密码学复习
密码学复习要点
密码学复习要点第一章引言密码学的基本概念：1.什么是密码体制？（五大部分）2.根据密码分析者所拥有的资源来看，对密码体制的攻击通常有哪几种方式？其攻击强弱程度排序。
（四种方式）。
3.密码体制的安全性的几个不同概念？4.什么是公钥（非对称）密码体制？什么是（对称）私钥密码体制？第二章古典密码1.欧几里得算法求公因子及求逆的过程。
2.单表代替密码(仿射密码)的加解密流程。
第三章Shannon 理论1.熵的定义。
（熵，条件熵，联合熵）2.贝叶斯公式。
3.密码体制中各部分熵的计算。
例3.1第四章分组密码1.Shannon提出的分组密码设计的两种基本方法。
（扩散和混乱）2.分组密码的两种基本结构：Feistel网络和SP网络.3.DES和AES分组密码算法的基本结构。
（主要参数，圈变换主要组成部件）4.分组密码的工作模式。
第五章公钥密码1.欧拉定理，费马定理，利用欧拉定理或费马定理进行快速模幂运算。
例5.4 例5.72.RSA公钥密码体制的详细加解密流程及解密正确性证明。
3.ElGamal公钥加密体制的详细加解密流程。
4.椭圆曲线上点的计算（P+Q和2P）注意是有限域上的点。
第六章序列密码与移位寄存器1.线性反馈移位寄存器的反馈函数、递推关系、联系多项式的定义。
2.给定联系多项式和初态，求输出序列及其周期。
3.求线性反馈移位寄存器序列的线性综合解。
（B-M算法）第七章数字签名1.RSA数字签名算法及其签名有效性证明。
（参考加密体制的证明）2.ElGamal数字签名算法。
第八章Hash函数1.Hash函数的抗强碰撞性（弱无碰撞性）和抗强碰撞性（强无碰撞性）2.MD5和SHA-1的一些基本结构和重要参数：消息摘要长度，消息填充格式。
第九章密码协议1.密码协议的基本概念和特点。
2.几种密码协议的基本用途和设计思想。
会进行简单的协议分析。
3.ＤＨ密钥交换协议及中间人攻击。
密码学复习整理
《计算机密码学》复习范围第1章引言信息安全属性保密性，完整性，可用性，真实性，实时性，不可否认性。
1.什么是被动攻击和主动攻击，各有几种类型？分别是对信息系统的什么性质进行的攻击？1.被动攻击被动攻击即窃听，是对系统的保密性进行攻击，如搭线窃听、对文件或程序的非法拷贝等，以获取他人的信息。
➢被动攻击又分为两类，一类是获取消息的内容第二类是进行业务流分析，假如我们通过某种手段，比如加密，使得敌手从截获的消息无法得到消息的真实内容，然而敌手却有可能获得消息的格式、确定通信双方的位置和身份以及通信的次数和消息的长度，这些信息可能对通信双方来说是敏感的。
被动攻击因不对消息做任何修改，因而是难以检测的，所以抗击这种攻击的重点在于预防而非检测。
2.主动攻击这种攻击包括对数据流的某些篡改或产生某些假的数据流。
主动攻击又可分为以下三个子类：①中断：是对系统的可用性进行攻击，如破坏计算机硬件、网络或文件管理系统。
②篡改：是对系统的完整性进行攻击，如修改数据文件中的数据、替换某一程序使其执行不同的功能、修改网络中传送的消息内容等。
③伪造：是对系统的真实性进行攻击。
如在网络中插入伪造的消息或在文件中插入伪造的记录。
➢抗击主动攻击的主要途径是检测，以及对此攻击造成的破坏进行恢复。
2. 恶意程序的分类：是否需要主程序、能否自我复制？➢恶意软件指病毒、蠕虫等恶意程序，可分为两类,一类可自我复制:蠕虫，病毒➢不可复制的：特洛伊木马，逻辑炸弹，陷门3.安全业务分为哪5种？各有什么含义？保密业务，认证业务，不可否认业务，访问控制4. 信息安全的基本模型？信息系统的保护模型？信息安全的基本模型:➢通信双方欲传递某个消息，需通过以下方式建立一个逻辑上的信息通道：➢首先在网络中定义从发送方到接收方的一个路由，然后在该路由上共同执行通信协议。
➢如果需要保护所传信息以防敌手对其保密性、认证性等构成的威胁，则需要考虑通信的安全性。
安全传输技术有以下两个基本成分：① 消息的安全传输，包括对消息的加密和认证。
密码学复习1
第一章密码学(Cryptology)研究的是如何保证信息系统的平安。
图1-1 通信系统模型对消息进展变换，以使非法用户不能获取原始消息的过程称为加密(encryption)。
消息经过加密变成了密文(ciphertext)，从密文恢复明文的过程称为解密(decryption)。
