密码基础
密码基础知识
密码基础知识【原创版】目录一、密码的定义与作用二、密码的分类三、密码的安全性四、密码的破解方法五、如何设置安全的密码正文一、密码的定义与作用密码,是指在计算机或网络系统中,为了确保信息安全,采用特定的字符或符号组合,用于验证用户身份或访问权限的一种方式。
密码的作用主要在于保护个人隐私和信息安全,防止未经授权的人访问我们的账户和信息。
二、密码的分类密码可以根据其复杂性和安全性,分为以下几类:1.弱密码:如单纯的数字、字母或特殊符号,很容易被破解。
2.中等密码:由数字、字母和特殊符号组合而成,破解难度适中。
3.强密码:包含大写字母、小写字母、数字和特殊符号,且长度较长,破解难度较大。
三、密码的安全性密码的安全性主要取决于其长度、字符种类和组合方式。
一般来说,长度越长、字符种类越多、组合方式越复杂,密码的安全性就越高。
反之,如果密码过于简单,很容易被破解,从而导致信息泄露或财产损失。
四、密码的破解方法密码的破解方法主要有以下几种:1.穷举法:通过尝试所有可能的组合,逐步排除,直到找到正确的密码。
2.暴力破解法:利用计算机的高速计算能力,尝试所有可能的组合,直到找到正确的密码。
3.字典攻击法:通过查阅字典,尝试用常见的密码组合进行破解。
4.社会工程学攻击法:利用人性的弱点,通过欺骗、伪装等方式获取密码。
五、如何设置安全的密码为了确保密码的安全性,我们可以从以下几个方面入手:1.增加密码长度:尽量设置 8 位以上的密码,以提高破解难度。
2.使用多种字符:在密码中加入大写字母、小写字母、数字和特殊符号,增加组合方式。
3.无规律组合:避免使用常见的密码组合,如生日、电话号码等。
4.定期更换密码:每隔一段时间更换一次密码,防止密码被长期破解。
密码基础知识
密码基础知识密码学是一门研究如何保护信息安全,实现信息隐蔽与伪装的学科。
它涉及到许多基础知识,以下是一些主要的概念:密码学基本概念:密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学,主要目的是保护信息的机密性、完整性和可用性。
它包括密码编码学和密码分析学两个分支。
加密算法:加密算法是用于将明文(可读的信息)转换为密文(不可读的信息)的一种数学函数或程序。
常见的加密算法包括对称加密算法(如AES)和非对称加密算法(如RSA)。
解密算法:解密算法是用于将密文转换回明文的一种数学函数或程序。
它通常与加密算法相对应,使用相同的密钥或不同的密钥(取决于加密算法的类型)来执行解密操作。
密钥:密钥是用于加密和解密信息的秘密参数。
在对称加密中,加密和解密使用相同的密钥;在非对称加密中,加密和解密使用不同的密钥(公钥和私钥)。
密码分析:密码分析是研究如何破译密码的一门科学。
它涉及到对加密算法、密钥和密文的分析,以尝试恢复出原始的明文信息。
密码协议:密码协议是用于在网络环境中实现安全通信的一系列规则和约定。
常见的密码协议包括SSL/TLS(用于保护Web通信)和IPSec(用于保护IP层通信)。
散列函数:散列函数是一种将任意长度的输入数据映射为固定长度输出的数学函数。
在密码学中,散列函数通常用于生成消息的摘要,以确保消息的完整性。
数字签名:数字签名是一种用于验证消息来源和完整性的技术。
它涉及到使用私钥对消息进行加密(或签名),然后使用公钥进行解密(或验证签名)。
我们可以继续深入探讨密码学的一些进阶概念和原理:密码体制分类:对称密码体制:加密和解密使用相同的密钥。
优点是加密速度快,缺点是密钥管理困难。
常见的对称加密算法有DES、AES、IDEA等。
非对称密码体制(公钥密码体制):加密和解密使用不同的密钥,其中一个密钥(公钥)可以公开,另一个密钥(私钥)必须保密。
优点是密钥管理简单,缺点是加密速度慢。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC(椭圆曲线加密)等。
第2章 密码学基础知识
1_密码学基础
➢ 1967年David Kahn的《The Codebreakers》 ➢ 1971-73年IBM Watson实验室的Horst Feistel等的几篇技
33
密码学基础
破译分析I: 尝试全部可能
