传统加密技术PPT课件
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加密技术-PPT课件
（7）加密和解密不需要用两种不同的方法。
9
分组密码 的基本设 计思想— Feistel网 络
明 文 （ 2w 位 ）
L 0(w 位 )
⊕
第 1轮 L1
R 0(w 位 )
F
R1
⊕
F
第 ii 轮轮
Li
Ri
⊕
F
第 ni 轮轮
L in
R in
K1
子密钥
生成算法
Ki
Kn
L n+1
R n+1
密 文 （ 2w 位 ）
因为23×7=161= 1×160+1 ⑥公钥KU={7,187} ⑦私钥KR={23,187}
29
RSA
假设给定的消息为：M=88，则
加密:C = 88^7 mod 187 = 11 •解密:M = 11^23 mod 187 = 88
30
RSA
2、RSA的速度及安全性
硬件实现RSA比DES慢大约1000倍，软件 实现RSA比DES慢大约100倍。
2023最新整理收集 do something
第八讲 加密技术（二）
本讲知识点介绍
分组密码学的概念及设计思想 DES算法描述 对称密码的工作模式 RSA算法
2
教学目标
掌握DES算法、RSA算法的基本原理
3
分组密码概述
b1b2b3b4……….划分成长度为n的分组，一个 分组表示为：mi=（bj,bj+1,……bj+n-1），各 个分组在密钥的作用下，变换为等长的数字输 出序列ci=（xj,xj+1,xj+2,……xj+n-1）。
读读
36 School of Computer Science & Technology
9
分组密码 的基本设 计思想— Feistel网 络
明 文 （ 2w 位 ）
L 0(w 位 )
⊕
第 1轮 L1
R 0(w 位 )
F
R1
⊕
F
第 ii 轮轮
Li
Ri
⊕
F
第 ni 轮轮
L in
R in
K1
子密钥
生成算法
Ki
Kn
L n+1
R n+1
密 文 （ 2w 位 ）
因为23×7=161= 1×160+1 ⑥公钥KU={7,187} ⑦私钥KR={23,187}
29
RSA
假设给定的消息为：M=88，则
加密:C = 88^7 mod 187 = 11 •解密:M = 11^23 mod 187 = 88
30
RSA
2、RSA的速度及安全性
硬件实现RSA比DES慢大约1000倍，软件 实现RSA比DES慢大约100倍。
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第八讲 加密技术（二）
本讲知识点介绍
分组密码学的概念及设计思想 DES算法描述 对称密码的工作模式 RSA算法
2
教学目标
掌握DES算法、RSA算法的基本原理
3
分组密码概述
b1b2b3b4……….划分成长度为n的分组，一个 分组表示为：mi=（bj,bj+1,……bj+n-1），各 个分组在密钥的作用下，变换为等长的数字输 出序列ci=（xj,xj+1,xj+2,……xj+n-1）。
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36 School of Computer Science & Technology
第1单元密码学概论精品PPT课件
(薭蜺j傋 E
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Îèîž?/?U?·›îé (•ˆŒì撛櫁T戱 瑲?l
密文
1.1.4 基本概念
➢ 1. 加密与解密算法 ➢ 一个敏感的数据转换为不能理解的乱码的过程，
称为加密；将加密后的数据恢复为原文，称之为 解密。
➢ “算法”这个词用来描述一个方法或一个循序渐 进的过程。它是指一系列有特定顺序的指令或者 要以特定顺序做的事情。一个算法要遵循一个固 定的指令系列，或者包含一系列问题，并根据这 些问题的答案来描述要遵循的相应步骤。
给定一个置换 ：
f 12243143
1 234 E NG I N EER I NG
换位密码（续）
现在根据给定的置 换，按第2列，第4列， 第1列，第3列的次序排 列，就得得到密文：
NIEGERNEN IG
在这个加密方案中，密 钥就是矩阵的行数m和 列数n，即m*n＝3*4， 以及给定的置换矩阵。 也就是：
专有名词、特殊用语等的代码来发送消息，一般只能用于传送一 组预先约定的消息。
2．替换加密 将明文字母表M中的每个字母替换成密文字母表C中的字母。
这一类密码包括移位密码、替换密码、仿射密码、乘数密码、多 项式代替密码、密钥短语密码等。这种方法可以用来传送任何信 息，但安全性不及代码加密。因为每一种语言都有其特定的统计 规律，如英文字母中各字母出现的频度相对基本固定，根据这些 规律可以很容易地对替换加密进行破解。典型的有凯撒密码。