密码体制也叫密码系统，是指能完整地解决信息平安中的性、数据完整性、认证、身份识别、可控性与不可抵赖性等问题中的一个或几个的一个系统。
一个密码体制的平安性涉与到两方面的因素：(1)所使用的密码算法的强度。
(2) 密码算法之外的不平安因素。
(人员管理，非法授权)1917年，Gilbert Vernam创造的一次一密密码是目前世界上唯一无条件平安的密码体制。
对密码系统的常见攻击分为四种主要类型：(1) 惟密文攻击。
在这种攻击中，密码分析者仅有一些密文。
(2) 明文攻击。
在这种攻击中，分析者拥有一定数量的密文与其对应的明文。
(3) 选择明文攻击。
分析者可以选择一些它认为对攻击有利的特定的明文，并获得相应的密文。
(4) 选择密文攻击。
分析者可以选择一些它认为对攻击有利的特定的密文，并获得相应的明文。
四种攻击方式的攻击强度是递增的。
经典密码学主要包括两个既对立又统一的分支：密码编码学(Cryptography)和密码分析学(Cryptanalytics)。
研究密码变化的规律并用之于编制密码以保护秘密信息的科学，称为密码编码学。
研究密码变化的规律并用之于密码以获取信息情报的科学，称为密码分析学，也叫密码破译学。
根据加解密是否使用一样的密钥，可将密码体制分为对称和非对称密码体制。
按加密方式又可将密码体制分为流密码(或称序列密码)和分组密码。
按照在加密过程中是否使用除了密钥和明文外的随机数，可将密码体制区分为概率密码体制和确定性密码体制。
1949年，C. Shannon发表了“系统的通信理论〞，为密码学的开展奠定了理论根底，使密码学成为一门真正的科学。
密码学基础复习资料
1、 Kerchkoffs 原则密码系统的安全性不应取决于不易改变的事物（算法），而应取决于改变的密钥。
2、 SP 网络SP 网络就是由多重S 变换和P 变换组合成的变换网络，即迭代密码，它是乘积密码的一种，其基本操作是S 变换（代替）和P 变换（换位），前者称为S 盒，后者被称为P 盒，S 盒的作用是起到混乱作用，P 盒的作用是起到扩散的作用。
4安全机制指用来保护系统免受侦听、阻止安全攻击及恢复系统的机制。
5加密算法将明文变换为密文的变换函数，相应的变换过程称为加密，即编码的过程，通常用E 表示，即c=E k (p)。
6、数字签名的基本原理什么？答：一个数字签名方案由两部分组成：带有陷门的公开签名算法和验证算法。
公开签名算法是一个由密钥控制的函数。
对任意一个消息x ，一个密钥k ，签名算法产生一个签名)(x sig y k=签名很难伪造。
验证算法),(y x ver 也是公开的，它通过true y x ver =),(或false 来验证签名。
7、密码学的五元组是什么？它们分别有什么含义？ 答：密码学的五元组是指：｛明文、密文、密钥、加密算法、解密算法｝。
明文：是作为加密输入的原始信息，即消息的原始形式，通常用m 或表示。
密文：是明文经加密变换后的结果，即消息被加密处理后的形式，通常用c 表示。
密钥：是参与密码变换的参数，通常用k 表示。
加密算法：是将明文变换为密文的变换函数，相应的变换过程称为加密，即编码的过程，通常用表示，即()kc E p =。
解密算法：是将密文恢复为明文的变换函数，相应的变换过程称为解密，即解码的过程，通常用D 表示，即()kp D c =。
8、为什么在密钥管理中要引入层次式结构？答：层次化的密钥结构意味着以少量上层密钥来保护大量下层密钥或明文数据，这样，可保证除了主密钥可以以明文的形式基于严格的管理受到严密保护外（不排除受到某种变换的保护），其他密钥则以加密后的密文形式存储，改善了密钥的安全性。
密码学(复习)
列号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 行号
z z1z2 L z2n
由此可推出线性反馈移位寄存器连续的n+1个状态：
记为
S1 z1z2 L zn a1a2 L an
记为
S2 z2 z3 L zn1 a2a3 L an1
L
记为
Sn1 zn1zn2 L z2n an1an2 L a2n
DES 是Feistel密码的代表。 AES是SP结构的代表。
Feistel密码结构
乘积密码指顺序地执行两个或多个基本
密码系统，使得最后结果的密码强度高于每 个基本密码系统产生的结果.