使用简单替代(移n位) 密钥未知 已知密文: CSYEVIXIVQMREXIH 如何找到密钥? 仅有26个可能密钥 尝试全部的可能!看哪个能找到合
理的含义 穷举搜索 答案: 密钥 = 4
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密码学基础
更复杂的替代
密钥是一些字母的组合 不一定是移位 例如:
明文:Caesar was a great soldier 密文:Fdhvdu zdv d juhdw vroglhu
第12页
2.3.1 形形色色的密码技术
二战著名的(ENIGMA)密码 ➢ 德国人Arthur Scheribius人发明 ➢ 德国人将其改装为军用型,使之更为复杂可靠 ➢ 1933年,纳粹最高统帅部通信部决定将“ENIGMA”作为德
➢ 经验告诉我们一个秘密的算法在公开时就很容易破解了 ➢ 密码的算法不可能永远保持隐秘 ➢ 理想的情况是在密码算法被破解之前找到算法的弱点
5
密码学基础
黑盒子密码系统
密钥
密钥
明文 加密
密文
解密
密码的通用方式
密码学基础
明文
6
密码发展历史
形形色色的密码技术 密码发展史
第7页
2.3.1 形形色色的密码技术
第三阶段:1976年以后,密码学的新方向——公钥密 码学。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。
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。
密码学基础知识
【1】古典密码1、置换密码置换密码将明文中的字母顺序重新排列,但字母本身不变,由此形成密文。
换句话说,明文与密文所使用的字母相同,只是它们的排列顺序不同。
我们可以将明文按矩阵的方式逐行写出,然后再按列读出,并将它们排成一排作为密文,列的阶就是该算法的密钥。
在实际应用中,人们常常用某一单词作为密钥,按照单词中各字母在字母表中的出现顺序排序,用这个数字序列作为列的阶。
【例1】我们以coat作为密钥,则它们的出现顺序为2、3、1、4,对明文“attack postoffice”的加密过程见图1:图1 对明文“attack postoffice”的加密过程按照阶数由小到大,逐列读出各字母,所得密文为:t p o c a c s f t k t i a o f e.对于这种列变换类型的置换密码,密码分析很容易进行:将密文逐行排列在矩阵中,并依次改变行的位置,然后按列读出,就可得到有意义的明文。
为了提高它的安全性,可以按同样的方法执行多次置换。
例如对上述密文再执行一次置换,就可得到原明文的二次置换密文:o s t f t a t a p c k o c f i e还有一种置换密码采用周期性换位。
对于周期为r的置换密码,首先将明文分成若干组,每组含有r个元素,然后对每一组都按前述算法执行一次置换,最后得到密文。
【例2】一周期为4的换位密码,密钥及密文同上例,加密过程如图2:图2 周期性换位密码2、 替代密码单表替代密码对明文中的所有字母都用一个固定的明文字母表到密文字母表的映射。
换句话说,对于明文,相应的密文为=。
下面介绍几种简单的替代密码。
1. 加法密码在加法密码中,映射规则可表示为,其中k为密钥,加密算法就是。
例如,我们可以将英文的26个字母分别对应于整数0~25,则n=26,对应关系如表加法密码也称为移位密码,凯撒密码就是k=3的加法密码。
【例1】取密钥k=9,明文为“attackpostoffice”,则转换为密文的过程如下:首先将其转化为数字序列:0 19 19 0 2 10 15 14 18 19 14 5 5 8 2 4然后每个数值加9,并做模26运算,得到以下序列:9 2 2 9 11 19 24 23 1 2 23 14 14 17 11 13再将其转化为英文字母,可得密文:jccjltyxbcxoorln.2.乘法密码乘法密码的映射规则可表示为,其中k为密钥,加密算法就是。
密码学的基础知识与应用
密码学的基础知识与应用密码学是一门研究如何保护信息安全的学科,是信息安全领域中重要的一环。
本文将从密码学的基础知识和应用两个方面来探讨这门学科。
一、密码学的基础知识密码学的基础知识包括加密算法、解密算法和密钥管理。
