网络信息安全_密码学基本概念
西工大网络信息安全复习要点
西工大网络信息安全复习要点《网络信息安全》复习要点第一章：网络信息安全概论1、OSI安全体系结构：安全威胁、脆弱性、风险、安全服务、安全机制及安全服务与安全机制之间关系2、信息安全的基本属性2、TCP/IP协议族安全问题：TCP/IP协议存在的的安全弱点、DoS攻击原理（TCP SYN Flood、ICMP Echo Flood）第二章：网络信息安全威胁1、常见的安全威胁有那几种；2、DDoS攻击的基本原理及攻击网络的组成3、缓冲区溢出攻击原理4、IP欺骗攻击原理5、ARP欺骗攻击原理第三章：密码学3.1 古典密码学1、密码学基本概念：密码编码学、密码分析学、加密、解密、密钥、主动攻击、被动攻击、对称密码学、非对称密码学、主动/被动攻击、分组密码、流密码、Kerchoffs原则、2、古典密码算法：代换技术密码、置换技术密码、掌握凯撒密码、维吉尼亚密码、Hill密码的加密、解密过程3.2 对称密码学1、基本概念：对称密码体制的特点、流密码、分组密码体制的原理、混淆原则、扩散原则2、DES分组加密算法：分组长度、密钥长度、加密解密流程、工作模式（ECB、CBC、CFB、OFB、计数器）原理、2DES、3DES 的改进之处3.3 非对称密码学1、公钥密码体制的基本概念：公钥体制加密、公钥体制认证的基本原理、单向函数、单向陷门函数2、Diffie-Hellman算法：算法原理，掌握Diffie-Hellman算法用于密钥交换过程3、RSA算法：算法安全性基础、算法原理4、习题：3.8, 3.9, 3.103.4 消息认证和散列函数1、消息认证的基本概念、不可否认性、消息新鲜性、消息认证的基本技术手段2、散列函数的性质和一般结构、MD5/SHA算法的基本结构（输入、输出）、基本用法3、MAC的基本概念和使用方式、HMAC4、习题：3.15、3.163.5 数字签名技术1、数字签名的基本概念：目的、产生方法2、公钥加密算法和签名算法产生签名的基本过程3.6 密钥管理1、密钥层次化结构及概念、2、密钥的存储：3、密钥的分配及协议第五章：信息交换安全技术1、信息交换安全技术的基本功能、安全模型、安全机制、技术基础2、网络层安全协议：网络层安全协议功能、IPSec协议的组成、IPSec的实现模式、SA和SP的基本概念及两者关系、安全协议AH/ESP的功能及应用模式、处理过程3、传输层安全协议：功能、SSL的安全性、SSL协议的组成、SSL协议的密钥管理、习题7.7、7.9、7.134、PGP协议：PGP中保密和鉴别功能、PGP报文生成及接受的处理过程、密钥管理第六章：网络系统安全技术1、主要功能、主要使用技术2、防火墙基本原理、防火墙采用的主要技术及其工作原理（数据包过滤、代理服务和状态检测技术的工作原理/过程）、主要应用模式及其工作原理3、安全漏洞扫描技术的概念、有哪些扫描策略和扫描技术、漏洞扫描系统的构成及各部分功能4、入侵检测技术的概念、NDIS系统的结构及各部分功能、入侵检测方法有哪几类及原理、区别。
信息安全 三 信息安全密码学
模运算
• • • • • • A=q*n+r n正数,r非负，则a mod n=r 求模： 27 mod 5 36 mod 12 -18 mod 14 -7 mod 10
逆元
• A+bΞ0(mod n) a,b 为加法逆 • A*b Ξ1(mod n) a,b为乘法逆 • A,b为0-n之间的整数
求解过程
• • • • • • • • • Gcd(a,b) R1=a,r2=b;s1=1,s2=0;t1=0;t2=1; While(r2>0){ Q=r1/r2; R=r1-q*r2;r1=r2;r2=r; S=s1-q*s2;s1=s2;s2=s; T=t1-q*t2;t1=t2;t2=t; } gcd(a,b)=r1;s=s1;t=t1 s*a+t*b=r1;
扩展欧几里得算法求逆元
• Gcd(n,a)=1，则存在逆元 • N=26 a=11 则存在逆元。找寻11对26 中的乘法逆元：
q r1 r2 r t1 t2 T
2 2
1 3
26 11
4 3 1
11 4
3 1 0
4 3
1 0
0 1
-2 5 7
1 -2
5 -7 26
-2 5
-7 26
• N=100 a=23求解过程 12对26的乘法 逆
对单表加密算法的统计分析
字母 a b c d e f g h i j k l m
百分比 8.2 1.5 2.8 4.2 12.7 2.2 2.0 6.1 7.0 0.1 0.8 4.0 2.4
字母 n o p q r s t u v w x y z
百分比 6.8 7.5 1.9 0.1 6.0 6.3 9.0 2.8 1.0 2.4 2.0 0.1 0.1
信息安全中的密码学基础及应用案例分析
信息安全中的密码学基础及应用案例分析密码学是保护信息安全的重要分支，广泛应用于网络通信、电子商务、银行系统等领域。
本文将介绍密码学的基本概念和原理，并分析几个密码学在实际应用中的案例。
一、密码学基础概念1. 加密算法：加密算法是密码学的核心，用于将原始数据转换为密文。
常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，加解密速度快，但密钥管理较困难。