古典密码体制-----代替密码
代替密码：明文中每一个字符被替换成密文中的另外一个字符。 四类典型的代替密码：简单代替密码、多名码代替密码、多字母代
替密码、多表代替密码换位密码。
密文： 算法： 明文：
密码的加密、演示课件.ppt
为了便于解码，以及解码的唯一性，这种单表加密 方法，一般要求明文字母和密文字母之间是一一对应的。 所以，总共可以有 26！~1026种不同的加密方法。 主要缺陷：字母出现频率不变
英文字母在文章中出现的概率是不同的。甚至是 非常悬殊的。
同一个字母在每一篇文章的出现频率当然不会完全 相同，但是还是相对比较稳定的。
第二个字母是o，从a到z要移动14位．明文的第二个字母用密钥14 的加法密码加密。
依次类推，密钥字codebreaking表示将明文中的前12个字母分别用 密钥为2、14、3、4 、 1 、 17 、 4 、 0、 10 、 8 、 13 、 6的加法 密码加密．
然后又重复使用密钥字．将以下的12个字母再依次用这些密码加 密．
如此反复使用．直到整篇文章被全部加密．
精品
维吉尼亚密码的破译1
采用多表密码之后，各个字母出现频率的差别被抹杀了。 但是，由于不同的密码表的更换是周期性的，仍然给破泽者留
下了可乘之机。 比如，上面的密钥字长度是12，密码表更换的周期是12如果知
道了这个周期。即使不知道密钥字，也能用破泽单表密码的方 法来破译它。 方法是：将密文的前12个宇母排为第一行，以下12个字母排成 第二行，在下面12个字母排成第三行，……，这样每一列上的 密码都是由同一个密钥加密的，每一列就变成了一个单表加法 密码
精品
维吉尼亚密码
自己想好一个英文单词作为密钥，比如，用codebreaking作密钥．
单词中的每个字母代表一个单表密码。比如，
第一个字母c，表示明文的a在密文中要变成c，向后移动了两位， 这就代表以2为密钥的加法密码。明文中的第一个字母要用这个加 法密码加密，用它向后移动2位后的字母代替。
加密技术课件
数所在的行数。用S盒里的值S[ j ][m][n]替换B[ j ]。
密钥的产生 (Key Schedule)
右图给出了DES算法密钥的
产生过程；
置换选择1将输入的64位变
换为两个28位的C0、D0，随
后是16次循环迭代。在每次
循环中，Ci-1和Di-1进行循环
左移，这个结果作为下一次
迭代的输入，同时作为置换
变换E扩展到48位；得到结
果与48位密钥Ki进行异或，
这样得到的48为结果经过一
个代替函数S（S变换）产生
32位输出。
下面说明扩展变换E和S变换
的具体操作。
扩展变换E Expansion
右图给出了扩展变换E将32
位输入扩展为48位输出的过
程，实际上32位输入中有16
位被重用了。
S变换
如下图所示，F中的代替由8个S盒完成，其中每一个S盒都
初始置换（Initial Permutation, IP）
初始置换表如右图所示。
表中的数字代表初始置换
时64位输入分组的位序号，
表中的位置代表置换后输
出的位顺序。
-1
逆初始置换（IP ）
逆初始置换表如右图所示。
逆初始置换是初始置换的
逆过程。
乘积变换（F函数, Feistel function）
密码技术 －－ 概论
1，密码系统模型
2，古典密码
3，对称密钥（单钥）密码体制
4，非对称密钥（公钥）密码体制
6， DES
7， RSA
密码系统模型
－－基本概念
密码技术：通过信息的交换或编码，将机密的敏感消息变
换成未授权用户难以读懂的乱码型文字。
密钥的产生 (Key Schedule)
右图给出了DES算法密钥的
产生过程；
置换选择1将输入的64位变
换为两个28位的C0、D0，随
后是16次循环迭代。在每次
循环中，Ci-1和Di-1进行循环
左移，这个结果作为下一次
迭代的输入，同时作为置换
变换E扩展到48位；得到结
果与48位密钥Ki进行异或，
这样得到的48为结果经过一
个代替函数S（S变换）产生
32位输出。
下面说明扩展变换E和S变换
的具体操作。
扩展变换E Expansion
右图给出了扩展变换E将32
位输入扩展为48位输出的过
程，实际上32位输入中有16
位被重用了。
S变换
如下图所示，F中的代替由8个S盒完成，其中每一个S盒都
初始置换（Initial Permutation, IP）
初始置换表如右图所示。
表中的数字代表初始置换
时64位输入分组的位序号，
表中的位置代表置换后输
出的位顺序。
-1
逆初始置换（IP ）
逆初始置换表如右图所示。
逆初始置换是初始置换的
逆过程。
乘积变换（F函数, Feistel function）
密码技术 －－ 概论
1，密码系统模型
2，古典密码
3，对称密钥（单钥）密码体制
4，非对称密钥（公钥）密码体制
6， DES