1.加密算法加密算法是将明文变为密文的过程。
常见的加密算法有对称加密算法和非对称加密算法两种。
对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的算法。
例如,DES (Data Encryption Standard)、AES(Advanced Encryption Standard)等都属于对称加密算法。
对称加密算法的优点是加密解密速度快,密文加密难度大,缺点是密钥管理问题,如果密钥泄露则很容易被破解。
非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的算法。
例如,RSA、DSA等都属于非对称加密算法。
非对称加密算法的优点是密钥管理便利,密钥可以公开,缺点是加解密速度较慢。
2.解密算法解密算法是将密文还原为明文的过程。
解密算法通常是对称加密算法的逆运算或非对称加密算法的配对算法。
例如,RSA的解密算法是通过对公钥和密文进行运算得出明文,而对称加密算法的解密算法则是通过使用加密时所用的密钥对密文进行运算。
3.密钥管理密钥管理是指对加密算法中的密钥进行管理的过程。
密钥管理包括密钥的生成、存储、传递、更新和撤销等一系列操作。
密钥的管理工作直接影响加密算法的安全性。
二、密码学的应用密码学的应用非常广泛,包括网络安全、数据传输、数字签名、身份验证等方面。
1.网络安全网络安全是密码学应用的重要领域之一。
网络安全的主要目的是保护计算机网络中的数据免受未经授权的访问、窃取、破坏和攻击。
密码学在网络安全中的应用主要包括数据加密、数字签名和身份认证等方面。
数据加密是保护网上通讯中数据的安全的重要手段。
在网上通讯的过程中,如果数据不加密,那么黑客可以窃取数据并进行恶意攻击。
因此,需要使用对称加密算法或非对称加密算法对数据进行加密,以保证数据安全。
密码学入门基础知识
密码学入门基础知识
密码学是一门涉及信息保密和安全的学科。
它的目标是通过使用
各种密码技术来确保数据传输和存储的机密性、完整性和可用性。
密码学的基础是对称密码和非对称密码。
对称密码指的是发送和
接收方使用相同的密钥来加密和解密信息。
这种密码技术简单、高效,但密钥的分发和管理是一个挑战。
非对称密码则使用一对密钥,公钥
和私钥。
公钥用于加密信息,私钥用于解密信息。
这种方法更安全,
但加密和解密过程可能较慢。
另外,密码学还涉及到哈希函数。
哈希函数将任意长度的数据映
射为固定长度的输出值,称为哈希值。
它被广泛用于验证数据的完整
性和数字签名。
密码学也包括诸如数字证书、数字签名和安全协议等领域。
数字
证书用于验证实体的身份和建立安全连接。
数字签名用于验证数据的
来源和完整性。
安全协议是指用于保护通信过程中的各种协议,例如SSL/TLS协议。
密码学的应用非常广泛。
它被用于保护互联网上的信息传输,例
如电子邮件、网上支付和在线购物。
在银行和金融机构中,密码学被
用于保护账户和交易信息。
还有许多其他领域,如军事通信、医疗保
密和智能卡系统,都需要密码学的支持。
总而言之,密码学是一门关乎信息安全的学科,它通过各种密码
技术来保护数据的机密性和完整性。
了解密码学的基础知识对于个人
和组织来说都非常重要,以保护他们的私密信息免受未经授权的访问。
密码学基础_图文
解密过程与加密过程类似,不同的只是进行模26减,而不是模26 加。
使用Vigenère表可以方便地进行加密和解密。
@
基本概念
• 密码学(Cryptology): 是研究信息系统安全保密 的科学.
➢ 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(Cryptanalytics):主要研究加密消 息的破译或消息的伪造.
密码新技术
• 量子密码(单量子不可复制定理) • DNA密码 • 化学密码 • ……
• 消息被称为明文(Plaintext)。用某种方法伪装消息以 隐藏它的内容的过程称为加密(Encrtption),被加密 的消息称为密文(Ciphertext),而把密文转变为明文 的过程称为解密(Decryption)。
• 对明文进行加密操作的人员称作加密员或密码员 (Cryptographer).