非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，安全性较高，但加解密速度较慢。
2. 散列函数：散列函数是将任意长度的数据映射为固定长度的输出。
常用的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
散列函数具有不可逆性和唯一性，用于校验数据的完整性。
3. 数字签名：数字签名是验证数据真实性和完整性的一种方式。
数字签名使用私钥对数据进行加密，然后用公钥进行验证。
只有私钥持有者才能生成数字签名，而任何人都可以用公钥进行验证。
二、对称加密算法的应用案例1. DES算法：DES（Data Encryption Standard）算法是一种对称加密算法，在数据加密和解密过程中使用相同的密钥。
DES算法常用于保护敏感数据的传输和存储，如银行卡号、密码等。
然而，由于DES 算法的密钥长度较短（56位），容易受到暴力破解攻击，因此现已逐渐被AES算法取代。
2. AES算法：AES（Advanced Encryption Standard）算法是一种对称加密算法，已成为目前加密芯片、安全协议和网络通信中最常见的加密方式之一。
AES算法采用128位、192位或256位的密钥长度，安全性更高，被广泛应用于网络通信、金融和电子商务等领域。
三、非对称加密算法的应用案例1. RSA算法：RSA算法是一种非对称加密算法，常用于数字签名、数据加密和密钥交换。
RSA算法使用一个公钥和一个私钥，公钥用于加密，私钥用于解密。
RSA算法的安全性基于大数的分解，目前仍被广泛应用于TLS协议、SSH等安全通信中。
信息安全的基本知识
信息安全的基本知识信息安全是指保护信息系统及其中的信息不被非授权人员获取、使用、修改、破坏、泄露或者在不被授权的情况下防止数据被篡改的一系列措施。
信息安全已经成为现代社会中必不可少的重要环节，并有着广泛的应用场景，如金融、电子商务、医疗、教育、企业管理等。
在信息安全领域，需要掌握一些基本知识和技能。
下面，我们来详细介绍信息安全的基本知识。
一、密码学密码学是信息安全领域的基石，它是一种广泛应用于保障信息安全的技术。
简单来说，密码学就是一门研究如何在通信过程中保护信息不被窃取的技术。
常用的密码学算法有对称加密算法和非对称加密算法。
其中，对称加密算法包括DES、3DES、AES等；非对称加密算法包括RSA等。
密码学的应用非常广泛，包括数据加密、数字签名、身份认证等。
例如，在我们日常使用互联网时，网站会将登录密码以加密的方式存储在服务器中，从而保证用户的密码不会被泄露。
二、网络安全网络安全是信息安全领域中的重要组成部分。
它涵盖了计算机网络安全、无线网络安全、电子邮件安全、网络应用程序安全等方面。
网络安全的主要目的是保护网络免受非法入侵和攻击。
网络安全威胁主要来自黑客攻击、病毒和恶意软件、网络钓鱼和社交工程等。
为了保护计算机网络的安全，我们可以采取以下措施：安装防病毒软件、定期备份数据、使用防火墙、定期更新软件等。
三、身份验证和访问控制身份验证和访问控制是信息安全中非常重要的组成部分。
它们用于验证用户身份并授予其访问受保护信息的权限。
身份验证通常涉及以下几个方面：账号授权、密码、指纹、面部扫描等。
访问控制通常涉及以下几个方面：基于角色的访问控制、访问控制列表、强制访问控制等。
这些技术都旨在防止未授权的人员访问受保护的信息。
四、物理安全物理安全通常是指对计算机系统和受保护的信息进行物理保护。
它包括锁定服务器房间、保护关键设备、加强访问门禁等措施。
当然，物理安全的实施还包括对硬件、软件以及人类因素的控制，如使用密码锁定计算机、存储介质的物理保护等。
网络信息安全-密码学基本概念
密码学基本概念一.学科分类密码术（Cryptology）(1)密码学(Cryptography)研究如何构建强大、有效的加密/解密方法体系的学科(2)密码分析学(Cryptanalysis)研究加密/解密方法体系所存在的弱点，找出破译密码方法的学科二. 基本加密通信模型Alice Bob & Eve 的加密通信：Alice和Bob 要进行通信，而Eve将会截获他们的消息，所以他们使用加密的方法通信1. 基本概念明文(Plaintext)是一组Alice和Bob都能够理解其含义的消息或者数据密文(Cipher text )是一组变换后的数据或消息，它使得非法用户不能理解其中的信息密钥（Key）能控制变化结果的参数信息加密(Encryption)使用一套变换方法，使其输出的密文依赖于输入的明文和加密密钥(eKey)解密(Decryption)使用一套变换方法，使其输出的明文依赖于输入的密文和解密密钥(dKey)用符号表示加密：Cipher text = Encryption (Plaintext, eKey)解密：Plaintext = Decryption (Cipher text, dKey)2. 体系划分以加密密钥和解密密钥的关系来划分为体系：1。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)相同，或者实质上相同，这样的加密体系称为单钥或对称密钥体系2。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)不相同，或者很难从其中一个密钥推导出另一个密钥，这样的加密体系称为双钥或非对称密钥体系三. 实例1 对称密钥在经典加密方法中使用两种类型进行变换：(1)换位法(Permutation cipher / Transposition cipher)：明文中的每个字母或符号没有改变，但它们在密文中的位置进行了重新排列。