7， RSA
密码系统模型
－－基本概念
密码技术：通过信息的交换或编码，将机密的敏感消息变
换成未授权用户难以读懂的乱码型文字。
网络安全(6)加密技术PPT课件
e f g h …………. a b c d 2、倒映射法。
a b c d ………….w x y z
z y x w …………. d c b a 3、步长映射法。
a b c d ………….w x y z
单表替代密码
单表替代密码的一种典型方法是凯撒 （Caesar）密码，又叫循环移位密码。它的 加密方法就是把明文中所有字母都用它右边 的第k个字母替代，并认为Z后边又是A。这 种映射关系表示为如下函数：
①传统方法的计算机密码学阶段。解密是加密的简单 逆过程，两者所用的密钥是可以简单地互相推导的， 因此无论加密密钥还是解密密钥都必须严格保密。 这种方案用于集中式系统是行之有效的。
②包括两个方向：一个方向是公用密钥密码（RSA）， 另一个方向是传统方法的计算机密码体制——数据 加密标准（DES）。
3．什么是密码学？
密码学包括密码编码学和密码分析学。密码体 制的设计是密码编码学的主要内容，密码体制的破 译是密码分析学的主要内容。密码编码技术和密码 分析技术是相互依存、相互支持、密不可分的两个 方面。
加密包含两个元素：加密算法和密钥。
加密算法就是用基于数学计算方法与一串 数字（密钥）对普通的文本（信息）进行 编码，产生不可理解的密文的一系列步骤。 密钥是用来对文本进行编码和解码的数字。 将这些文字（称为明文）转成密文的程序 称作加密程序。发送方将消息在发送到公 共网络或互联网之前进行加密，接收方收 到消息后对其解码或称为解密，所用的程 序称为解密程序。
教学内容： 6.1、加密技术概述 6.2、传统加密技术 6.3、单钥密码体制 6.4、双钥密码学体制 6.5、密钥的管理 6.6、加密软件PGP 6.7、本章小结 6.8、习题
❖ 学习目标： ❖ 1、理解加密技术的基本概念 ❖ 2、掌握单钥密码体制和双钥密码学体制 ❖ 3、了解秘要的管理和加密软件的应用
a b c d ………….w x y z
z y x w …………. d c b a 3、步长映射法。
a b c d ………….w x y z
单表替代密码
单表替代密码的一种典型方法是凯撒 （Caesar）密码，又叫循环移位密码。它的 加密方法就是把明文中所有字母都用它右边 的第k个字母替代，并认为Z后边又是A。这 种映射关系表示为如下函数：
①传统方法的计算机密码学阶段。解密是加密的简单 逆过程，两者所用的密钥是可以简单地互相推导的， 因此无论加密密钥还是解密密钥都必须严格保密。 这种方案用于集中式系统是行之有效的。
②包括两个方向：一个方向是公用密钥密码（RSA）， 另一个方向是传统方法的计算机密码体制——数据 加密标准（DES）。
3．什么是密码学？
密码学包括密码编码学和密码分析学。密码体 制的设计是密码编码学的主要内容，密码体制的破 译是密码分析学的主要内容。密码编码技术和密码 分析技术是相互依存、相互支持、密不可分的两个 方面。
加密包含两个元素：加密算法和密钥。
加密算法就是用基于数学计算方法与一串 数字（密钥）对普通的文本（信息）进行 编码，产生不可理解的密文的一系列步骤。 密钥是用来对文本进行编码和解码的数字。 将这些文字（称为明文）转成密文的程序 称作加密程序。发送方将消息在发送到公 共网络或互联网之前进行加密，接收方收 到消息后对其解码或称为解密，所用的程 序称为解密程序。
教学内容： 6.1、加密技术概述 6.2、传统加密技术 6.3、单钥密码体制 6.4、双钥密码学体制 6.5、密钥的管理 6.6、加密软件PGP 6.7、本章小结 6.8、习题
❖ 学习目标： ❖ 1、理解加密技术的基本概念 ❖ 2、掌握单钥密码体制和双钥密码学体制 ❖ 3、了解秘要的管理和加密软件的应用
古典密码学ppt课件
两个有用的特性
出现频率：例如，在标准英语中，出现频率最高的是字母“e”，而“x”和 “z”则很少出现；字母的实际出现频率取决于具体文字的类型，科技文献 的字母出现频率与文学文献有很大的不同；
首选关联集：在标准英语中，多个字母常一起出现或不出现，例如，元 音字母“a”、 “i”和“o”互不相联。
安全性分析 每一密钥序列和明文序列都是等概率的出现，敌手没有任何信 息用来哪一密钥序列和明文消息是正确的。
古典密码编码学之外：使用和安全性
一个被安全用于密码协议中的移位密码(零知识证明)
假定一个Zn上的函数f(x)，具有以下两条性质
单向性：对于任意的x∈ Zn， f(x)能有效计算，而对几乎所有的x∈ Zn，对于 任意有效算法A，Prob[x←A(y) ∧f(x)=y]与y的大小相比是一个可忽略的量；
