信息安全与信息加密
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将明文按字符一个一个地加密。
（2）分组密码
将明文分成若干个组，每组含多个字符，一组一组地加密。
.
14
7.3 对称密钥密码算法
7.3.1 流密码（序列密码）
1．流密码简述
在流密码中，将明文m写成连续的符号，利用密钥流
中的第i个元素 ki 对应明文中的第i个元素 mi 进行加密， 若加密变换为E，则加密后的密文为：
7.6 识别协议
－7.6.1 识别协议概述 －7.6.2 Feige-Fiat-Shamir识别协议 －7.6.3 改进的Feige-Fiat-Shamir识别协议
7.7 密钥管理
－7.7.1 密钥管理的意义 －7.7.2 密钥分类与产生 －7.7.3 密钥分配 －7.7.4 密钥保护和秘密共享
7.8 PGP密钥管理技术
穷举法是指用各种可能的密钥去试译密文，直到得 到有意义的明文的方法
分析法是指通过数学关系式或统计规律找出明文或 与明文相关的有用信息的破译方法。
密码的可破与不可破。
如果一个密码在规定的时间内，通过密文能确定明 文或密钥，或通过一定量的明文与密文的对应关系 能确定密钥，则称这个密码是可破的；
否则，称密码是不可破的。
.
11
7.2 信息加密
7.2.4 密码系统的设计原则
(1) 易操作原则。对合法的通信双方来说加密和解密变 换是容易的。
(2) 不可破原则。指该密码体制在理论上或实际上是不 可破解的。
(3) 整体安全原则。部分信息丢失不会影响整个系统的 安全性。
(4) 柯克霍夫斯原则。密码系统中的算法即使为密码分
析员所知，也应该无助于用来推导明文或密钥。
使用随机密钥字母集。
特点：①一次性；②随机性；③长度相等；④同步性；
⑤不可破译性。
.
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7.3 对称密钥密码算法
根据密钥的特点，密码体制分为: （1）对称密钥密码体制
加密密钥与解密密钥是相同的或从一个容易推出另一个。
（2）公钥密码体制
加密密钥与解密密钥是不同的或从一个很难推出另一个。
根据加密的不同方式，对称密钥密码可分为： （1）流密码
5
7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
密码系统的两个基本单元是算法和密钥。 算法是相对稳定的，视为常量。 密钥则是不固定的，视为变量。 密钥安全性是系统安全的关键。
简单加密和解密过程如下图：
发送方
明文
第三方 密文
加密
原来的明文
解密
接收方
.
6
7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
密码通信通常会受到未授权者或非法入侵者的攻击。 分为被动攻击和主动攻击:
（1）手工密码
（2）机械密码
（3）电子机内乱密码 （4）计算机密码
2．按保密程度划分
（1）理论上保密的密码 （2）实际上保密的密码 （3）不保密的密码
3．按密钥方式划分
（1）对称式密码 （2）非对称式密码
4．按明文形态分
（1）模拟型密码 （2）数字型密码
.
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7.2 信息加密
7.2.3 密码技术的分类
.
2
[学习目标]
（1）掌握信息安全及信息加密的含义； （2）理解对称密钥密码算法和公钥密码算法的基本
特点和基本原理； （3）理解和掌握DSE和RSA加密算法； （4）理解和掌握数字签名技术； （5）了解密钥管理及其技术； （6）了解和掌握PGP程序的相关技术及应用。
.
3
7.1 信息安全含义
信息安全一般是指信息在通信、存贮或处理过程中 是否得到妥善的、完好无损的保护，表现在信息不 能被窃取、丢失、修改、错误投递等，并可以追溯 发信人。 信息安全分为“信息体安全”和“信息智安全” (1) 信息体安全是指信息本身在网络域及其界面具有完 整、真实、不可盗用、不可错用以及可溯源的属性。 (2) 信息智安全是指信息内涵，即信息体所携带的“智 能或知识”与网络智安全和社会意识形态的相容性。
c E k ( m ) E k 1 ( m 1 ) E k 2 ( m 2 ) E k i( m k i)
设与加密变换E对应的解密变换为D，其中D满足：
三种基本原理：移位、代替和置换。 与信息管理密切相关的安全理论 ： (1)分组密码算法
将明文按一定的位长分组，输出也是固定长度的密文。
(2)公开密钥密码算法
加密密钥和解密密钥相分离，将加密密钥和算法公诸于众， 只保密解密密钥。
(3)非密码的安全理论和技术
包括信息隐形、量子密码和基于生物特征的识别理论与技术。
被动攻击是指未授权者通过各种可能的手段获取密 文，并通过各种分析手段推断出明文的过程，称为 破译。 主动攻击是指非法入侵者通过各种手段进入密码通 信系统，并通过可能的方法删改、伪造信息，达到 破坏密码通信系统的目的。
.