经典换位加密法(2)替换法(Substitution cipher)：将明文中每个字母、数字、符号按一定规则替换成另外一个符号。
网络安全基础知识密码学与加密技术
网络安全基础知识密码学与加密技术随着互联网的迅猛发展，网络安全问题日益突出。
为了保护个人和组织的信息安全，密码学与加密技术成为网络安全的重要组成部分。
本文将介绍密码学的基本概念，以及常见的加密技术和应用。
一、密码学基础知识密码学是研究信息保密和验证的科学，主要包括加密和解密两个过程。
加密是将明文转化为密文的过程，而解密则是将密文恢复为明文的过程。
密码学基于一系列数学算法和密钥的使用来保证信息的保密性和完整性。
以下是密码学中常见的一些基本概念：1.1 明文与密文明文是指原始的未经加密的信息，而密文则是通过加密算法处理后的信息。
密文具有随机性和不可读性，只有持有正确密钥的人才能解密得到明文。
1.2 密钥密钥是密码学中非常重要的概念，它是加密和解密过程中使用的参数。
密钥可以分为对称密钥和非对称密钥两种类型。
对称密钥加密算法使用相同的密钥进行加解密，而非对称密钥加密算法使用公钥和私钥进行加解密。
1.3 算法密码学中的算法是加密和解密过程中的数学公式和运算规则。
常见的密码学算法包括DES、AES、RSA等。
这些算法在保证信息安全的同时，也需要考虑运算速度和资源消耗等因素。
二、常见的加密技术2.1 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算法，也被称为共享密钥加密。
这种算法的特点是运算速度快，但密钥传输和管理较为困难。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
2.2 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算法，也被称为公钥加密。
这种算法的优点是密钥的传输和管理相对简单，但加解密过程相对较慢。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。
2.3 哈希算法哈希算法是一种将任意长度数据转换为固定长度摘要的算法。
它主要用于验证数据的完整性和一致性。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
三、密码学与加密技术的应用3.1 数据加密密码学与加密技术广泛应用于数据加密领域。
通过对敏感数据进行加密，可以防止未经授权的访问和篡改。
密码学基本概念
密码学基本概念
密码学是一门研究保护信息安全的学科，其基本目标是保证信息在传输过程中不被非法获取和篡改。
在密码学中，有一些基本概念需要了解。
1. 密码学基础
密码学基础包括加密、解密、密钥、明文和密文等概念。
加密是将明文转换为密文的过程，解密则是将密文还原为明文的过程。
密钥是用于加密和解密的秘密码，明文是未经过加密的原始信息，密文则是加密后的信息。
2. 对称加密算法
对称加密算法指的是加密和解密时使用同一个密钥的算法，如DES、AES等。
在对称加密算法中，密钥必须保密，否则会被攻击者轻易获取并进行破解。
3. 非对称加密算法
非对称加密算法指的是加密和解密时使用不同密钥的算法，如RSA、DSA等。
在非对称加密算法中，公钥用于加密，私钥用于解密。
公钥可以公开，私钥必须保密，否则会被攻击者轻易获取并进行破解。
4. 数字签名
数字签名是用于保证信息的完整性和真实性的技术。
数字签名使用非对称加密算法，签名者使用私钥对信息进行加密，接收者使用公钥进行验证。
如果验证通过，则说明信息未被篡改过。
5. Hash函数
Hash函数是一种将任意长度的消息压缩成固定长度摘要的函数，常用于数字签名和消息验证。
Hash函数具有不可逆性，即无法通过消息摘要还原出原始数据。
以上就是密码学的基本概念，掌握这些概念对于理解密码学的原理和应用非常重要。
网络信息安全的基本原则和概念
网络信息安全的基本原则和概念网络信息安全是指在网络环境下，保护信息免受非法使用、未经授权的访问、损坏、泄露和篡改的重要措施。
随着互联网的快速发展和普及，网络信息安全问题也日益突显。
本文将重点介绍网络信息安全的基本原则和概念，旨在提高人们对网络安全的认识和保护自身信息安全的能力。
一、保密性保密性是网络信息安全的重要原则之一，指的是信息的传输和存储过程中要保证数据只能被授权的人员访问。
在网络传输中，可以采用加密技术对数据进行加密，只有具备相应密钥的人才能够解密和获取信息。
在数据存储方面，也要采取相应的措施，如访问权限管理、密码保护等，确保数据不被未授权的人员获取。
二、完整性完整性是指网络信息在传输和存储过程中不被篡改或修改。
信息在传输过程中可能会受到黑客攻击、病毒感染等威胁，因此需要采取相应措施保证信息的完整性。
常见的措施包括数字签名、数据校验等技术手段，确保信息在传输和存储过程中不被篡改。
三、可用性可用性是指网络系统和信息资源在合理的使用条件下能够及时提供给授权用户使用。