Feistel还提出了实现代换和置换的方法。 其思想实际上是Shannon提出的利用乘积密 码实现混淆和扩散思想的具体应用。
密码算法
密码算法如何构造？
需求1：可逆——算法的使用者可以求得逆函数 需求2：不可逆——敌手无法将密文恢复成明
文 秘密参数——密钥
密码算法实际上是一个带有秘密参数的函 数。
知道秘密参数，求逆非常容易 不知道秘密参数，求逆在计算上是不可行的
密码学概述
密码学是研究密码系统或通信安全的一门 科学，它包括两个分支：密码编码学和密 码分析学。密码编码学的主要目的是寻求 保证消息机密性或认证的方法，密码分析 学主要研究加密消息的破译和消息的伪造。
密码分组链接CBC模式
初始矢量IV(Initial Vector)：第一组明文
xi加密时尚无反馈密文，为此需要在寄存 器中预先置入一个。收发双方必须选用同 一IV。 实际上，IV的完整性要比其保密性更为重 要。在CBC模式下，最好是每发一个消息， 都改变IV，比如将其值加一。
密码学期末考试复习
填空题1、密码学的主要任务是实现机密性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。
1、机密性是一种允许特定用户访问和阅读信息，而非授权用户对信息内容不可理解的安全属性。
在密码学中，信息的机密性通过加密技术实现。
2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。
密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。
3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。
鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。
对于一次通信，必须确信通信的对端是预期的实体，这就涉及到身份的鉴别。
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。
5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议，以保证信息的机密性或认证性的方法。
它主要研究密码算法的构造与设计，也就是密码体制的构造。
它是密码理论的基础，也是保密系统设计的基础。
6、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。
7、明文（Plaintext）是待伪装或加密的消息（Message）。
在通信系统中它可能是比特流，如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等。
8、密文(Ciphertext)是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的字符或比特集，密文常用c表示。
9、加密（Encrypt ）是把原始的信息（明文）转换为密文的信息变换过程。
10、解密（Decrypt）是把己加密的信息（密文）恢复成原始信息明文的过程。
11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码（Cipher），通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则，是用于信息加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。
密码学复习
•只要选择合适的反馈函数便可使序列的周期达到 最大值2n -1，周期达到最大值的序列称为m序列。
反馈函数:b1+b3
4.4 线性移位寄存器的一元多项式表示
设n级线性移位寄存器的输出序列{ ai } 满足递推关系 ak+n＝c1 ak＋n－1 c2 ak＋n－2 ... cn ak，
对任何k≥1成立。将这种递推关系用一个一 元高次多项式
表4.1 三级反馈移位 寄存器的输出状态表
图4.4 一个3级反馈移位寄存器
•三级反馈移位寄存器，其初始状态为(a1,a2,a3)＝(1,0,1)，
•输出可由表4.1求出，其输出序列为10111011101…，周期为4。
线性反馈移位寄存器（LFSR）
如果移位寄存器的反馈函数f(a1, a2, …, an)是a1, a2, …, an的线性函数，则称之为线性 反馈移位寄存器（LFSR）。
现代密码学理论与实践05 50/28
2013-8-15
扩展欧几里德算法求逆
元素{01}是乘法单位元。对任意次数小于8 的非零二元多项式b(x)，其 乘法逆元记为b-1(x)，可通过下述方法找到：使用扩展欧几里德算法计 算多项式a(x)和c(x)使得 b(x)a(x)+m(x)c(x)=1 m(x) = x8 + x4 + x3 + x +1
习题
1、对于线性替代密码，设已知明码字母J(9) 对应于密文字母P(15)，即9k mod 26 = 15, 试 计算密钥k以破译此密码。
答： k=9-1*15 mod 26 9-1 mod 26=3 k=3*15 mod 26=19
第四章 序列密码
4.1 序列密码的基本概念
密码学复习整理
《计算机密码学》复习范围第1章引言1．什么是被动攻击和主动攻击，各有几种类型？分别是对信息系统的什么性质进行的攻击？1.被动攻击被动攻击即窃听，是对系统的保密性进行攻击，如搭线窃听、对文件或程序的非法拷贝等，以获取他人的信息。
被动攻击又分为两类，一类是获取消息的内容第二类是进行业务流分析，假如我们通过某种手段，比如加密，使得敌手从截获的消息无法得到消息的真实内容，然而敌手却有可能获得消息的格式、确定通信双方的位置和身份以及通信的次数和消息的长度，这些信息可能对通信双方来说是敏感的。
被动攻击因不对消息做任何修改，因而是难以检测的，所以抗击这种攻击的重点在于预防而非检测。
2.主动攻击这种攻击包括对数据流的某些篡改或产生某些假的数据流。
主动攻击又可分为以下三个子类：①中断：是对系统的可用性进行攻击，如破坏计算机硬件、网络或文件管理系统。
②篡改：是对系统的完整性进行攻击，如修改数据文件中的数据、替换某一程序使其执行不同的功能、修改网络中传送的消息内容等。
③伪造：是对系统的真实性进行攻击。
如在网络中插入伪造的消息或在文件中插入伪造的记录。
抗击主动攻击的主要途径是检测，以及对此攻击造成的破坏进行恢复。
2. 恶意程序的分类：是否需要主程序、能否自我复制？恶意软件指病毒、蠕虫等恶意程序，可分为两类,一类可自我复制:蠕虫，病毒不可复制的：特洛伊木马，逻辑炸弹，陷门3. 安全业务分为哪5种？各有什么含义？4. 信息安全的基本模型？信息系统的保护模型？信息安全的基本模型:通信双方欲传递某个消息，需通过以下方式建立一个逻辑上的信息通道：首先在网络中定义从发送方到接收方的一个路由，然后在该路由上共同执行通信协议。
