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信息安全核心： 密码技术
2.1 密码的起源和相关概念
2.1.1 密码的起源
密码的起源，尚无确实可靠的资料。目 前公认的是公元前五世纪斯巴达人使用一种 叫“天书”（Skytale）的器械。它用一根 木棍，将羊皮条紧紧缠在木棒上，密信自上 而下写在羊皮条上，然后将羊皮条解开送出。 除非把羊皮条重新缠在一根同样直径的木棍 上，才能把密信的内容读出来。这是最早的 一种移位密码。
2.1.2 密码学相关概念
密码学（Cryptology）:是一门关于 发现、认识、掌握和利用密码内在规律的 科学，由密码编码学和密码分析学组成。 密码编码学（Cryptography）:是研 究密码编码的科学。 密码分析学（Cryptanalytic）:是研 究密码破译的科学。
第2章
信息安全核心： 密码技术
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
窃听者（Eavesdropper）:在密码通信过程 中,非授权 用户通过搭线窃听、电磁窃听、 声音窃听、计算机入侵等多种手段来窃取机 密信息
密码分析（Cryptanalysis）:通过分析有可 能从截获的密文中推断出原来的明文或密钥 的过程 密码分析员（Cryptanalyst）:从事密码分 析工作的人
Ke
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
密码分析者攻击密码的方 法主要有穷举攻击、统计分析 攻击和数学分析攻击 。
Ke
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
穷举攻击（Exhaustive attack），是指密码 分析者采用遍历全部密钥空间的方式对所获 密文进行解密，直到获得正确的明文； 统计分析攻击（Statistical analysis attack），是指密码分析者通过分析密文和 明文的统计规律来破译密码； 数学分析攻击（Mathematical analysis attack），是指密码分析者针对加解密算法 的数学基础和某些密码学特性，通过数学求 解的方法来破译密码
密码的起源和相关概念
今后密码装置和密码通信的特点 是：体积向微型化方向发展，速度向 更高方向发展，操作向全自动化方向 发展，编码向程序化方向发展，密钥 量向无穷方向发展，加解密向后台化 方向发展，通信向网络化方向发展， 所有操作向实时化方向发展。
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
密码的起源和相关概念
一个密码系统，通常简称为密码体制（Cryptosystem）
传统密码体制（Conventional Cryptographic System） 所用的加密密钥和解密密钥相同，或实质上等同，即从 一个密钥易于推出另一个，我们称其为单钥密码体制或 对称密码体制（One-key or Symmetric Cryptosystem）。 如果加密密钥与解密密钥不相同，即从一个难以推出另 一个，则称该密码体制为双钥密码体制（Two-key Cryptosystem）或非对称密码体制（Asymmetric Cryptosystem）。
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
ห้องสมุดไป่ตู้
密码的起源和相关概念
公元前两世纪，希腊历史学家波利比乌 斯（Polybius）想出一种信号通信方法。他 把字母排列在一个方表内，并把各横行和纵行 标上数字，每个字母用它在横行的数字和它在 纵行的数字代表，这些数字可用火把传送，右 手举的火把数表示字母的第一个代码，左手举 的火把数表示字母的第二个代码。这种方法可 以把信号传送较远的距离。波利比乌斯方表密 后来被作为一些密码体制的基础而广泛使用。
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
被动攻击（Passive Attack）:对一个密 码通信系统采取截获密文进行分析的攻击 主动攻击（Active Attack）:攻击者采用 删除、增加、重放、伪造等主动手段向密 码通信系统注入假消息的攻击
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
密码体制（Cryptosystem），由五元 组（M,C,K,E,D）构成: 明文空间M，它是全体明文的集合;
密文空间C，它是全体密文的集合；
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
密钥空间K，它是全体密钥的集合,其中每 一个密钥K均由加密密钥Ke和解密密钥Kd 组成，即有K =< Ke , Kd > ; 加密算法E，它是一簇由M到C的加密变换， 即有C = E ( M , Ke ) ; 解密算法D，它是一簇由C到M的解密变换， 即有M = D (C, Kd) = D ( E(M, Ke), Kd )
密码的起源和相关概念
第二次世界大战前后，随着晶体管的出 现和通信技术的发展，开始出现电子密码机。 1970年代初，电子技术进入微电子时 代，大规模集成电路和微型处理机被引进到 密码通信中，进一步加快了密码和密码机的 发展进程。用程序实现编码的计算机密码也 是从这个时代开始的。
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
Ke
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
由五元组（M,C,K,E,D） 构成密码体制模型如图
Ke
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
根据对明密文的处理方式和密钥 的使用不同，可将密码体制分为分组 密码（Block Cipher）体制和序列密 码（Stream cipher）体制。
2.1 密码的起源和相关概念 密码学的基本原理是信息变换，使未授权的用户 不能获得信息的真实含义。 明文（消息）（Plain text）:原始数据/ 信息 密文（Cipher text）:经过变换的数据 加密（Encryption）:变换过程 解密（Decryption）:实施与加密变换相 反的变换 密钥（Key）:加密和解密通常都是在一 组密钥控制下进行，分别称为加密密钥 和解密密钥
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
密码产生以后，发展非常缓慢。密码 编制较简单，且都用手工或简单器械进行 操作。有线电、无线电的发明并作为战争 工具在第一次世界大战中广泛应用后，密 码才很快地发展起来。第一次世界大战期 间，出现了各式各样的机械密码机。
第2章
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2.1.1 密码的起源