可用性是网络信息安全的基本要求，任何时候网络系统都应该保证可用性。
为了确保可用性，需要采取措施防止黑客攻击、病毒感染等威胁，以及进行及时的备份和恢复，确保网络系统和信息资源的稳定运行。
四、不可抵赖性不可抵赖性是指网络中的操作行为不可撤销和否认，确保操作的可追踪性和可证明性。
网络中的操作行为包括用户的登录、操作记录等，对于重要的操作应该进行记录和存档，以便日后追溯和证明。
通过技术手段，可以实现操作的不可抵赖性，防止信息的篡改或伪造。
五、可控制性可控制性是指网络系统和服务应该具备对用户的合法行为进行有效控制的能力。
网络系统应该具备权限管理、访问控制等功能，确保各个用户只能够访问其有权限的资源。
同时，还需要进行及时的安全漏洞修复，确保系统可以有效防范黑客攻击等威胁。
六、关键概念除了基本原则，网络信息安全还涉及一些重要的概念，包括：密码学、防火墙、入侵检测与防御系统、病毒防护、网络安全策略等。
网络与信息安全的基础知识
网络与信息安全的基础知识随着互联网的迅猛发展，网络安全问题也变得越来越突出。
在这个高度互联的时代，了解网络与信息安全的基础知识是非常重要的。
本文将探讨一些基本的网络和信息安全概念，并提供一些保护个人和机构安全的建议。
一、网络安全的重要性网络安全是指保护计算机系统和网络免受未经授权的访问、使用、披露、破坏、修改或插入的侵害行为。
随着大量敏感信息存储在云端和个人电脑中，网络安全问题变得日益严重。
未经授权的访问和数据泄露可能导致金融损失、个人信息被盗用、网络瘫痪等严重后果。
二、密码学和加密技术密码学是一门研究如何以安全方式传递信息的学科。
加密技术是密码学的核心内容。
它使用算法将明文转换为密文，以保护信息的机密性和完整性。
常见的加密算法有对称密钥加密和公钥加密。
对称密钥加密使用相同的密钥进行加密和解密。
公钥加密则使用一对密钥：公钥和私钥。
公钥用于加密信息，私钥用于解密信息。
密码学和加密技术是网络和信息安全的基石，确保通信过程中信息的保密性和安全性。
三、网络攻击类型与防范措施网络攻击包括计算机病毒、恶意软件、网络钓鱼、拒绝服务攻击等。
计算机病毒是一种能够自我复制并传播的恶意软件，它可以破坏数据和系统。
恶意软件是指包含计算机病毒、蠕虫、木马等恶意程序的软件。
网络钓鱼是指通过伪装成合法组织或个人来获取用户敏感信息的欺诈行为。
拒绝服务攻击则是通过超载或瘫痪目标系统来使其无法正常工作。
为了保护自己和机构的安全，我们可以采取一些防范措施，如定期更新操作系统和应用程序、安装杀毒软件和防火墙、不随便点击可疑链接、使用强密码等。
四、社交网络安全在社交网络时代，了解社交网络安全也是非常重要的。
社交网络安全问题包括虚假账号、身份盗窃和信息泄露等。
虚假账号是指创建一个虚假身份以获取他人的个人信息或进行欺诈行为。
身份盗窃是指盗用他人的个人信息来进行非法活动。
信息泄露是指个人信息被未经授权的人访问或泄露的情况。
为了保护个人在社交网络上的安全，我们可以定期检查隐私设置，不轻易透露个人信息，谨慎接受好友邀请和点击链接，并警惕虚假账号。
密码学与网络安全知识点总结1
《网络信息安全技术》知识点总结一、信息安全的含义1、信息安全的三个基本方面–保密性Confidentiality。
即保证信息为授权者享用而不泄漏给未经授权者。
–完整性Integrity✧数据完整性，未被未授权篡改或者损坏✧系统完整性，系统未被非授权操纵，按既定的功能运行–可用性Availability。
即保证信息和信息系统随时为授权者提供服务，而不要出现非授权者滥用却对授权者拒绝服务的情况。
2、网络安全面临的威胁：基本安全威胁：✍信息泄露（机密性）：窃听、探测✍完整性破坏（完整性）：修改、复制✍拒绝服务（可用性）：加大负载、中断服务✍非法使用（合法性）：侵入计算机系统、盗用潜在的安全威胁偶发威胁与故意威胁偶发性威胁：指那些不带预谋企图的威胁，发出的威胁不带主观故意。
故意性威胁：指发出的威胁带有主观故意，它的范围可以从使用易行的监视工具进行随意的监听和检测，到使用特别的专用工具进行攻击。
主动威胁或被动威胁主动威胁：指对系统中所含信息的篡改，或对系统的状态或操作的改变。
如消息篡改被动威胁：不对系统中所含信息进行直接的任何篡改，而且系统的操作与状态也不受改变。
如窃听3、网络安全服务在计算机通信网络中，系统提供的主要的安全防护措施被称作安全服务。
安全服务主要包括：✍认证✍访问控制✍机密性✍完整性✍不可否认性二、密码学概述1、密码学研究的目的是数据保密。
数据保密性安全服务的基础是加密机制。
2、密码学包括两部分密切相关的内容：密码编制学和密码分析学。
3、密码系统包括以下4个方面：明文空间、密文空间、密钥空间和密码算法。
4、密码算法的分类：（1）按照密钥的特点分类：对称密码算法（又称传统密码算法、秘密密钥算法或单密钥算法）和非对称密钥算法（又称公开密钥算法或双密钥算法）对称密码算法（symmetric cipher)：就是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。
非对称密钥算法（asymmetric cipher)：加密密钥和解密密钥不相同，从一个很难推出另一个。
密码学与网络安全