如果需要保护所传信息以防敌手对其保密性、认证性等构成的威胁，则需要考虑通信的安全性。
安全传输技术有以下两个基本成分：①消息的安全传输，包括对消息的加密和认证。
加密的目的是将消息搞乱以使敌手无法读懂，认证的目的是检查发送者的身份。
密码学复习题
密码学复习题一、基本概念1、根据密码分析者所掌握的信息多少，可将密码分析分为：___攻击、_____攻击、_____攻击、______攻击和________攻击等五种。
2、分组密码的常用工作模式有：模式、模式、模式、模式五种，依次写出其数学表达式为：、、、和。
3、DES分组算法的明文分组长度是比特，子密钥长度为比特，经过圈迭代后，得到比特的密文。
DES算法主要通过实现局部混乱，通过实现整体扩散。
4、高级数据加密标准（A ES）的分组规模为比特，密钥规模比特。
5、高级加密标准（A ES）算法支持可变的分组长度和密钥长度，若分组长度为128比特，密钥长度为256比特，则迭代圈数为；密钥长度为192比特，则迭代圈数为。
6、公钥密码体制需要建立在难解的数学问题的基础上，现在被广泛认可和使用的三类数学难题是、、。
7、公钥密码RSA的安全性基础是，签名算法DSA的安全性基础是。
8、考虑等式y=g x mod p，若给定大素数p以及g、y时，计算x被称为问题。
9、杂凑函数主要用于和。
SHA-1杂凑算法的数据分组长度是比特，杂凑值为比特。
10、密钥分层保护也称为逐级保护，一般将密钥分为主密钥、密钥加密密钥和会话密钥；其中保护，保护，这里一定要保证的安全。
11、C.E.Shannon提出的设计密码体制的两种基本原则是和。
12、设维吉尼亚密码的密钥为class，对明文efghe加密，则密文为。
13、φ（320）=。
14、DES分组密码算法的分组长度是比特，有效密钥长度是比特，每一圈所使用的子密钥长度为比特，迭代圈数是圈。
15、序列密码的安全强度处决于密钥流生成器生成密钥流的、和等。
16、N级LFSR输出的最大同期为。
17、Shannon证明了的密码体制是绝对安全的。
18、密钥管理负责密钥从生产到最终销毁的整个过程，包括密钥的生成、、、、、、和销毁等。
19、用于消息认证的函数分为、和三类。
二、问答题2、密码学的五元组是什么？简述其各自的含义。
密码学复习试题
一填空题1.密码学发展的四个阶段：、、、。
2.DES的分组长度是比特，密钥长度是比特，密文长度是64比特。
3.数字签名方案是指由、、、、组成的五元组。
4.信息安全的核心是；密码学研究的主要问题是5.加密算法模式有四种，分别是：，，5.DES的分组长度是比特，密钥长度是比特，密文长度是比特。
6.AES的密钥长度可以是、、；AES圈变换的由四个不同的变换组成，它们分别是、、、。
7.柯可霍夫原则指出密码系统的安全性不能取决于，而应取决于。
8.柯可霍夫原则指出密码系统的安全性不能取决于，而应取决于。
9.根据加密内容的不同，密钥可以分为、、10.对称密码体制可以分为和两类。
11.哈希函数MD5和SHA-1的输出长度分别是和比特。
12.密码学由和组成。
13.分组密码的加解密算法中最关键部分是非线性运算部分，那么，DES加密算法的非线性预算部分是指非线性代换，AES加密算法的非线性运算部分是指。
14. DES与AES有许多相同之处，也有一些不同之处，请指出两处不同： AES密钥长度可变DES不可变， DES面向比特运算AES面向字节运算。
15. MD5的主循环有（4 ）轮。
16. SHA1接收任何长度的输入消息，并产生长度为（160）bit的Hash值。
17.分组加密算法（如AES）与散列函数算法（如SHA）的实现过称最大不同是（可逆）。
18.Hash函数就是把任意长度的输入，通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出称为。
19.Hash函数的单向性是指对任意给它的散列值h找到满足H（x)＝h的x 在计算上是不可行的。
20.公钥密码体制的思想是基于陷门单向函数，公钥用于该函数的正向（加密）计算，私钥用于该函数的反向（解密）计算。
21.1976 年，和在密码学新方向一文中提出了公钥密码的思想，从而开创了线代密码学的新领域。
22.公钥密码体制的出现，解决了对称密码体制很难解决的一些问题，主要体现一下三个方面：密钥分发问题、密钥管理问题和数字签名问题。
密码学知识点总结----考试复习专用
1 密码学分类2 攻击分类3 安全业务4 算法输入输出位数5 密钥分配管理6 密钥分配7 公钥分配8 三重DES9 杂凑的要求10 欧几里得11 本原根12勒让德符号13数字签名的执行方式14强单向杂凑15模运算性质16 同余式17 DES18 AES19 RSA20 MD521费尔马定理22 欧拉定理23 中国剩余定理24 四种工作模式1 密码学分类单钥体制双钥体制2 攻击分类唯密文攻击已知明文攻击选择明文攻击选择密文攻击3 安全业务认证业务保密业务完整性业务不可否认业务访问控制4 算法输入输出位数DES 64比特明文56比特密钥输出64比特密文AES 128 192 256 比特RSA 输入664比特MD5 输入512比特分组128比特输出5 密钥分配管理两个用户A和B获得共享密钥的方法包括：①密钥由A选取并通过物理手段发送给B。
②密钥由第三方选取并通过物理手段发送给A和B。
③如果A、B事先已有一密钥，则其中一方选取新密钥后，用已有的密钥加密新密钥并发送给另一方。
④如果A和B与第三方C分别有一保密信道，则C为A、B选取密钥后，分别在两个保密信道上发送给A、B6 密钥分配①A向KDC发出会话密钥请求②KDC为A的请求发出应答。
②A存储会话密钥，并向B转发EKB[KS‖IDA]。
④B用会话密钥KS加密另一个一次性随机数N2，并将加密结果发送给A。
⑤A以f(N2)作为对B的应答，其中f是对N2进行某种变换（例如加1）的函数，并将应答用会话密钥加密后发送给B。
7 公钥分配①用户A向公钥管理机构发送一个带时戳的消息，消息中有获取用户B的当前公钥的请求。
②管理机构对A的请求作出应答，应答由一个消息表示，该消息由管理机构用自己的秘密钥SKAU加密，因此A能用管理机构的公开钥解密，并使A相信这个消息的确是来源于管理机构。
③A用B的公开钥对一个消息加密后发往B，这个消息有两个数据项: 一是A的身份IDA，二是一个一次性随机数N1，用于惟一地标识这次业务。
密码学复习
九、身份认证
（一）身份认证的基本原理 （二）常用的身份认证技术 字典攻击 （三）基于密码的认证技术 1、单向认证 2、双向认证 重放攻击 3、会话密钥 相互认证, 4、相互认证,会话密钥和 PFS 使用公开密钥 使用对称密钥 使用hash函数 不可否认等等.