古典置换加密法是一种简单的换位加密法，其加密过程类似于洗一 副纸牌。它的密钥是(d，f)。 将密文分成固定长度的块，如长度为d； 置换函数f从1~d中选取一个整数排列； 将明文每个分块中的字母根据f重新排列。
例一：令d = 4，f = (2, 4, 1, 3)
第一个字符移位到位置二，第二个字符移到位置四，第三个字符移到 位置一，第四个字符移到位置三；
古典多码加密法：Vigenere密码
Vigenere表
明文
密文
古典多码加密法：Vigenere密码
加密过程：给定一个密钥字母k和一个明文字母p，密文字母就是位 于k所在的行与p所在的列的交叉点上的那个字母。
解密过程：由密钥字母决定行，在该行中找到密文字母，密文字母 所在列的列首对应的明文字母就是相应的明文。 例一：关键词为“hold”，那么关键词-明文-密文的关联如下
假设明文：“this is the plaintext” -> “this isth epla inte xt**” 密文：“itsh this leap tien *x*t”
出现频率：例如，在标准英语中，出现频率最高的是字母“e”，而“x”和 “z”则很少出现；字母的实际出现频率取决于具体文字的类型，科技文献 的字母出现频率与文学文献有很大的不同；
首选关联集：在标准英语中，多个字母常一起出现或不出现，例如，元 音字母“a”、 “i”和“o”互不相联。
安全性分析 每一密钥序列和明文序列都是等概率的出现，敌手没有任何信 息用来哪一密钥序列和明文消息是正确的。
古典密码编码学之外：使用和安全性
一个被安全用于密码协议中的移位密码(零知识证明)
假定一个Zn上的函数f(x)，具有以下两条性质
单向性：对于任意的x∈ Zn， f(x)能有效计算，而对几乎所有的x∈ Zn，对于 任意有效算法A，Prob[x←A(y) ∧f(x)=y]与y的大小相比是一个可忽略的量；
古典置换加密法是一种简单的换位加密法，其加密过程类似于洗一 副纸牌。它的密钥是(d，f)。 将密文分成固定长度的块，如长度为d； 置换函数f从1~d中选取一个整数排列； 将明文每个分块中的字母根据f重新排列。
例一：令d = 4，f = (2, 4, 1, 3)
第一个字符移位到位置二，第二个字符移到位置四，第三个字符移到 位置一，第四个字符移到位置三；
古典多码加密法：Vigenere密码
Vigenere表
明文
密文
古典多码加密法：Vigenere密码
加密过程：给定一个密钥字母k和一个明文字母p，密文字母就是位 于k所在的行与p所在的列的交叉点上的那个字母。
解密过程：由密钥字母决定行，在该行中找到密文字母，密文字母 所在列的列首对应的明文字母就是相应的明文。 例一：关键词为“hold”，那么关键词-明文-密文的关联如下
假设明文：“this is the plaintext” -> “this isth epla inte xt**” 密文：“itsh this leap tien *x*t”
加密技术课件
密匙：
参与加密及解密算法的关键数据，常用K（key）表示
2017/9/21 10
密码学的分类
1.保密程度划分
理论上保密的密码 实际上保密的密码 不保密的密码
2.按加解密密匙是否相同划分
3.按编制原理划分
对称式密码 非对称式密码
移位密码 代替密码 置换密码
2017/9/21 11
移位密码表
字 母 数 字 A 0 B 1 C 2 D 3 E 4 F 5 G 6 H 7 I 8 J 9 K 10 L 11 M 12
2017/9/21
7
加密技术的历史
早在公元前50年，古罗马的恺撒在高卢战争中就采用过加密方 法。我们用最简单的恺撒密文来说明一个加密系统的构成。恺 撒密码算法就是把每个英文字母向前推移K位。例如：K＝3，便 有明文和密文的对应关系如下： 明文：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 密文：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 对明文加密的算法仅仅是用明文字母下面的那个字母代替自身 ，解密算法则是加密算法的逆过程。例如： 明文：caesar was a great solider 密文：fdhvdu zdv d juhdw vrolohu
2017/9/21 22
什么是特洛伊木马? “特洛伊木马”（trojan horse）简称 “木马”，据说这个名称来源于希腊神话 《木马屠城记》。古希腊有大军围攻特洛伊 城，久久无法攻下。于是有人献计制造一只 高二丈的大木马，假装作战马神，让士兵藏 匿于巨大的木马中，大部队假装撤退而将木 马摈弃于特洛伊城下。城中得知解围的消息 后，遂将“木马”作为奇异的战利品拖入城 内，全城饮酒狂欢。到午夜时分，全城军民 尽入梦乡，匿于木马中的将士开秘门游绳而 下，开启城门及四处纵火，城外伏兵涌入， 部队里应外合，焚屠特洛伊城。后世称这只 大木马为“特洛伊木马”。如今黑客程序借 用其名，有“一经潜入，后患无穷”之意。