密码学与网络安全密码学是研究如何保护信息安全的一门学科，而网络安全是指在使用互联网时维护信息安全的一系列措施。
在当今数字化时代，密码学与网络安全的重要性越来越被人们所重视。
本文将介绍密码学的基本原理、常见的密码算法以及网络安全的相关措施和挑战。
一、密码学的基本原理密码学的基本原理是通过使用密码算法对信息进行加密和解密，以达到保护信息的目的。
密码学中的基本术语包括明文、密文、加密算法和解密算法等。
1.明文和密文明文是指未经过加密处理的原始信息，而密文是通过加密算法对明文进行加密后得到的加密文本。
密文通过使用相应的解密算法才能恢复为明文。
2.加密算法和解密算法加密算法是指将明文转化为密文的过程，而解密算法是指将密文恢复为明文的过程。
常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
3.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算法。
在对称加密算法中，发送方和接收方必须共享同一个密钥才能进行加解密操作。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
4.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算法。
在非对称加密算法中，发送方使用接收方的公钥进行加密操作，而接收方使用自己的私钥进行解密。
常见的非对称加密算法有RSA、Diffie-Hellman等。
二、常见的密码算法1. DES算法DES（Data Encryption Standard）算法是一种对称密钥加密算法，使用56位密钥对明文进行加密，并生成64位的密文。
DES算法在数据加密领域应用广泛，但其密钥长度较短，易于被暴力破解。
2. AES算法AES（Advanced Encryption Standard）算法是一种对称密钥加密算法，使用128、192或256位密钥对明文进行加密。
AES算法被广泛应用于加密通信和数据存储领域，具有较高的安全性。
3. RSA算法RSA算法是一种非对称密钥加密算法，使用数论相关的数学原理，通过生成公钥和私钥来进行加密和解密操作。
密码学的基本概念
④ 抗抵赖性 是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关内容的安全特性。
密码学通过对称加密或非对称加密，以及数字签名等技术，并借助可信机构或 证书机构的辅助来提供这种服务。
密码学的主要任务是从理论上和实践上阐述和解决这四个问题。它是研究信息的机 密性、完整性、真实性和抗抵赖性等信息安全问题的一门学科。
信息安全技术 密码学的基本概念
主要内容
• 1.密码学的概念 • 2.密码学的主要任务 • 3.密码学的研究领域 • 4.密码体制的结构
导入：简单密码游戏
密码替代表
明文 abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 密文 DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
caesar cipher
•
密码分析学的主要任务是研究加密信息的破译或认证信息的伪造。它主要是对密
码信息的解析方法进行研究。
只有密码分析者才能评判密码体制的安全性。
密码编码学和密码分析学是密码学的两个方面，两者本功能是实现保密通信，经典的保密通信模型如 图所示。
密和解密的数学函数。 对明文进行加密时所采用的规则称作加密算法， 而对密文进行解密时所采用的规则称作解密算法。 加密算法和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控制下进行的。
•密钥（Secret Key ） 密码算法中的一个可变参数，通常是一组满足一定条件的随机序列。 用于加密算法的叫做加密密钥， 用于解密算法的叫做解密密钥， 加密密钥和解密密钥可能相同，也可能不相同。 密钥常用k表示。在密钥k的作用下，加密变换通常记为Ek ( · ) ，解密变换记为Dk(·
对明文施加某种伪装或变换后的输出，也可认为是不可直接理解的字符或 比特集，密文常用c表示。 •加密（Encrypt ）
信息安全基础密码学的基本概念和应用
信息安全基础密码学的基本概念和应用密码学是信息安全保障的重要组成部分，它研究如何在通信过程中保护数据的机密性、完整性和可用性。
本文将介绍密码学的基本概念以及在实际应用场景中的应用。
一、密码学的基本概念密码学是一门研究如何进行加密（encryption）和解密（decryption）的学科。
它主要包括对称加密算法和非对称加密算法。
1. 对称加密算法对称加密算法又称为密码系统，它使用同一个密钥进行加密和解密操作。
加密和解密过程是对称的，因此称为对称加密算法。
常见的对称加密算法有DES（Data Encryption Standard）、AES（Advanced Encryption Standard）等。
对称加密算法具有加密速度快、加密效率高的优点，但密钥的管理和分发存在一定的难度。
2. 非对称加密算法非对称加密算法又称为公钥密码系统，它使用一对密钥，一个是公钥用于加密，另一个是私钥用于解密。
公钥是公开的，而私钥是保密的。