注意： 注意：1）各概念间的关联 2）应用
必有整数解，其解在模 M = m1m2 ⋯ mr 同余的意义 下是唯一的，且解为
x = ∑ bi M i yi (mod M )
i =1
r
M (1 ≤ i ≤ r ), yi = M i−1 (mod mi ) 其中 M i = mi
（二）代数学基础
1. 群的概念 群、有限群、无限群、交换群（Abel群） 、循环群 群的阶、生成元、元素的阶
七、数字签名
（一）数字签名的概念 1. 数字签名的目的 2. 数字签名体制的定义 3. 数字签名的特点 4. 数字签名应满足以下要求 5、消息加密产生数字签名的基本方式 （二）RSA数字签名体制 （三）EIgamal数字签名体制 （四）DSS 数字签名标准
八、Hash函数和消息认证
（一）hash函数 1、HASH函数的基本概念、一般结构 密码学中哈希的几个基本要求 2、生日攻击 3、常用hash函数 安全强度、应用 （二）消息认证 1、概念、目的、如何实现消息认证 2、认证的应用、认证的功能 3、常用方法（特点）、HMAC 消息认证码 – MAC
一、信息安全基本概念
（一）信息安全基础知识 （二）信息安全攻击的类型及特点 （三）信息安全的目标 （四）安全机制的内容
二、
密码学பைடு நூலகம்础
（一）密码学基本概念
1、密码学、密码编码学、密码分析学 2、密码学的五元组是指：｛明文、密文、密钥、加 密算法、解密算法｝ 克彻霍夫（ 克彻霍夫（Kerckhoff）准则：系统的保密性不依赖 ） ： 于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥。这是 著名的。
密码学重点全面总结复习
例、 用户A发送给用户B一份密文，用户A向发送m ＝02签名保密消息。用户A知道下列三个密钥：
A
B
公开密钥(e，n) ( 7，123)
(13，51)
秘密密钥(d，n) (23，123)
（5，51）
A计算他的签名：
再次加密签名：
s = mdA mod nA = ( 02 )23(mod 123 ) = 8
再用A用户的公开密钥解密：
m = seA mod nA = 87(mod 123 ) = 2
B用户可以确认：该签名是由A发出——用A公钥可解读；
该签名是发给自己的——用了B的公钥。
密码系统应满足的要求： 1、易用 2、加密和解密算法必须对所有密钥迅速有效 3、密码体制的安全性仅仅依赖于密钥的保密性
而不依赖于加密算法和解密算法本身的保密 （Kerckhoff原则）
根据密钥特性来分：
单钥体制、双钥体制 对称密钥密码、非对称密钥密码 传统密码、公钥密码
密码攻击类型：
唯密文攻击 已知明文攻击 选择明文攻击 自适应选择明文攻击 选择密文攻击 选择密钥攻击 软磨硬泡攻击
Ki
Ti
＋
f
Li（32bit）
Ri（32bit）
Ri-1
32bit
E
48bit
Ki
48bit
＋
48bit
S1
S2
S3
S8
32bit
P
f (Ri-1,Ki)
32bit
DES的安全性
归纳起来，对分组密码的分析方法主要有如下几种 类型：
（1）穷尽密钥搜索（强力攻击）； （2）线性分析方法（已知明文分析）； （3）差分分析方法（选择明文分析） ； （4）相关密钥密码分析； （5）中间相遇攻击
密码学复习资料
密码学知识要点1.安全攻击的种类及相应的安全服务种类：被动攻击：消息内容泄露、流量分析主动攻击：伪装、重放、消息修改、拒绝服务安全服务：认证（伪装、重放）、访问控制（消息修改）、数据保密性（泄露、流量分析）、数据完整性（消息修改、拒绝服务）、不可否认性（抵赖）、可用性服务（拒绝服务）*2.密码系统的构成要素有哪些？密码系统(cryptosystem)由算法以及所有可能的明文、密文和密钥组成。
包含三个特征：用于将明文转换为密文操作的类型。
所有加密算法基于两个基本原则：①替代(substitution)即明文中的每个元素（比特、字母、比特组合或字母组合）被映射为另一个元素；②置换(permutation)即在明文中的元素被重排列。
所使用密钥的数量。
如果发送者和接收者双方使用相同的密钥，该系统称为对称加密、单密钥加密、秘密密钥加密或常规加密。
如果发送者和接收者各自使用一个不同的密钥，则该系统称为非对称加密、双密钥加密或公开密钥加密。
明文处理的方式。
分组加密一次处理一块元素的输入，对每个输入块产生一个输出块。
流（序列）加密连续地处理输入元素，并随着该过程的进行，一次产生一个元素的输出。
*3.密码体制的分类（按密钥特点或消息明文消息处理方式）按密钥特点：对称算法和公开密钥算法按明文处理方式：序列算法和分组算法4.加密信息的攻击类型？惟密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击、选择文本攻击、选择密钥攻击仅知（唯）密文攻击(Ciphertext-only attack) 在这种攻击中，密码破译员有几个信息的密文，所有的信息使用相同加密算法加密。
为将相同密钥加密的信息解密，密码破译员会尽可能多地恢复信息的明文，或者更好地是导出用于加密信息的密钥。
已知：C1=E k(P1), C2=E k(P2),…Ci=E k(Pi)导出：P1, P2,…Pi, K或导出从Ci+1=EK(Pi+1)得知Pi+1的算法.5.无条件安全和计算上安全的概念和区别如果无论破译员有多少密文，仍无足够信息能恢复明文，这样的算法是无条件安全(unconditionally secure)的如果一个算法用（现在或将来）可得到的资源都不能破译，这个算法则被认为在计算上是安全(computationally secure)的加密算法的安全准则：破译该密码的成本超过被加密信息的价值。