《密码技术基础》课件
密码分析安全性建议
提供针对密码分析的安全性建议，如选择强密码 、定期更换密码、使用加盐哈希等。
密码协议原理
密码协议分类
介绍密码协议的分类，如认证协议、密钥协 商协议、安全通信协议等。
常见密码协议
介绍常见的密码协议，如Kerberos、 SSL/TLS、IPSec等。
密码协议安全性分析
分析密码协议的安全性，包括协议的假设、 攻击模型和安全性证明等。
混合加密技术
01
结合对称加密和非对称加密的优势，提高加密效率和安全性。
量子密码学
02
利用量子力学的特性，设计出无法被量子计算机破解的密码系
统。
可信计算
03
通过硬件和软件的集成设计，提高计算机系统的安全性和可信
度。
密码技术的创新与应用前景
区块链技术
利用密码学原理保证交易的安全性和不可篡改性 ，在金融、供应链等领域有广泛应用前景。
加密算法原理
介绍加密算法的基本原理，包括对称加 密算法和非对称加密算法，如AES、 RSA等。
密钥管理原理
阐述密钥的生成、分发、存储和更新 等过程，以及密钥管理的安全策略和
最佳实践。
加密模式原理
解释加密模式的工作方式，如ECB、 CBC、CFB、OFB等，以及它们的特 点和适用场景。
加密算法安全性证明
和人民利益的重要手段。
网络安全防护技术
网络安全防护技术包括防火墙、入 侵检测、安全审计、漏洞扫描等， 这些技术可以有效地提高网络的安 全性。
网络安全法律法规
各国政府都制定了一系列网络安全 法律法规，对网络犯罪进行打击， 保护网络空间的安全和稳定。
05
密码技术的挑战与未来发展
密码技术的安全挑战
第3章 加密技术共48页PPT资料
常见的非对称加密算法
RSA、ECC（移动设备用）、Diffie-Hellman、 El Gamal、DSA（数字签名用）
RSA公钥加密
RSA体制加密首先选择一对不同的素数p和q，计算 n=p*q，f=(p-1)*(q-1)，并找到一个与f互素的数d，并 计算其逆a，即d*a=1 (模 f)。则密钥空间 K=(n,p,q,a,d)。若用M表示明文，C表示密文，则加密 过程为：C=Ma mod n；解密过程为：M=Cd mod n。 n和a是公开的，而p，q，d是保密的 。
常见的对称加密算法
DES、IDEA、RC2、RC4、SKIPJACK、RC5、 AES算法等
数据加密标准（DES） DES可以分成初始置换、16次迭代过程和逆置换三部分.
2020/1/7
DES 整体 框图
2020/1/7 13
数据加密标准（DES）
上述框图用文字分步进行详细说明:
１)DES的明文初始置换。
早期的密钥密码体制
换位密码和代换密码 :
换位是对明文L长字母组中的字母位置进行重新排列， 而每个字母本身并不改变。 代换有单表代换和多表代换 ，单表代换是对明文的所 有字母用同一代换表映射成密文。
现今常用的对称加密方案
数据加密标准（DES）:最重要的加密方法之一 另一个对称密钥加密系统是国际数据加密算法（ IDEA:International Data Encryption Algorithm），它比DES的加密性好，而且对计 算机功能要求也没有那么高。
对称加密算法在电子商务交易过程中存在几个问题
1、要求提供一条安全的渠道使通讯双方在首次通讯时协 商一个共同的密钥。直接的面对面协商可能是不现实而且 难于实施的，所以双方可能需要借助于邮件和电话等其它 相对不够安全的手段来进行协商；
《密码技术》PPT课件
所有的密钥都有时间期限。某一对密钥 的使用周期称密钥周期，通常由密钥生 成、密钥修改、密钥封装、密钥恢复、 密钥分发、密钥撤销。
48
2.3.1 密钥的生成与修改
密钥的生成
密钥的生成应具有随机性，即不可预测性，以抵 抗字典攻击。
密钥生成方法具有不重复生成法和重复密钥 生成法两种。
• 采用随机数生成器或伪随机数生成器来生成密钥。 • 由一个初始密钥生成多个密钥。
19
DES密码系统的安全性
弱密钥：如果DES密钥置换中所产生的16个 子密钥均相同，则这种密钥称为弱密钥。 如果一个密钥能够解密用另一个密钥加密的 密文，则这样的密钥对为半弱密钥。 为了确保DES加密系统的安全性，选择密钥时 不能使用弱密钥或者半弱密钥。
20
DES的安全性
DES系统的破译和安全使用
• 已知消息m,计算hash(m)是很容易的； • 已知c1=hash(m2),构造m2使hash(m2)=c1是困难
的 • 输入的一个小扰动，将引起输出完全不同。
41
数字签名中使用的签名算法（原文保密的数 字签名的实现方法）
42
2.2.2 基于RSA密码体制的数字签名
签名过程
S≡mdmodn，S即是对应于明文m的数字签名 签名者将签名S和明文m一起发送给签名验证者.