常见的非对称加密算法有RSA（Rivest-Shamir-Adleman）、ECC （Elliptic Curve Cryptography）等。
非对称加密算法具有密钥的管理和分发相对简单、安全性较高的优点，但加密和解密的速度较慢。
二、密码学的应用密码学在现实中有广泛的应用场景，下面将介绍其中几个典型的应用案例。
1. 数据加密保护密码学被广泛应用于数据加密保护中，保护用户的个人隐私和敏感信息不被恶意获取。
例如，在互联网传输过程中，可以使用SSL/TLS （Secure Sockets Layer/Transport Layer Security）协议对通信进行加密，确保数据的机密性和完整性。
此外，磁盘加密、文件加密等技术也是密码学在数据加密保护中的应用。
2. 数字签名数字签名是密码学的一项重要应用技术，用于验证数字文件的身份和完整性。
数字签名通过使用发送者的私钥对文件进行加密生成签名，接收者使用发送者的公钥进行解密验证签名。
网络信息安全基础知识培训
网络信息安全基础知识培训一、引言随着互联网技术的飞速发展，网络信息安全已经成为我国信息化建设和数字经济发展的重要保障。
为了提高广大人民群众的网络信息安全意识，提升网络安全防护能力，我国政府高度重视网络信息安全教育和培训工作。
本篇文档旨在为广大读者提供网络信息安全基础知识培训，帮助大家更好地了解网络安全风险，掌握网络安全防护技能。
二、网络信息安全概述1.网络信息安全的定义网络信息安全是指保护网络系统中的硬件、软件、数据等信息资源，防止其受到破坏、篡改、泄露等威胁，确保网络系统正常运行和业务连续性的能力。
2.网络信息安全的重要性网络信息安全关系到国家安全、社会稳定、企业发展和个人隐私。
在当今信息化时代，网络信息安全已经成为我国面临的严峻挑战，加强网络信息安全教育和培训是维护国家安全、保障人民群众利益的必然要求。
3.网络信息安全面临的威胁网络信息安全面临的威胁包括计算机病毒、木马、黑客攻击、网络钓鱼、信息泄露、网络诈骗等。
这些威胁可能导致系统瘫痪、数据丢失、隐私泄露等问题，给个人、企业和社会带来严重损失。
三、网络信息安全基础知识1.密码学密码学是网络信息安全的核心技术之一，主要包括加密、解密、数字签名、证书等内容。
了解密码学的基本原理和算法，有助于提高网络信息安全的防护能力。
2.防火墙技术防火墙是网络安全的第一道防线，主要用于阻止非法访问和恶意攻击。
掌握防火墙的配置和管理方法，可以提高网络系统的安全性。
3.入侵检测与防御系统入侵检测与防御系统（IDS/IPS）用于监控网络流量，发现并阻止恶意行为。
了解入侵检测与防御系统的原理和部署方式，有助于提高网络安全防护能力。
4.恶意代码防范恶意代码（如计算机病毒、木马等）是网络信息安全的主要威胁之一。
掌握恶意代码的识别、防范和清除方法，是保障网络安全的重要手段。
5.数据备份与恢复数据备份与恢复是网络信息安全的基础工作，用于防止数据丢失和业务中断。
了解数据备份与恢复的技术和方法，可以提高网络系统的可靠性。
密码学与信息安全技术
密码学与信息安全技术密码学是研究如何在信息通信中使用密码技术保证信息安全性的学科。
信息安全技术是指应用密码学理论和方法来保护计算机和网络系统安全的技术。
在当今信息高速发展的时代，密码学与信息安全技术的重要性不言而喻。
本文将介绍密码学的基本概念和信息安全技术的应用。
一、密码学的基本概念1.1 密码学的定义密码学是一门研究如何在通信过程中，通过加密和解密等手段防止信息被非法读取、篡改和伪造的科学。
它主要包括对称密码算法、非对称密码算法和哈希算法等多个方面的研究。
1.2 密码学的应用领域密码学在信息安全领域有着广泛的应用。
例如，在电子商务、互联网金融和电子政务等领域中，利用密码学技术可以保障数据的机密性和完整性，阻止黑客对系统的攻击和非法窃取。
二、密码学的基本手段2.1 对称密码算法对称密码算法是指加密和解密使用的密钥是相同的算法。
常见的对称密码算法有DES、AES和IDEA等。
对称密码算法的特点是加解密速度快，但密钥管理较为困难。
2.2 非对称密码算法非对称密码算法是指加密和解密使用的密钥是不同的算法。
常见的非对称密码算法有RSA、DSA和ECC等。
非对称密码算法的特点是密钥管理方便，但加解密速度较慢。
2.3 哈希算法哈希算法是一种将任意长度的输入数据转换为固定长度哈希值的算法。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1和SHA-256等。
哈希算法的主要应用是密码校验和数据完整性校验。
三、信息安全技术的应用3.1 网络安全技术网络安全技术是保证网络系统安全的一种技术手段。
例如，防火墙可以通过过滤网络流量，阻止未经授权访问网络系统；入侵检测系统可以监测和识别网络中的异常行为。
3.2 数据加密技术数据加密技术是将明文数据转换为密文数据的过程，使得未经授权的人无法读取数据内容。
例如，在传输过程中使用SSL/TLS协议对数据进行加密，保证数据的安全传输。
3.3 数字签名技术数字签名技术是用于验证数据的完整性和真实性的一种技术手段。
信息安全中的密码学基础知识
信息安全中的密码学基础知识随着互联网的快速发展，人们之间的信息交流越来越频繁，同时也让人们随时随地地面临着信息泄露、网络攻击等风险。
信息安全已成为当今社会不可忽视的问题，而密码学作为信息安全领域中至关重要的一部分，更是备受关注。