密码学复习题及答案
密码学复习题及答案1. 什么是密码学？2. 密码学中的加密和解密过程有什么区别？3. 列举至少三种常见的加密算法。
4. 对称密钥加密和非对称密钥加密有何不同？5. 什么是数字签名，它有什么作用？6. 解释公钥基础设施（PKI）的概念。
7. 什么是哈希函数，它在密码学中的作用是什么？8. 什么是密钥交换协议，它的重要性是什么？9. 什么是密码分析，它与密码学有何关系？10. 什么是量子密码学，它与传统密码学有何不同？答案1. 密码学是研究如何使用数学方法来保证信息传输的安全性，包括数据的加密、解密、认证和完整性保护。
2. 加密是将原始数据（明文）转换为不可读格式（密文）的过程，以保护数据不被未授权访问。
解密是将密文恢复为明文的过程。
3. 常见的加密算法包括：AES（高级加密标准）、RSA（一种非对称加密算法）、DES（数据加密标准）。
4. 对称密钥加密使用相同的密钥进行加密和解密，而非对称密钥加密使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密。
5. 数字签名是一种用于验证数字信息真实性和完整性的技术，它使用发送者的私钥进行加密，任何人都可以用发送者的公钥来解密和验证。
6. 公钥基础设施（PKI）是一个用于管理数字证书和公钥加密的系统，它确保了密钥的安全性和证书的可信度。
7. 哈希函数是一种单向函数，可以将任意长度的输入转换成固定长度的输出，常用于验证数据的完整性。
8. 密钥交换协议是一种安全的方法，允许两个通信方在不安全的通道上安全地建立共享密钥。
9. 密码分析是研究如何破解加密算法的科学，它与密码学相对，密码学是研究如何设计难以破解的加密算法。
10. 量子密码学是利用量子力学的原理来实现密码学目的的学科，它与传统密码学的主要区别在于量子密码学可以提供理论上的无条件安全通信。
希望这些复习题和答案能帮助你更好地理解密码学的基本概念和应用。
第3章_密码学基础复习
第3章 密码学基础
学习目标
密码学的基本概念和术语
对称和非对称密码的区别
古典密码学的基本方法
掌握DES算法、RSA算法的基本原理
2
3.1 密码学概述
密码学的发展史 3.1.2密码系统 3.1.3密码的分类 3.1.4 近代加密技术 3.1.5密码的破译
20
3.2.2 置换密码
保持明文的所有字母不变，只是打乱明文字 母出现的位置 令m为一正整数，P=C={A,B,C,……Z}，对 任意的置换π（密钥），定义: 加密变换：Eπ（x1,x2,……,xm）=（xπ （1）, xπ（2）……, xπ（m））, 解密变换：Dπ（y1,y2,……,ym）=（xπ-1 （1）, xπ-1 （2）……, xπ-1 （m））,
33
3.3.3 DES算法
S-盒置换
每个S-盒是一个4行16列的表 6-bit数的首、末两位数决定输出项所在的行； 中间的四位决定输出项所在的列
34
3.3.3 DES算法
（2） S-盒 • 把48比特的数分成8个6比特的数，每个6比特查一个 S-盒得到4比特的输出。
• 每个S-盒是一个4行16列的表 • 6-bit数的首、末两位数决定输出项所在的行； 中间的四位决定输出项所在的列 。
3.1.1
3
3.1.3密码的分类
密码系统的通信模型
密钥 K 不安全信道 密钥 K
明文 M
明文 M
加密变换
密文 C
解密变换
密码分析
4
3.1.3密码的分类
通常一个密码体制可以表达为一个五元组（M， C，K，E，D），其中：
（1）M是可能明文的有限集称为明文空间 （2）C是可能密文的有限集称为密文空间 （3）K是一切可能密钥构成的有限集称为密钥空间 （4）对于密钥空间的任一密钥有一个加密算法和相应 的解密算法使得Ek：M->C 和Dk:C->M分别为加密和 解密函数，且满足Dk（Ek（M））=M。
密码学期末考试复习
填空题1、密码学的主要任务是实现机密性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。
1、机密性是一种允许特定用户访问和阅读信息,而非授权用户对信息内容不可理解的安全属性。
在密码学中，信息的机密性通过加密技术实现。
2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。
密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。
3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。
鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。
对于一次通信,必须确信通信的对端是预期的实体,这就涉及到身份的鉴别。
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.5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议，以保证信息的机密性或认证性的方法。
它主要研究密码算法的构造与设计，也就是密码体制的构造。
它是密码理论的基础，也是保密系统设计的基础.6、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。