• 例如:明文INTELLIGENT用密钥PLAY加密为: M=INTE LLIG ENT K=PLAY PLAY PLA
Ek(M)=XYTC AMIE TYT
• 例 设m=6,且密钥字是CIPHER,这相应于密钥。假定明文串 是 this cryptosystem is not secure 首先将明文串转化为数字串,按6个一组分段,然后模26“加”上 密钥字得:
密码算法分类-iii
• 按照明文的处理方法: ➢ 分组密码(block cipher):将明文分成固定长度
的组,用同一密钥和算法对每一块加密,输出 也是固定长度的密文。 ➢ 流密码(stream cipher):又称序列密码.序列密 码每次加密一位或一字节的明文,也可以称为 流密码。
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。
密码技术基础及相关标准
密码技术基础及相关标准
密码技术基础主要包括密码算法、密钥管理和密码协议等方面。
1. 密码算法:是实现密码对信息进行“明”“密”变换、产生认证“标签”的一种特定规则。
主要包括对称密码算法、非对称密码算法、密码杂凑算法和随机生成算法。
2. 密钥管理:是指根据安全策略,对密钥的产生、分发、存储、更新、归档、撤销、备份、恢复和销毁等密钥全生命周期的管理。
3. 密码协议:是指两个或两个以上参与者为完成某项特定任务而采取的一系列步骤。
在密码技术基础方面,还有一些相关的标准,如:
1. 密码基础类标准:主要规定了通用密码技术和算法的要求。
2. 基础设施类标准:主要规定了认证体系等密码基础设施的要求。
3. 密码设备类标准:主要规定了接口、规格和安全要求。
4. 密码服务类标准:规定了密码报文、调用接口等方面的要求。
5. 密码检测类标准:针对基础类标准、设备类标准、服务类标准等对定了相应的检测要求。
6. 密码管理类标准:规定了设备管理、密钥管理、设备监察等方面的要求。
7. 密码应用类标准:规定了使用密码技术实现密码应用的要求(如动态口令、电子签章等、IC卡应用等)。
这些标准在保障信息安全方面发挥着重要作用,为各种信息系统提供了安全可靠的密码技术支持。
密码学基础知识点总结
密码学基础知识点总结密码学是研究保护信息安全的科学和技术领域,涉及到加密、解密、认证和数据完整性等方面。
以下是密码学基础知识的一些关键点:1.加密和解密:加密(Encryption):将原始信息转换为不可读的形式,以防止未经授权的访问。
使用密钥来执行加密过程。
解密(Decryption):将加密的信息恢复为原始形式,需要相应的解密密钥。
2.对称加密和非对称加密:对称加密:加密和解密使用相同的密钥。
常见的算法包括AES(高级加密标准)。
非对称加密:加密和解密使用不同的密钥,通常分为公钥和私钥。
常见的算法有RSA、ECC。
3.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哈希值。
具有单向性,不可逆,相同输入产生相同输出,不同输入尽可能产生不同输出。
4.数字签名:数字签名用于确保消息的来源和完整性。
使用私钥对消息进行签名,接收者使用对应的公钥来验证签名的有效性。
5.公钥基础设施(PKI):PKI是一组处理数字证书、公钥管理和相关的安全增强技术的标准和实践。
用于建立信任、验证身份和确保信息安全。
6.SSL/TLS协议:SSL(安全套接层)和其继任者TLS(传输层安全)是用于在网络上保护数据传输的协议。
提供加密、认证和数据完整性。
7.密钥交换协议:用于在通信双方之间安全地交换密钥的协议。
常见的有Diffie-Hellman密钥交换算法。
8.零知识证明:零知识证明允许一个参与者证明他知道某些信息,而不泄露这些信息的内容。
在身份验证和隐私保护上有广泛应用。
9.密码学攻击和防御:主动攻击(如中间人攻击)、被动攻击(如监听)等是密码学常见的威胁。
常规的防御手段包括使用强密码、定期更改密钥、使用安全协议等。
10.量子密码学:针对未来量子计算机可能对传统加密算法构成威胁的研究领域,包括量子密钥分发等技术。
这些基础知识点构成了密码学的核心,了解它们对于理解信息安全、网络通信和数据保护等方面至关重要。
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
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。
密码基础知识
密码基础知识摘要:一、密码的定义与作用二、密码的分类1.古典密码2.现代密码三、密码的破解与保护1.密码破解的基本方法2.密码保护的技术手段四、密码学在现实生活中的应用1.网络安全2.电子商务3.个人信息保护正文:密码基础知识随着科技的飞速发展,密码已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
本文将为您介绍密码的定义、分类、破解与保护以及密码学在现实生活中的应用。
一、密码的定义与作用密码是一种将明文信息通过特定的算法转换成密文信息的技术。
其作用在于保证信息的机密性、完整性和可用性,防止信息在传输和存储过程中被非法获取、篡改和破坏。
二、密码的分类密码可以根据其发展历程和加密原理分为古典密码和现代密码。
1.古典密码古典密码主要包括凯撒密码、维吉尼亚密码和替换密码等。