本文将介绍信息安全中的密码学基础知识，希望能为大家提供帮助。
一、密码学的定义密码学是一门研究通信保密和认证的科学，是保护信息安全的重要手段。
它涉及到密钥的生成、存储、传输和使用等方面，其目的就是让敏感信息只能被预期的接收者或授权人员访问或使用，从而使信息不受到非法的访问、篡改、伪造和破坏等威胁。
二、密码学的分类密码学主要分为对称密码和非对称密码两种类型。
对称密码算法又称为单密钥加密算法，是指加密和解密用相同的密钥。
对称密码算法在加密解密速度上很快，因此常被用于处理大批量的数据加密，如DES、AES、IDEA等等。
非对称密码算法又称为公开密钥加密算法，是指加密和解密用不同的密钥。
非对称密码算法在密钥管理方面具有很大的优势，但是在加密解密速度上较慢。
常见的非对称密码算法有RSA、ECC等等。
三、密码学的基本原理密码学的基本原理主要有随机性、不可逆性和不可预测性等三方面。
随机性是指产生的密钥和加密/解密算法过程中所使用的各种变量都应具有足够的随机性和不可预测性，以防止攻击者利用统计学方法或暴力破解技术对密码进行破解。
不可逆性是指加密过程是可逆的，但解密过程是不可逆的，即使攻击者能够获取加密后的数据和加密算法，也无法从中推导出密钥和原始数据。
不可预测性是指攻击者无法预测加密过程中所使用的密钥及相关变量，从而无法利用加密过程中所产生的信息对密文进行攻击。
四、密码学的攻击和防御密码学的攻击主要包括暴力破解、密码分析、社交工程等多种方式。
在现实中，密码学的攻击方式非常多样，攻击者会利用各种方法来窃取密钥、秘密信息和身份认证等信息。
因此，密码学的安全防护需要采取多层次的方式，包括加密算法的选择、密钥的管理和维护、网络安全的硬件设备和软件环境等各个方面。
网络信息安全知识点
⽹络信息安全知识点1.什么是信息安全为了防⽌未经授权就对知识、实事、数据或能⼒进⾏使⽤、滥⽤、修改、破坏、拒绝使⽤或使信息被⾮法系统辨识、控制⽽采取的措施。
建⽴在⽹络基础之上的信息系统，其安全定位较为明确，那就是：保护信息系统的硬件、软件及相关数据，使之不因为偶然或者恶意侵犯⽽遭受破坏、更改及泄露，保证信息系统能够连续、可靠、正常地运⾏。
2.安全隐患 a) 硬件的安全隐患；b) 操作系统安全隐患；c) ⽹络协议的安全隐患；d) 数据库系统安全隐患；e) 计算机病毒；f)管理疏漏，内部作案。
3. 安全管理实施：风险评估、等级保护4. 信息安全技术典型地应该包括以下⼏个⽅⾯的内容：物理安全技术、系统安全技术、⽹络安全技术、应⽤安全技术、数据加密技术、认证授权技术、访问控制技术、扫描评估技术、审计跟踪技术、病毒防护技术、备份恢复技术、安全管理技术5. 信息安全通常强调所谓CIA 三元组的⽬标，即保密性、完整性和可⽤性。
6.安全威胁：对安全的⼀种潜在的侵害。
威胁的实施称为攻击。
计算机系统安全⾯临的威胁主要表现在三类：泄漏信息：指敏感数据在有意或⽆意中被泄漏出去或丢失，它通常包括，信息在传输中丢失或泄漏，信息在存储介质中丢失或泄漏。
破坏信息：以⾮法⼿段窃得对数据的使⽤权，删除、修改、插⼊或重发某些重要信息，以取得有益于攻击者的响应；恶意添加，修改数据，以⼲扰⽤户的正常使⽤。
拒绝服务：它不断对⽹络服务系统进⾏⼲扰，影响正常⽤户的使⽤，甚⾄使合法⽤户被排斥⽽不能进⼊计算机⽹络系统或不能得到相应的服务。
7.安全的体系结构物理层的安全：物理层信息安全，主要防⽌物理通路的损坏、窃听、⼲扰等。
链路层的安全：链路层的⽹络安全需要保证通过⽹络链路传送的数据不被窃听。
主要采⽤划分VLAN（局域⽹）、加密通讯（远程⽹）等⼿段。
⽹络层的安全：⽹络层的安全需要保证⽹络只给授权的客户使⽤授权的服务，保证⽹络路由正确，避免被拦截或监听。
网络信息安全
• 单表代换、多表代换、多字母代换
– 置换密码：
• 无密钥置换、有密钥置换
Cryptography
单表代换
• 所谓单表代换，是将一个特定的明文数据 由一个唯一、固定的密文数据所代换的密 码算法。
Cryptography
多表代换密码
• 维吉尼亚密码 (Vigenère），最著名的多表 代换密码，是一种以周期性移位代换为基 础的密码。
enemyattackstonightz
逐行写入
enemyattackstonightz
e a k i n t s g e t t h m a o t y c n z
逐行阅读
3 1 4 5 2
e a k i e t t h
n t s g
e t t h
m a o t
y c n z
加 密
逐列阅读
e m a a k o i t
Bob
密文
Cryptography
已知明文分析
• 敌手不但掌握部分密文，并且还掌握相对 应的明文，希望通过分析得到密钥或全部 以前的明密文对 明文。 Evil
Alice 分析 密文
密文 明文
Bob
密文
选择明文分析
Cryptography
• 敌手能够得到自己选择的明文以及对应的密文， 希望通过分析得到密钥或全部明文。（敌手获得 了加密机）
加密机
解密机
K2 （私钥）
K1(公钥)
明文
加密机
密文
解密机
原来的明文
经典的公钥密码体制的加解密模型
Cryptography
2.1 密码学的基本概念
• 理论安全与实际安全
Theoretical Security