密码的起源，尚无确实可靠的资料。目 前公认的是公元前五世纪斯巴达人使用一种 叫“天书”（Skytale）的器械。它用一根 木棍，将羊皮条紧紧缠在木棒上，密信自上 而下写在羊皮条上，然后将羊皮条解开送出。 除非把羊皮条重新缠在一根同样直径的木棍 上，才能把密信的内容读出来。这是最早的 一种移位密码。
2.1.2 密码学相关概念
密码学（Cryptology）:是一门关于 发现、认识、掌握和利用密码内在规律的 科学，由密码编码学和密码分析学组成。 密码编码学（Cryptography）:是研 究密码编码的科学。 密码分析学（Cryptanalytic）:是研 究密码破译的科学。
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密码的起源和相关概念
窃听者（Eavesdropper）:在密码通信过程 中,非授权 用户通过搭线窃听、电磁窃听、 声音窃听、计算机入侵等多种手段来窃取机 密信息
密码分析（Cryptanalysis）:通过分析有可 能从截获的密文中推断出原来的明文或密钥 的过程 密码分析员（Cryptanalyst）:从事密码分 析工作的人
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密码分析者攻击密码的方 法主要有穷举攻击、统计分析 攻击和数学分析攻击 。
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密码的起源和相关概念
穷举攻击（Exhaustive attack），是指密码 分析者采用遍历全部密钥空间的方式对所获 密文进行解密，直到获得正确的明文； 统计分析攻击（Statistical analysis attack），是指密码分析者通过分析密文和 明文的统计规律来破译密码； 数学分析攻击（Mathematical analysis attack），是指密码分析者针对加解密算法 的数学基础和某些密码学特性，通过数学求 解的方法来破译密码
密码的起源和相关概念
今后密码装置和密码通信的特点 是：体积向微型化方向发展，速度向 更高方向发展，操作向全自动化方向 发展，编码向程序化方向发展，密钥 量向无穷方向发展，加解密向后台化 方向发展，通信向网络化方向发展， 所有操作向实时化方向发展。
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密码的起源和相关概念
一个密码系统，通常简称为密码体制（Cryptosystem）
传统密码体制（Conventional Cryptographic System） 所用的加密密钥和解密密钥相同，或实质上等同，即从 一个密钥易于推出另一个，我们称其为单钥密码体制或 对称密码体制（One-key or Symmetric Cryptosystem）。 如果加密密钥与解密密钥不相同，即从一个难以推出另 一个，则称该密码体制为双钥密码体制（Two-key Cryptosystem）或非对称密码体制（Asymmetric Cryptosystem）。
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密码的起源和相关概念
公元前两世纪，希腊历史学家波利比乌 斯（Polybius）想出一种信号通信方法。他 把字母排列在一个方表内，并把各横行和纵行 标上数字，每个字母用它在横行的数字和它在 纵行的数字代表，这些数字可用火把传送，右 手举的火把数表示字母的第一个代码，左手举 的火把数表示字母的第二个代码。这种方法可 以把信号传送较远的距离。波利比乌斯方表密 后来被作为一些密码体制的基础而广泛使用。
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
被动攻击（Passive Attack）:对一个密 码通信系统采取截获密文进行分析的攻击 主动攻击（Active Attack）:攻击者采用 删除、增加、重放、伪造等主动手段向密 码通信系统注入假消息的攻击
第2章
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密码的起源和相关概念
密码体制（Cryptosystem），由五元 组（M,C,K,E,D）构成: 明文空间M，它是全体明文的集合;
密文空间C，它是全体密文的集合；
第2章
2.1
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密码的起源和相关概念
密钥空间K，它是全体密钥的集合,其中每 一个密钥K均由加密密钥Ke和解密密钥Kd 组成，即有K =< Ke , Kd > ; 加密算法E，它是一簇由M到C的加密变换， 即有C = E ( M , Ke ) ; 解密算法D，它是一簇由C到M的解密变换， 即有M = D (C, Kd) = D ( E(M, Ke), Kd )
密码的起源和相关概念
第二次世界大战前后，随着晶体管的出 现和通信技术的发展，开始出现电子密码机。 1970年代初，电子技术进入微电子时 代，大规模集成电路和微型处理机被引进到 密码通信中，进一步加快了密码和密码机的 发展进程。用程序实现编码的计算机密码也 是从这个时代开始的。
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
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信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
由五元组（M,C,K,E,D） 构成密码体制模型如图
Ke
第2章
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信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
根据对明密文的处理方式和密钥 的使用不同，可将密码体制分为分组 密码（Block Cipher）体制和序列密 码（Stream cipher）体制。
2.1 密码的起源和相关概念 密码学的基本原理是信息变换，使未授权的用户 不能获得信息的真实含义。 明文（消息）（Plain text）:原始数据/ 信息 密文（Cipher text）:经过变换的数据 加密（Encryption）:变换过程 解密（Decryption）:实施与加密变换相 反的变换 密钥（Key）:加密和解密通常都是在一 组密钥控制下进行，分别称为加密密钥 和解密密钥
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术
密码的起源和相关概念
密码产生以后，发展非常缓慢。密码 编制较简单，且都用手工或简单器械进行 操作。有线电、无线电的发明并作为战争 工具在第一次世界大战中广泛应用后，密 码才很快地发展起来。第一次世界大战期 间，出现了各式各样的机械密码机。
第2章
2.1
信息安全核心： 密码技术