7、明文（Plaintext)是待伪装或加密的消息（Message）。
在通信系统中它可能是比特流，如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等 .8、密文（Ciphertext)是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的字符或比特集,密文常用c表示。
9、加密（Encrypt )是把原始的信息（明文)转换为密文的信息变换过程。
10、解密（Decrypt）是把己加密的信息（密文）恢复成原始信息明文的过程。
11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码（Cipher），通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则，是用于信息加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。
密码学复习资料
密码学复习资料一、DES1.穷举攻击分析（1）穷举攻击就是对所有可能的密钥逐个进行解密测试, 直到找到正确密钥为止的一种攻击方法.（2）穷举攻击判断正确密钥的方法将利用试验密钥解密得到的可能明文与已掌握的明文的信息相比较，并将最吻合的那个试验密钥作为算法输出的正确密钥。
（3）穷举攻击又称为穷尽攻击、强力攻击、蛮干攻击等。
只要明文不是随机的，就可实施穷举攻击。
2.简述DES算法中S盒的特点：答：（1）具有良好的非线性，既输出的每一个比特与全部输入比特有关；（2）每一行包括所有的16 种 4 位二进制；（3）两个输入相差 1bit 时，输出相差 2bit；（4）如果两个输入刚在中间2个比特上不同，则输出至少有两个比特不同；（5）如果两个输入前两位比特不同而最后两位相同，则输出一定不同；（6）相差 6bit 的输入共有 32 对，在这 32 对中有不超过 8 对的输出相同；（7）S 盒是 DES 中唯一非线性部分。
3.为什么二重DES 并不像人们想象的那样可以提高密钥长度到112bit，而相当于57bit？简要说明原因。
答：已知明文攻击可以成功攻击密钥长度为112位的二重DES，其计算量级位2的56次方，与攻击DES 所需的计算复杂度2的55次方相当，两者基本在同一个数量级，因此，二重DES并不能从根本上提高其安全性。
4.DES的S盒的设计标准:1.S盒的每一位输出都不是输入的线性或仿射函数。
2.S盒的输入发生1比特变化，输出至少有2比特发生变化。
3.当固定S盒的1位输入时，S盒的每一位输出中0和1的个数尽可能平衡。
5.在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法弱密钥的个数为（4）6.DES算法可以划分两步：第一步是子密钥的生产，第二步是数据处理。
它的分组长度是64位，有效密钥长度56位。
3DES是DES 的一种变种，如它采用3个不同的工作密钥，使得整个密钥的长度为【168 】位。
密码学复习题
密码学复习题本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March密码学练习题一、单选题1、密码学包括哪两个相互对立的分支（B）A、对称加密与非对称加密B、密码编码学与密码分析学C、序列算法与分组算法D、DES和RSA2、加密技术不能提供以下哪种安全服务（D）A、鉴别`B、机密性C、完整性D、可用性3、在密码学中，需要被变换的原消息被称为什么（D）A、密文B、算法C、密码D、明文4、在凯撒密码中，每个字母被其后第几位的字母替换（C）A、5B、4C、3D、25、公元前500年的古希腊人曾使用了一种着名的加密方法，叫什么名字（A）A、Scytale密码B、凯撒密码C、代替密码D、置换密码6、在密码学中，对RSA的描述是正确的是（B）A、RSA是秘密密钥算法和对称密钥算法B、RSA是非对称密钥算法和公钥算法C、RSA是秘密密钥算法和非对称密钥算法D、RSA是公钥算法和对称密钥算法7、IDEA的密钥长度是多少bit（D）A、56B、64C、96D、1288、DES的密钥长度是多少bit（B）A、64B、56C、512D、89、RSA使用不方便的最大问题是（A）A、产生密钥需要强大的计算能力B、算法中需要大数C、算法中需要素数D、被攻击过很多次10、ECB指的是（D）A、密文链接模式B、密文反馈模式C、输出反馈模式D、电码本模式11、下列为非对称加密算法的例子为（D）A、IDEAB、DESC、3DESD、ELLIPTOC CURVE12、国际标准化组织在ISO 7498-2标准中定义了几类可选的安全服务（D）A、8B、7C、11D、613、下面关于密码算法的阐述，哪个是不正确的（C）A、对于一个安全的密码算法，即使是达不到理论上的不破的，也应当为实际上是不可破的。
即是说，从截获的密文或某些已知明文密文对，要决定密钥或任意明文在计算机上是不可行的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、专业术语英汉对照
唯密文攻击(ciphertext only attack)
已知明文攻击(known plaintext attack)
选择明文攻击(chosen plaintext attack)
选择密文攻击(chosen ciphertext attack)