这类密码的加密和解密过程相对简单,容易受到密码分析的攻击。
2.现代密码现代密码主要采用复杂的数学理论和算法实现加密和解密,如对称加密算法(如AES)、非对称加密算法(如RSA)和哈希算法(如SHA-256)等。
现代密码具有较高的安全性和抗攻击性。
三、密码的破解与保护1.密码破解的基本方法密码破解主要包括穷举法、字典法和密码分析法等。
随着计算机技术的发展,密码破解的难度逐渐降低,因此密码设计者需要不断提高密码的复杂性以增强安全性。
2.密码保护的技术手段密码保护主要包括数字签名、身份认证和数据完整性校验等技术。
这些技术可以有效地防止非法访问、篡改和伪造数据。
四、密码学在现实生活中的应用密码学在现实生活中有着广泛的应用,如网络安全、电子商务和个人信息保护等领域。
1.网络安全在互联网环境中,密码学技术被广泛应用于保护网络通信的安全,如加密电子邮件、安全套接字层(SSL)和传输层安全(TLS)等。
2.电子商务在电子商务领域,密码学技术可以确保交易数据的机密性、完整性和可用性,如数字签名、支付密码和数据加密等。
3.个人信息保护在个人信息保护方面,密码学技术可以帮助用户加密存储在设备上的敏感数据,如文件加密、磁盘加密和指纹识别等。
密码学基础
须不足以确定密钥。
本必须不足以确定私钥。
.
33
思考题和练习
▪ 1. 密码学的五元组是什么,他们分别有什 么含义?
▪ 2.Kerchkoffs原则的基本内容是什么? ▪ 3.什么是对称密码体制和非对称密码体制?
各有何优、缺点?
.
34
➢ 破译者已知:加密算法、选定的明文和对应的密文、 选定的密文和对应的明文
.
6
唯密文攻击
密码分析者 发送方
密文
明文 分析
密文
接收方 密文
➢破译者已知:加密算法. 、待破译的密文 7
发送方
已知明文攻击
密码分析者
以前的明文 -密文对
明文
分析
密文
密文
密文
接收方
➢破译者已知:加密算法、一. 定数量的密文和对应的明文 8
▪ 一个密码系统是安全的必要条件:穷举密 钥搜索将是不可行的
.
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密码系统的分类(按3种方式)
▪ 明文变换到密文的操作类型
➢ 代替( substitution) ➢ 换位(transposition )
▪ 所用的密钥数量
➢ 单密钥加密(symmetric, single key, secret-key, or convetional encryption)
发送方和接收方每个使用一对相互 匹配、而又彼此互异的密钥中的 一个。
密钥必须保密。
密钥对中的私钥必须保密。
安
全 如果不掌握其他信息,要想解密报 如果不掌握其他信息,要想解密报
条
文是不可能或至少是不现实的。 文是不可能或者至少是不现实的。
件 知道所用的算法加上密文的样本必 知道所用的算法、公钥和密文的样
密码学基础:保护数据的安全与隐私
密码学基础:保护数据的安全与隐私随着信息技术的发展和普及,数据安全和隐私保护变得愈发重要。
在日常生活中,我们需要对个人信息、商业机密、国家机密等各种数据进行保护。
密码学作为一门研究如何保护数据安全和隐私的学科,对于我们理解和应用信息安全技术有着重要的意义。
本文将从密码学的基础知识入手,系统介绍密码学在保护数据安全和隐私中的应用。
一、密码学的基本概念密码学是研究如何加密和解密信息的学科,其基本目的是保护数据的安全和隐私。
在密码学中,有几个基本概念是需要了解的:1.加密算法:加密算法是将明文转换为密文的数学函数或过程。
常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
2.对称加密算法:对称加密算法使用相同的密钥来加密和解密数据。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
3.非对称加密算法:非对称加密算法使用一对密钥来进行加密和解密,其中一个密钥是公开的,另一个密钥是私有的。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。
4.数字签名:数字签名是一种用于验证数据完整性和认证发送者身份的技术,常与非对称加密算法一起使用。
5.密钥管理:密钥管理是指如何生成、分发、存储和更新加密算法所需的密钥。
二、密码学在数据安全中的应用密码学在数据安全中有着广泛的应用,其中包括数据加密、数字签名、身份认证等方面。
1.数据加密数据加密是密码学最基本的应用之一。
通过使用加密算法,可以将敏感数据转换为密文,以防止未授权的用户获取数据。
对称加密和非对称加密是两种常见的数据加密方式。
对称加密速度快,但需要保证密钥的安全性;非对称加密相对安全,但速度较慢。
2.数字签名数字签名是用于验证数据完整性和认证发送者身份的技术。
通过使用私钥对数据进行加密,接收者可以使用发送者的公钥对数据进行解密和验证,确保数据的完整性和认证发送者身份。
3.身份认证密码学还可以用于实现身份认证。
通过使用数字证书和数字签名技术,可以确保用户的身份和数据的安全。
常见的实现方式包括SSL/TLS协议、数字证书等。
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IDEA是一种专利算法(欧洲和美国),专利 由Ascom-Tech AG拥有