RSA算法的描述 选取长度应该相等的两个大素数p和q，计算其乘积：
n = pq 然后随机选取加密密钥e，使e和(p–1)*(q–1)互素。 最后用欧几里德扩展算法计算解密密钥d，以满足
ed mod((p–1)(q–1))=1 即
d = e–1 mod((p–1)(q–1)) e和n是公钥，d是私钥
27
50
• 数字信封技术首先使用秘密密钥加密技术对要发 送的数据信息进行加密，在这里还附上加密者本 人的数字签名，以确定加密者的身份。然后利用 公密钥加密算法对秘密密钥加密技术中使用的秘 密密钥进行加密，最后将加密后的源文件、签名、 加密密钥和时间戮放在一个信封中发送出去。 数字信封技术在内层使用秘密密钥加密技术，外 层采用公开密钥加密技术加密秘密密钥。
48
2.3.1 密钥的生成与修改
密钥的生成
密钥的生成应具有随机性，即不可预测性，以抵 抗字典攻击。
密钥生成方法具有不重复生成法和重复密钥 生成法两种。
• 采用随机数生成器或伪随机数生成器来生成密钥。 • 由一个初始密钥生成多个密钥。
19
DES密码系统的安全性
弱密钥：如果DES密钥置换中所产生的16个 子密钥均相同，则这种密钥称为弱密钥。 如果一个密钥能够解密用另一个密钥加密的 密文，则这样的密钥对为半弱密钥。 为了确保DES加密系统的安全性，选择密钥时 不能使用弱密钥或者半弱密钥。
20
DES的安全性
DES系统的破译和安全使用
• 已知消息m,计算hash(m)是很容易的； • 已知c1=hash(m2),构造m2使hash(m2)=c1是困难
的 • 输入的一个小扰动，将引起输出完全不同。
41
数字签名中使用的签名算法（原文保密的数 字签名的实现方法）
42
2.2.2 基于RSA密码体制的数字签名
签名过程
S≡mdmodn，S即是对应于明文m的数字签名 签名者将签名S和明文m一起发送给签名验证者.
RSA算法的描述 选取长度应该相等的两个大素数p和q，计算其乘积：
n = pq 然后随机选取加密密钥e，使e和(p–1)*(q–1)互素。 最后用欧几里德扩展算法计算解密密钥d，以满足
ed mod((p–1)(q–1))=1 即
d = e–1 mod((p–1)(q–1)) e和n是公钥，d是私钥
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50
• 数字信封技术首先使用秘密密钥加密技术对要发 送的数据信息进行加密，在这里还附上加密者本 人的数字签名，以确定加密者的身份。然后利用 公密钥加密算法对秘密密钥加密技术中使用的秘 密密钥进行加密，最后将加密后的源文件、签名、 加密密钥和时间戮放在一个信封中发送出去。 数字信封技术在内层使用秘密密钥加密技术，外 层采用公开密钥加密技术加密秘密密钥。
常用安全技术之加密技术PPT课件
29
可编辑
安全认证技术
3、数字水印 （1）概念
被其保护的信息可以是任何一种数字媒体，如软 件、图像、音频、视频或一般性的电子文档等。
在产生版权纠纷时，可通过相应的算法提取出该 数字水印，从而验证版权的归属，确保媒体著作权人 的合法利益，避免非法盗版的威胁。
30
可编辑
安全认证技术
3、数字水印 (2) 数字水印的应用 信息隐藏及数字水印技术在版权保护、真伪鉴别、 隐藏通信、标志隐含等方面具有重要的应用价值，有 着巨大的商业前景。
1：设 p=7，q=17，n=7 × 17=119，m=(7-1)(171)=96
2：随机找个e=5（公钥=5） 3：计算d，( d × 5) mod 96=1，d=77（私钥=77）
明文：T=19 密文：C=195 mod 119 = 66
电子商务教研室 11
（二）加密技术
❖ 一个密码体制由明文、密文、密钥与加密运算这 四个基本要素构成。图7-1显示了一个明文加密 解密的过程。
安全电子商务使用的文件传输系统大都带有数字签字和 数字证书，其基本流程如下图所示。
36
可编辑
发 送 者 Alice
(1)
(2)
加密
原信息
信息摘要 Alice的 签字私钥
(5) 数字签字
接 收 者 Bob
(6)
解密
对称密钥
数 字 信 封Bob的 私 钥
(9)
＋
＋Alice
的证书
Bob 的证书
(3) 加密
四、安全体系构建
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（一）构建安全体系
❖ 一个完善的网络安全体系必须合理地协调法 律、技术和管理三种因素，集成防护、监控和恢 复三种技术。
加密算法解密算法密钥密钥明文密文明文课件
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密文
经过加密算法处理后的信息，通 常以不可读的形式存在。
明文与密文的转换过程
加密过程
使用加密算法和密钥将明文转换为密 文。
解密过程
使用解密算法和密钥将密文还原为明 文。
加密解密过程中的安全性考虑
密钥管理
确保密钥的安全存储和 传输，防止密钥泄露。
算法选择
选择安全可靠的加密算 法，避免使用已被破解
的算法。
加密算法、解密算法、密钥与明文 、密文课件
目 录