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密码学基本概念
一.学科分类
密码术（Cryptology）
(1)密码学(Cryptography)
研究如何构建强大、有效的加密/解密方法体系的学科
(2)密码分析学(Cryptanalysis)
研究加密/解密方法体系所存在的弱点，找出破译密码方法的学科
二. 基本加密通信模型
Alice Bob & Eve 的加密通信：
Alice和Bob 要进行通信，而Eve将会截获他们的消息，所以他们使用加密的方法通信
1. 基本概念
明文(Plaintext)是一组Alice和Bob都能够理解其含义的消息或者数据
密文(Cipher text )是一组变换后的数据或消息，它使得非法用户不能理解其中的信息
密钥（Key）能控制变化结果的参数信息
加密 (Encryption)使用一套变换方法，使其输出的密文依赖于输入的明文和加密密钥(eKey)
解密 (Decryption)使用一套变换方法，使其输出的明文依赖于输入的密文和解密密钥(dKey)
用符号表示
加密：Cipher text = Encryption (Plaintext, eKey)
解密：Plaintext = Decryption (Cipher text, dKey)
2. 体系划分
以加密密钥和解密密钥的关系来划分为体系：
1。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)相同，或者实质上相同，这样的加密体系称为单钥或对称密钥体系
2。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)不相同，或者很难从其中一个密钥推导出另一个密钥，这样的加密体系称为双钥或非对称密钥体系
三. 实例
1 对称密钥
在经典加密方法中使用两种类型进行变换：
(1)换位法(Permutation cipher / Transposition cipher)：明文中
的每个字母或符号没有改变，但它们在密文中的位置进行了重新
排列。
经典换位加密法
(2)替换法(Substitution cipher)：将明文中每个字母、数字、符号按
一定规则替换成另外一个符号。
又可分为单码替换、多码替换、多图替换
单码替换：明文被映射到一个固定的替换表中
多码替换：明文被映射到多于一个替换表中
多图替换：
(3)现代加密技术在电子通信技术和计算机广泛使用的背景之下产生，基于明文的二进制表示，而非传统的字符，其关键在于生成随机性良好的密钥。
现代流加密法：将明文的字符、数据等按某种方案(如ASCII)转变为二进制数的形式，然后和秘钥流进行XOR(异或逻辑运算)，生成密文流。
流加密的关键在于生成一个随机秘钥流
常用的秘钥流生成器为：线性反馈位移寄存器(LFSR)
现代块加密法：
把明文二进制流划分为若干分组，通常分组等长度，分别使用秘钥进行加密，称为块加密算法
块加密几种标准模式：
（1）电子编码簿模式（ECB）[常用]
（2）加密-块-链模式（CBC）[常用]
(3 ) 输出-反馈模式 (OFB) [常用]
（4）计数器模式(CTR) (5 ) 补偿编码簿模式（OCB）（6）密文反馈模式 (CFB) 2 公钥（Public-key ）公钥加密解密过程概念
公钥的生成：
公钥通信：
数字签名
共享消息：
四。
破译的方式和方法
根据攻击者所具备的信息分：
(1).密文攻击(cipher text - only)
只凭从密文中获得的所有信息来生成明文
(2).已知明文攻击(known-plaintext)
根据已有的某些”密文-明文”对，用来发现秘钥
小例子：中途岛海战前，美军经常从截获的日军电报中发现代号为
“AF”的地点，于是判断“AF”就是日军的主攻地点，怀疑是中途岛。
于是发一封电报用简单密码，上面写着中途岛缺乏淡水，结果在截获的
日军电报中说“AF”缺乏淡水，于是确定了日本的进攻方向。
(3).选择明文攻击（chosen-plaintext）
攻击者给加密者提供精心选取的明文，期望加密者能利用这些明文信息来加密，然后攻击者根据生成的密文与选取的明文之间的存在的对
应信息，发现加密者的秘钥
(4).选择密文攻击(chosen-ciphertext )
其他攻击方法：
穷举法
尝试所有可能的秘钥来解密所掌握的密文，直到获得正确的明文
或者使用一个确定的秘钥，针对所有可能的明文来加密，直到获得正确的密文。
统计分析方法
通过分析密文或者明文的字符统计规律来找出秘钥，原因是特定语言存在特定的字符统计规律。
多见于古典加密算法。
数学分析方法
根据加密算法自身的数学特性和某些密码学特征，通过数学计算的方式破解密码。
一些图表：
序号
名称
1 乘积加密法 块加密法
2 DES 加密法 块加密法
3 IDEA 加密法 块加密法
4 AES 加密法 块加密法
序号 名称 类型 RSA 系统 公钥加密
背包系统 公钥加密
流加密模式
流加密的关键在于生成一个随机秘钥流
常用的秘钥流生成器为：线性反馈位移寄存器(LFSR)
块加密的几种模式
明文流
秘钥流
流
密文流
XOR
XOR
明文流
流
秘钥流
公钥通信：
数字签名
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