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IDEA算法
信息安全综合实践 2013
由于IDEA是在美国之外提出并发展起来的, 避开了美国法律上对加密技术的诸多限制
2000年10月2日再选出1个算法-- Rijndael 。
2001年11月26日接受其作为标准。
2001年12月4日正式公布:FIPS-197。
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AES算法
信息安全综合实践 2013
AES设计原则
安全性:抵抗所有已知攻击 实用性:适应各种环境,速度快; 扩展性:分组长度和密钥长度可扩展。
信息安全综合实践 2013
古罗马:Caesar 密码
置换密码:单表代替密码 因罗马时代的发明人Julius Caesar(盖乌斯·尤
利乌斯·恺撒)得名。 首先被应用于军事上
CAESAR 密码 : c= ( m+3) Mod 26
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经典密码算法
信息安全综合实践 2013
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经典密码算法
信息安全综合实践 2013
替换是密码学中有效的加密方法。本世纪上 半叶用于外交通信
破译威胁来自
频率分布 重合指数 考虑最可能的字母及可能出现的单词 持久性、组织性、创造性和运气
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经典密码算法特点
信息安全综合实践 2013
• 密钥为128位 • 输入的明文为64位 • 生成的密文为64位
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IDEA算法
信息安全综合实践 2013
与DES的不同处在于,它采用软件实现和 采用硬件实现同样快速。
IDEA自问世以来,已经经历了大量的详细 审查,对密码分析具有很强的抵抗能力,在 多种商业产品中被使用。
IDEA(International Data Encryption Algorithm)
1990年由来学嘉 和Massey提出建议标准算法 PES(Proposed Encryption Standard)
1992 年进行了改进,强化了抗差分分析的能力, 改称为IDEA
IDEA是对称、分组密码算法
1991年新密码开始试用并征求意见。 民众要求公开算法,并去掉法律监督。
1994年颁布新密码标准(EES)。 1995年5月贝尔实验室的博士生M.Blaze在PC机
上用45分钟攻击法律监督字段获得成功。 1995年7月美国政府放弃用EES加密数据。
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AES算法
线性攻击 差分攻击
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钥传输的保密通信成为可能
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密码学发展史-公钥
信息安全综合实践 2013
公钥技术是二十世纪最伟大的思想之一
改变了密钥分发的方式 使得加密者和解密者可以是两个分开的实体 可以广泛用于数字签名和身份认证服务
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密码学发展史-公钥
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要求的计算强度小 以字母表为主要加密对象 替换和置换技术 数据安全基于算法的保密
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现代密码算法
信息安全综合实践 2013
分组密码
DES (Data Encryption Standard) IDEA AES Blowfish RC5 CAST-128 ……
有关IDEA算法和实现技术的书籍都可以自 由出版和交流,可极大地促进IDEA的发展 和完善
IDEA比RSA算法加、解密速度快得多,又 比DES算法要相对安全得多。
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AES算法
信息安全综合实践 2013
产生背景
1984年12月里根总统下令由国家保密局研制新 密码标准,以取代DES。
1976年以后: 对称密钥密码算法进一步发 展
1977年DES正式成为标准 80年代出现“过渡性”的“post DES”算法,如
IDEA, RCx, CAST等 90年代对称密钥密码进一步成熟 Rijndael, RC6,
MARS, Twofish, Serpent等出现 2000年,Rijndael成为DES的替代者
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密码学发展史-古典
信息安全综合实践 2013
古典密码(机械阶段)
代表密码体制主要有:
• 单表代替密码 • 多表代替密码 • 转轮密码
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密码学发展史-古典