• 加密算法简介 • 常见加密算法介绍 • 解密算法简介 • 密钥管理 • 明文与密文的关系 • 实际应用案例分析
01
加密算法简介
加密算法的定义
01
加密算法是一种将明文转化为密 文的算法，通过使用特定的密钥 ，对数据进行加密处理，以保护 数据的机密性和完整性。
密钥分发
在加密通信中，如何安全地分发密钥是一个重要问题。常用 的密钥分发方法包括密钥协商、密钥交换协议等。此外，为 了确保密钥分发的安全，需要采取额外的安全措施，如使用 安全的通信信道、采用加密保护等。
密钥的存储与保护
密钥存储
密钥的存储需要采取严格的安全措施，以防止密钥被未经授权的人员访问或窃取。常用的密钥存储方 法包括硬件安全模块、密码管理器等。同时，需要对存储介质进行加密和保护，以防止物理层面的攻 击。
保障通信安全
在通信过程中，加密算法能够防止信 息被截获或窃听，保证通信内容的保 密性和完整性。
加密算法的分类
01
02
03
对称加密算法
使用相同的密钥进行加密 和解密的算法，如AES、 DES等。
非对称加密算法
使用不同的密钥进行加密 和解密的算法，如RSA、 ECC等。
05- 传统密码技术 经典加密技术 计算机安全保密技术课程 教学课件
（Poly Gram Substitution Cipher） （4）多表代替密码
（Poly Alphabetic Substitution Cipher）
Shift ciphers （凯撒密码）
凯撒密码是最早也是最简单的替代密码，由朱里斯·凯 撒发明和使用。凯撒密码是把字母表中的每个字母用 该字母后面第三个字母进行替代。
矩阵。)
对上面例子决定的置换π 对应：
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 1 0
1 0 0 0 0 0 K 0 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1
K 1
K
1
1 0
0 0
0 0
0 0
0 1
0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0
密码分类
密码系统的几种分类 按执行的操作 替换(substitution)与换位(permutation) 按密钥的数量 单密钥(对称密钥)与双密钥(公开密钥) 按明文处理方式 流密码(stream cipher)与分组密码(block cipher)
关于对称密码...
关于对称密码... 历史悠久 经验比例大 理论结果少 算法复杂 破译的代价或者时间难于准确估计 ❖密钥长度 ❖数据块大小
（9,20）131
8 7
＝（99＋60,72＋140）＝（3,4）
且
（11,24 ）131
8 7
＝(121＋72,88＋168)
＝（11,22）
于是对 july加密的结果为DELW。 为了解密，Bob计算
(3,4)
7 23
1181 (9,20)
（Poly Alphabetic Substitution Cipher）
Shift ciphers （凯撒密码）
凯撒密码是最早也是最简单的替代密码，由朱里斯·凯 撒发明和使用。凯撒密码是把字母表中的每个字母用 该字母后面第三个字母进行替代。
矩阵。)
对上面例子决定的置换π 对应：
0 0 1 0 0 0
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1 0 0 0 0 0 K 0 0 0 0 0 1
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密码分类
密码系统的几种分类 按执行的操作 替换(substitution)与换位(permutation) 按密钥的数量 单密钥(对称密钥)与双密钥(公开密钥) 按明文处理方式 流密码(stream cipher)与分组密码(block cipher)
关于对称密码...
关于对称密码... 历史悠久 经验比例大 理论结果少 算法复杂 破译的代价或者时间难于准确估计 ❖密钥长度 ❖数据块大小
（9,20）131
8 7
＝（99＋60,72＋140）＝（3,4）
且
（11,24 ）131
8 7
＝(121＋72,88＋168)
＝（11,22）
于是对 july加密的结果为DELW。 为了解密，Bob计算
(3,4)
7 23
1181 (9,20)
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代表性事件：
1976年, Diffie和Hellman发表的革命性论文《密码学 新方向》(New deryctions in cryptography), 突破 了传统密码体制使用秘密密钥所带来的密钥管理难题, 使密码的发展进入了一个mir和Adleman提出了RSA公 钥算法。 DES算法出现。
分组（块）密码：按组处理 - 特点：适合数据库加密，组内有错误扩散；一般 用于公开的理论研究。
序列（流）密码：连续处理输入元素，每次输出一 个 - 特点：加解密速度快，无错误扩散；一般用于实 际的安全产品。
.