自适应选择明文攻击（Adaptive Chosen Plaintext）自适应选择密文攻击（Adaptive Chosen Ciphertext）穷举搜索（Exhaustive Search）
字典攻击（Dictionary Attacks）
生日悖论（Birthday Paradox）
中间相遇攻击（Meet-in-the-middle Attacks）
统计分析方法（Statistic Approaches）
解密（Decryption）
加密（Encryption）
伪造(Forgery)
计算安全性(computational security)
可证明安全性(provable security)
无条件安全性(unconditional security)
完善保密性(perfect secrecy)
一次一密(One time pad)
电码本模式(ECB)
密码反馈模式(CFB)
密码分组链接模式(CBC)
输出反馈模式(OFB)
数据加密标准(DES)
高级加密标准(AES)
完整性检测码（MDC）
消息认证码（MAC）
单向哈希函数(OWHF)
抗碰撞哈希函数(CRHF)
选择性伪造（selective forgery）
存在性伪造（existential forgery）
抗第一原像分析（preimage resistance）
抗第二原像分析（2nd-preimage resistance）
抗碰撞性（collision resistance）
陷门单向函数（Trapdoor OWF）
中间人的攻击（man-in-the-middle attack）
欧几里德算法(Euclidean algorithm)
扩展欧几里德算法(Extenden Euclidean algorithm)
中国剩余定理(Chinese remainder theorem)
二次剩余(Quadratic residue)
二次非剩余(quadratic non-residue)
公钥（public key）
私钥（private key）
替换(substitution)
置换(permutation)
对称密码体制(Symmetric cryptography)
非对称密码体制(Asymmetric Cryptography)
分组密码(Block Cipher)
流密码(Stream cipher)
二、知识点
1．分组对称密码体制
a)DES：分组大小64位、密钥长度56位、结构feistel、S盒多个、使用单个，三倍
（E-D-E）
b)AES：分组大小128位、密钥长度128位、结构SPN网络（代换-置换网络）、S
盒1个
2．公开密码体制
a)RSA：公钥（n，e），私钥d，需要保密的参数p，q，ϕ（n），安全性：因式分解难
解性（其等价性未证明）
b)Rabin：公钥n，私钥p，q，安全性：因式分解难解性（其等价性可证明）
c)ElGamal：公钥(p, α, αa)，私钥a，安全性：离散对数问题的难解性
d)Diffie-Hellman密钥交换算法：公开参数p，a，任一方秘密参数：随机指数x，任
一方公开传输数据X=a x mod p，安全性：离散对数问题的难解性
3．哈希函数
a)结构MD（Merkle-Damgārd结构），性质：抗第一原像分析、抗第二原像分析，抗
碰撞性，分类：不带密钥哈希函数MDC，带密钥哈希函数MAC，单向哈希函数
（满足抗第一原像分析和抗第二原像分析）也称弱抗碰撞哈希函数、抗碰撞哈希函
数（满足抗碰撞性和抗第二原像分析）也称强抗碰撞哈希函数。
b)特殊参数：MD4，链变量4个，3轮，每轮16步，哈希值128位
MD5，链变量4个，4轮，每轮16步，哈希值128位
RIPEMD-128，链变量4个，4轮，每轮16步，左右并行分别计算，哈希
值128位
SHA-1，链变量5个，4轮，每轮20步，哈希值160位
RIPEMD-160，链变量5个，5轮，每轮16步，左右并行分别计算，哈希
值160位
4．随机数生成和数字签名
a)线性同余生成器、线性反馈移位寄存器：不安全
b)RSA生成器、BBS生成器：每次一位，效率太低
c)分组密码的OFB模式、哈希函数的输出：目前最经常使用
d)数字签名包括签名算法和验证算法，使用私钥签名，公钥验证：以下q比p短很多
i.ElGamal算法，公钥(p, α, αa)，私钥a，签名数据为p长度的2倍
ii.Schnorr算法，公钥(p, q，α, αa)，私钥a，签名数据为p长度和q长度之和。
iii.DSA算法，公钥(p, α, αa)，私钥a，签名数据为q长度的2倍。
5．理论问题
a)完善保密性：已知密文求明文的概率等于未知密文求明文的概率，例一次一密系统
b)计算安全性：破解系统的算法是计算困难的。
c)可证明安全性：已经证明破解系统与计算一个NP完全问题等价。
d)密码系统参数的选择通常是用伪随机数生成器生成一个概率的素数。
e)密码分析分类：唯密文分析，已知明文分析，选择明文分析，选择密文分析等
f)MAC分析分类：唯密钥分析，已知消息攻击，选择消息攻击
g)密码分析方法：频率分析，中间相遇攻击，生日攻击，线性攻击，差分攻击等
h)密码攻击目标：部分明文恢复，全部明文恢复，部分密钥恢复，全部密钥恢复等
三、图
四、计算
计算古典密码线性同余函数
计算古典密码Hill函数
计算古典密码置换加密
用中国剩余定理计算同余方程组
计算GF（2m）上的加法和乘法
计算RSA的密钥生成，加密和解密。