信息安全综合实践 2013
古典密码(机械阶段)
数据的保密基于加密算法的保密
1883年Kerchoffs第一次明确提出了编码 的原则:加密算法应建立在算法的公开不影 响明文和密钥的安全。
这一原则已得到普遍承认,成为判定密码强度的衡 量标准,实际上也成为传统密码和现代密码的分界 线。
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密码学发展史-现代
信息安全综合实践 2013
1949~1975年: 现代密码出现(计算机阶段)
结构代数和可计算性技术的发展 计算机使得基于复杂计算的密码成为可能 1970年, Dr. Horst Feistel在IBM Watson
Vigenere加密
16世纪晚期,法国外交家Blaise de Vigenère发明 多表代替密码:同样的字母在不同的位置以不同
的面目出现,可以防止任何人利用频率分析法解 密该条信息。 发送者和接收者可使用字典里任一个单词,或单 词组合,或虚构的词作为关键词 (密钥, key) 引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪 一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。
Triple DES
DES-EEE3:3DES用3个不同密钥加密 DES-EDE3:3DES操作(加密-解密-加密)使用3个不
同的密钥
DES-EEE2、DES-EDE2:与前一个相同,除了第一和 第三个操作使用相同密钥
没有报告成功的攻击
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IDEA算法
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Feistel加密
输入: 长为2w比特的明文分组 密钥k
输出: 长为2w比特的密文分组
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DES算法
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DES(Data Encryption Standard) 是 最广为使用的对称密钥算法
1976年Diffie & Hellman的“New Directions in Cryptography”提出了非对称密钥密码
1977年Rivest,Shamir & Adleman提出了RSA 公钥算法,1978年算法发表
90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法 主要特点:公钥密码使得发送端和接收端无密
Research Lab领导的研究项目
• 开发了后来作为数据加密标准(DES)的Lucifer密码 • 密码族发展成为Feistel密码
对称密码算法 数据的安全基于通大学信息安全工程学院
密码学发展史-公钥
信息安全综合实践 2013
1976年以后: 公钥密码诞生(公钥阶段)
密码学发展史-古典
信息安全综合实践 2013
古典密码(机械阶段)
1949年之前 密码学还不是科学,而是艺术 出现一些密码算法和加密设备 密码算法的基本手段(substitution & permutation)
出现 使用手工或机械变换的方式实现 简单的密码分析手段出现
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内容安排
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密码学概述 常用密码算法
3 密码分析技术
4 密码技术基本应用
5 PKI公钥基础设施
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经典密码算法
信息安全综合实践 2013
替换技术
单表替代加密制 polygram substitution cipher
多表替代加密制 polyalphabetic substitution cipher
置换技术
改变字母的排列顺序,比如
• 用对角线方式写明文,然后按行重新排序 • 写成一个矩阵,然后按照新的列序重新排列
转轮加密体制(Enigma转轮)
多步结合
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经典密码算法
不属于Feistel结构 不是对称运算: 加、解密使用不同的算法。 综合运用置换、代替、代数等多种密码技术 有较好的数学理论作为基础 结构简单、速度快
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AES特点
信息安全综合实践 2013
消除了DES中出现的弱密钥的可能 也消除了IDEA中发现的弱密钥 能有效抵抗目前已知的攻击算法
关键在于8个S-BOX 不易于硬件实现 未来会被渐渐替代(AES)
针对DES的密码分析
差分分析法 线性分析法
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Double/Triple DES