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7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
破译或攻击密码的方法：穷举法和分析法。
(5) 与计算机和通信系统匹配原则。要求密码系统不是
孤立存在的，可以在计算机或通信系统中使用。
.
12
7.2 信息加密
7.2.5 传统的加密技术
(1) 代码加密
使用通信双方预先设定的一组代码。Байду номын сангаас
(2) 替换加密
明文中的每个字母或每组字母被替换成另一个或一组字母。
(3) 变位加密
将字符重新排序。
(4) 一次一密乱码本加密
.
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7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
一个密码通信系统可用下图表示：
非法入侵者
m
c
c1
明文m
加密器：密文c=Ek1(m)
m
解密器: m=Dk2(c)
明文m
k1
加密密钥源K1
c
密码破译者
k2
解密密钥源K2
图7.2 密码通信系统框图
.
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7.2 信息加密
7.2.3 密码技术的分类
1．按应用技术或历史发展阶段划分
第7章 信息安全与信息加密
7.1信息安全含义 7.2信息加密概述 7.3 对称密钥密码算法
－7.3.1 流密码（序列密码）
－7.3.2 分组密码
－7.3.3 DES算法
7.4 公钥密码算法
－7.4.1 公钥密码体制及其设计的基本原理
－7.4.2 RSA加密系统
7.5 数字签名技术
.
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第7章 信息安全与信息加密
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7.2 信息加密
7.2.1 密码技术简史
古希腊 古埃及、巴比伦和美索不达米亚 罗 马
帝国时代 德国 现在。
7.2.2 密码的基本概念
安全问题：
一是数据的保密性，即防止非法地获悉数据；
二是数据的完整性，即防止非法地修改数据。
现代密码学
加密、明文、明文空间、密文、密文空间、解密、
密钥、密码体制。
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（2）分组密码
将明文分成若干个组，每组含多个字符，一组一组地加密。
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7.3 对称密钥密码算法
7.3.1 流密码（序列密码）
1．流密码简述
在流密码中，将明文m写成连续的符号，利用密钥流
中的第i个元素 ki 对应明文中的第i个元素 mi 进行加密， 若加密变换为E，则加密后的密文为：
7.6 识别协议
－7.6.1 识别协议概述 －7.6.2 Feige-Fiat-Shamir识别协议 －7.6.3 改进的Feige-Fiat-Shamir识别协议
7.7 密钥管理
－7.7.1 密钥管理的意义 －7.7.2 密钥分类与产生 －7.7.3 密钥分配 －7.7.4 密钥保护和秘密共享
7.8 PGP密钥管理技术
穷举法是指用各种可能的密钥去试译密文，直到得 到有意义的明文的方法
分析法是指通过数学关系式或统计规律找出明文或 与明文相关的有用信息的破译方法。
密码的可破与不可破。
如果一个密码在规定的时间内，通过密文能确定明 文或密钥，或通过一定量的明文与密文的对应关系 能确定密钥，则称这个密码是可破的；
否则，称密码是不可破的。
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7.2 信息加密
7.2.4 密码系统的设计原则
(1) 易操作原则。对合法的通信双方来说加密和解密变 换是容易的。
(2) 不可破原则。指该密码体制在理论上或实际上是不 可破解的。
(3) 整体安全原则。部分信息丢失不会影响整个系统的 安全性。
(4) 柯克霍夫斯原则。密码系统中的算法即使为密码分
析员所知，也应该无助于用来推导明文或密钥。
使用随机密钥字母集。
特点：①一次性；②随机性；③长度相等；④同步性；
⑤不可破译性。
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7.3 对称密钥密码算法
根据密钥的特点，密码体制分为: （1）对称密钥密码体制
加密密钥与解密密钥是相同的或从一个容易推出另一个。
（2）公钥密码体制
加密密钥与解密密钥是不同的或从一个很难推出另一个。
根据加密的不同方式，对称密钥密码可分为： （1）流密码
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7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
密码系统的两个基本单元是算法和密钥。 算法是相对稳定的，视为常量。 密钥则是不固定的，视为变量。 密钥安全性是系统安全的关键。
简单加密和解密过程如下图：
发送方
明文
第三方 密文
