引言是知识背景的介绍，讲述了数学知识的基础内容，模运算及具体运用（几种古典密码学），第五、六、七章对密钥分配与密钥管理，消息认证和杂凑算法，数字签字和密码协议进行了解读，尤其是 Diffie-Hellman密钥交换，数字签字的产生及执行等等，老师做了详细的讲解。

2.3密码学的应用
信息技术改变着人们的生活和工作方式，信息产业已成为新的经济增长点，信息的安全问题已成为社会各界关注的热点。

由于军事、数学、通讯等相关技术的发展，特别是两次世界大战中对军事信息保密传递和破获敌方信息的需求，密码学得到了空前的发展，并广泛的用于军事情报部门的决策。

像绝大多数领域的科学知识一样，密码学在完整的科学体系建立起来之前，古典密码学仅限于一些简单代替和置换算法，
当然，这代替和置换如果经过了几次算法的加密就会一样复杂多变，而现代的算法经过科学体系的整理与发展，更加的完善一些复杂算法的应用和各种应用协议的产生。

随着远程通信的发展，特别是计算机网络的发展，密码学面临着两大难题：1.可靠密钥的传输通道问题。

2.如何提供与手写签名等效的认证体系。

为了解决这些问题，文中提出了公钥密码算法和公钥分配算法，并且把公钥密码算法经过变换成为一个单向认证算法，来解决有效认证问题。

现代密码学大致可分为数个领域。

现代的研究主要在分组密码与流密码及其应用。

分组密码在某种意义上是阿伯提的多字符加密法的现代化。

分组密码取用铭文的一个区块和钥匙，输出相同大小的密文区块。

由于信息通常比单一区块还长，因此有了各种方式将连续的区块编织在一起。

DES和AES是美国联邦政府核定的分组密码标准（AES将取代DES）。

DES依然很流行，被使用在非常多的应用上，从自动交易机、电子邮件到远端存取。

也有许多其他的区块加密被发明、释出，品质与应用上各有不同，其中不乏被破解者。

由此可见，密码学与信息安全、军事、数学、通讯等密切相关，密码技术总是和政治、经济、军事联系在一起。

3心得体会
光阴似箭，日月如梭，在刘益和老师的教导下，本学期，我们完成了密码学的相关学习。

老师不仅给我们讲解了书本上的相关知识要点，还拷贝了一些关于密码学的学习资料给我们，增强我们对信息安全的理解和学习密码学知识的兴趣。

同时，老师还教育我们，课上认真听讲，积极发言，课后要查找资料，启发思维。

这些对我们学习密码学都有一定的好处。

密码编码学主要研究对信息进行变换，以保护信息在传递过程中不被敌方窃取、解读和利用的方法。

因此，我对编码密码学有浓厚的兴趣，除了密码分析学之外，密码编码学主要致力于信息加密、信息认证、数字签名和密钥管理方面的研究。

信息加密的目的在于将可读信息转变为无法识别的内容，使得截获这些信息的人无法阅读，同时信息的接收人能够验证接收到的信息是否被敌方篡改或替换过；数字签名就是信息的接收人能够确定接收到的信息是否确实是由所希望的发信人发出的；密钥管理是信息加密中最难的部分，因为信息加密的安全性在于密钥。

数字签名大致包含两个算法：一个是签署，使用私密密钥处理信息或信息的杂凑值而产生签章；另一个是验证，使用公开钥匙验证签章的真实性。

我对Diffie，Hellman，RSA算法感兴趣，RSA源于整数因子分解问题；DSA源于离散对数问题。

近年发展快速的椭圆曲线密码学则基于和椭圆曲线相关的数学难题，与离散对数相当。

密码学的应用更是广泛渗透到各个领域，了解相关的密码学基础知识，学习密码学的相关技术，了解信息的安全性和保密性，和当前所存在的缺陷。

兴趣是最
好的老师，对于信息加密、信息认证、数字签名和密钥管理方面的研究，可以着眼于自己感兴趣的部分，可以加以学习，多多查找资料。

4 结论
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

对于知识，我们要有一种正确的态度，学会探究，学以致用。

不要在具体运用知识时才发现自己对知识的掌握还不够好，不能很好地解决问题。

作为学生，应该把握时间，抓住机遇，做一个更好地自己。