18
密码分析学
标志：1949年Shannon发表的《保密系统的信 息理论》一文。
第3阶段：1976年至今。
标志：1976年Diffie和Hellman发表了《密码学 新方向》一文。
*
.
3
第一阶段－古典密码
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 简单的密码分析手段出现
主要特点：数据的安全基于算法的保密
发送方和接收方共享一个共同的密钥 sender and recipient share a common key
所有的传统密码算法都是私钥密码 20世纪70年代以前私钥密码是唯一类型 至今仍广泛应用
2020/5/30
.
8
密码学基本概念
密码学(cryptology) ：研究信息的保密和复
原保密信息以获取其真实内容的学科称为密 码学。它包括密码编码学和密码分析学。
80年代，出现IDEA和CAST等算法。
90年代，对称密钥密码算法进一步成熟，Rijndael， RC6等出现，逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法。
2001年，Rijndael成为DES算法的替代者。
.
7
§2.1 对称密码的模型
传统密码/常规密码/私钥密码/单钥密码 conventional / private-key / single-key
14
密码体制的分类
按转换明文为密文的运算类型分
代换: 明文中的每个元素映射为另一元素
置换: 明文中的元素重新排列
.
15
密码体制的分类
按所用的密钥数分 单密钥密码（也称对称/秘密钥/传统密码） 优点：运行速度快，具有可靠的保密强度； 不足：不便密钥交换和管理。 双钥密码（也称非对称/公钥密码） 优点：便于密钥交换和管理，还可用于消息 认证（数字签名）； 不足：运行速度缓慢，其安全性所依赖的数 学难题的复杂性一般都未能证明。
密文（cipher)：明文经过加密以后的结果形式 加密变换(encryption) ：从明文到密文的变换过程 解密变换(decryption) ：从密文还原成明文的过程 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。 密钥（key)：用于加解密变换的关键信息，视其用
.
4
古典密码
古典密码的加密方法一般是代换与置换，使用 手工或机械变换的方式实现。
古典密码的代表密码体制主要有：单表代替密 码、多表代替密码及转轮密码
Caesar密码就是一种典型的单表加密体制； 多表代替密码有Playfair密码、Hill密码、Vigenere
密码； 著名的Enigma密码就是第二次世界大战中使用的
.
16
一般说来，单钥密码体制（包括分组、序列密
码）都是基于计算安全性的
而双钥密码体制是基于可证明安全性的。
这两种安全性都是从计算量来考虑，但不尽相 同。
计算安全要算出或估计出破译它的计算量下限 可证明安全则要从理论上证明破译它的计算量不低
于解已知数学难题的计算量。
.
17
密码体制的分类
按处理明文的方法分：
1967年David Kahn的《The Codebreakers》
1971-73年IBM Watson实验室的Horst Feistel等几篇 技术报告
主要特点：数据的安全基于密钥而不是算法的保密
.
6
第三阶段：1976～
公钥密码学成为主要研究方向
主要特点: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。
于加解密而分别称为加密密钥与解密密钥；
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10
对称密码模型
（Symmetric Cipher Model）
2020/5/30
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11
对称密码安全的两个必备条件: 加密算法必须是足够强的 a strong encryption algorithm
－ 即使对手拥有一定数量的密文和产生每个 密文的明文，他也不能破译密文或发现密码
《信息安全概论》
Chapter 2 传统加密技术
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1
密码学(cryptology)
将密码当成一种科学来研究，就产生了密码 学。
密码学(cryptology)源于希腊语kryptós， 意为“隐藏的”和 gráphein意为 “书写” 。
密码学是一门古老而年轻的科学。
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2
密码学的发展历史
第1阶段：1949年以前 第2阶段：从1949年到1975年
密码编码学(cryptography)：研究对信息进行
编码实现隐蔽信息的一门学科。
密码分析学(cryptanalytics)：不知道任何加密
细节的条件下解密消息的技术，即“破译”。
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9
密码学基本概念
明文（plaintext)：信息的原始形式，一般是信息的 基本单元（字母、数字或符号等）的有限排列；
转轮密码。
.
5
第二阶段 1949~1975
计算机使得基于复杂计算的密码成为可能
相关技术的发展
1949年,香农发表了<<保密系统的信息理论>>(The Communication Theory of Secrecy Systems), 它证 明了密码编码学是如何置于坚实的数学基础之上的，从 此密码学发展成为一个专门学科。——标志性事件
惟有发送者和接收者知道的秘密密钥 a secret key known only to sender / receiver
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12
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13
19世纪，Kerckhoff原则：
系统的保密性不依赖于对加密体制或算 法的保密，而依赖于对密钥的保密。
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