加密
原来的明文
解密
接收方
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7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
密码通信通常会受到未授权者或非法入侵者的攻击。 分为被动攻击和主动攻击:
（1）手工密码
（2）机械密码
（3）电子机内乱密码 （4）计算机密码
2．按保密程度划分
（1）理论上保密的密码 （2）实际上保密的密码 （3）不保密的密码
3．按密钥方式划分
（1）对称式密码 （2）非对称式密码
4．按明文形态分
（1）模拟型密码 （2）数字型密码
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7.2 信息加密
7.2.3 密码技术的分类
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[学习目标]
（1）掌握信息安全及信息加密的含义； （2）理解对称密钥密码算法和公钥密码算法的基本
特点和基本原理； （3）理解和掌握DSE和RSA加密算法； （4）理解和掌握数字签名技术； （5）了解密钥管理及其技术； （6）了解和掌握PGP程序的相关技术及应用。
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7.1 信息安全含义
信息安全一般是指信息在通信、存贮或处理过程中 是否得到妥善的、完好无损的保护，表现在信息不 能被窃取、丢失、修改、错误投递等，并可以追溯 发信人。 信息安全分为“信息体安全”和“信息智安全” (1) 信息体安全是指信息本身在网络域及其界面具有完 整、真实、不可盗用、不可错用以及可溯源的属性。 (2) 信息智安全是指信息内涵，即信息体所携带的“智 能或知识”与网络智安全和社会意识形态的相容性。
c E k ( m ) E k 1 ( m 1 ) E k 2 ( m 2 ) E k i( m k i)
设与加密变换E对应的解密变换为D，其中D满足：
三种基本原理：移位、代替和置换。 与信息管理密切相关的安全理论 ： (1)分组密码算法
将明文按一定的位长分组，输出也是固定长度的密文。
(2)公开密钥密码算法
加密密钥和解密密钥相分离，将加密密钥和算法公诸于众， 只保密解密密钥。
(3)非密码的安全理论和技术
包括信息隐形、量子密码和基于生物特征的识别理论与技术。
被动攻击是指未授权者通过各种可能的手段获取密 文，并通过各种分析手段推断出明文的过程，称为 破译。 主动攻击是指非法入侵者通过各种手段进入密码通 信系统，并通过可能的方法删改、伪造信息，达到 破坏密码通信系统的目的。
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7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
破译或攻击密码的方法：穷举法和分析法。
(5) 与计算机和通信系统匹配原则。要求密码系统不是
孤立存在的，可以在计算机或通信系统中使用。
.
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7.2 信息加密
7.2.5 传统的加密技术
(1) 代码加密
使用通信双方预先设定的一组代码。Байду номын сангаас
(2) 替换加密
明文中的每个字母或每组字母被替换成另一个或一组字母。
(3) 变位加密
将字符重新排序。
(4) 一次一密乱码本加密
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7.2 信息加密
7.2.2 密码的基本概念
一个密码通信系统可用下图表示：
非法入侵者
m
c
c1
明文m
加密器：密文c=Ek1(m)
m
解密器: m=Dk2(c)
明文m
k1
加密密钥源K1
c
密码破译者
k2
解密密钥源K2
图7.2 密码通信系统框图
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7.2 信息加密
7.2.3 密码技术的分类
1．按应用技术或历史发展阶段划分
第7章 信息安全与信息加密
7.1信息安全含义 7.2信息加密概述 7.3 对称密钥密码算法
－7.3.1 流密码（序列密码）
－7.3.2 分组密码
－7.3.3 DES算法
7.4 公钥密码算法
－7.4.1 公钥密码体制及其设计的基本原理
－7.4.2 RSA加密系统
7.5 数字签名技术
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第7章 信息安全与信息加密
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4
7.2 信息加密
7.2.1 密码技术简史
古希腊 古埃及、巴比伦和美索不达米亚 罗 马
帝国时代 德国 现在。
7.2.2 密码的基本概念
安全问题：
一是数据的保密性，即防止非法地获悉数据；
二是数据的完整性，即防止非法地修改数据。
现代密码学
加密、明文、明文空间、密文、密文空间、解密、
密钥、密码体制。
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