应用密码学
应用密码学(1-10章全) 精品
• 密码学是信息安全学科建设和信息系统安全工程实践 的基础理论之一。
• 对密码学或密码技术一无所知的人不可能从技术层面 上完全理解信息安全。
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第1章 密码学概述
1.2 密码技术发展简介
根据不同时期密码技术采用的加密和解密实现手段的不同特点 ，密码技术的发展历史大致可以划分为三个时期，即古典密码、 近代密码和现代密码时期。
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第1章 密码学概述
1.3.1密码学的主要任务（续） ③ 鉴别
这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。 对于数据，仍然希望每一个数据单元发送到或来源于预期的实体， 这就是数据源鉴别。数据源鉴别隐含地提供数据完整性服务。密码学可通过 数据加密、数字签名或鉴别协议等技术来提供这种真实性服务。
第1章 密码学概述
本章主要内容
• 信息安全与密码技术 • 密码技术发展简介 • 密码学基本概念 密码学的主要任务 密码系统的概念
对密码系统的攻击
密码系统的安全性 密码体制的分类
对称与非对称密码体制的主要特点
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第1章 密码学概述
1.1
信息安全与密码技术
• 密码技术是一门古老的技术； • 信息安全服务要依赖各种安全机制来实现，而许多安 全机制则需要依赖于密码技术 ； • 密码学贯穿于网络信息安全的整个过程，在解决信息 的机密性保护、可鉴别性、完整性保护和信息抗抵赖 性等方面发挥着极其重要的作用。
应用密码学
清华大学出版社 2008年9月
课程主要内容
应用密码学实训报告总结
一、实训背景随着互联网技术的飞速发展，信息安全问题日益突出，应用密码学作为信息安全的核心技术之一，越来越受到广泛关注。
为了提高我们对应用密码学的理解和应用能力，我们参加了为期一个月的应用密码学实训。
本次实训旨在通过实践操作，加深对密码学原理的理解，掌握密码学在实际应用中的技术要点，提高信息安全防护能力。
二、实训目的1. 理解和应用密码学的基本原理，包括对称密码、非对称密码、数字签名、哈希函数等。
2. 掌握密码学在实际应用中的技术要点，如密码协议、安全认证、数据加密等。
3. 提高信息安全防护能力，学会在实际工作中运用密码学技术解决安全问题。
4. 培养团队协作精神和创新意识，提高动手实践能力。
三、实训内容1. 密码学基础知识实训过程中，我们首先学习了密码学的基本概念、发展历程、分类及特点。
通过学习，我们了解了密码学的起源、发展历程以及在我国的应用现状。
2. 对称密码实训内容之一是对称密码的学习，包括AES、DES等加密算法。
我们通过实验操作，掌握了这些算法的原理、加密和解密过程，并学会了在实际应用中如何选择合适的加密算法。
3. 非对称密码实训过程中，我们学习了非对称密码的基本原理，包括RSA、ECC等加密算法。
通过实验操作，我们掌握了这些算法的加密和解密过程，并学会了在实际应用中选择合适的密钥长度。
4. 数字签名实训内容还包括数字签名技术，我们学习了RSA、ECC等数字签名算法，掌握了其原理和应用。
通过实验操作，我们学会了如何生成和验证数字签名，提高了信息安全防护能力。
5. 哈希函数哈希函数是密码学中的重要组成部分，实训过程中，我们学习了MD5、SHA-1、SHA-256等哈希函数。
通过实验操作，我们掌握了这些函数的原理和应用，学会了如何使用哈希函数保证数据完整性。
6. 密码协议实训内容还包括密码协议的学习，我们学习了SSL/TLS、SSH等密码协议。
通过实验操作，我们掌握了这些协议的原理和实现过程，学会了在实际应用中如何使用密码协议保障通信安全。
应用密码学手册
应用密码学手册摘要：1.应用密码学的概述2.应用密码学的重要性3.应用密码学的主要领域4.应用密码学的发展趋势5.我国在应用密码学领域的发展正文：【一、应用密码学的概述】应用密码学，顾名思义，是指将密码学应用于实际领域的一门学科。
密码学是研究加密和解密技术的学科，主要目的是保护信息的安全和完整。
在信息时代，应用密码学在保证网络安全、信息传输、数据存储等方面发挥着越来越重要的作用。
【二、应用密码学的重要性】随着互联网的普及和信息技术的发展，应用密码学在各个领域的应用越来越广泛。
金融、电子商务、政务、国防等领域都离不开密码学的保护。
应用密码学能够确保信息的机密性、完整性和可用性，是维护国家安全、保护公民隐私的重要技术手段。
【三、应用密码学的主要领域】应用密码学的领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1.网络安全：应用密码学可以确保网络通信的安全，防止黑客攻击和数据泄露。
2.电子商务：应用密码学可以保证电子商务交易过程中的信息安全，保护消费者和商家的隐私。
3.政务领域：应用密码学可以确保政务信息的安全传输和存储，提高政府工作效率和公信力。
4.国防领域：应用密码学在军事通信、情报传递等方面具有重要作用，可以保障国家安全。
【四、应用密码学的发展趋势】随着量子计算机的出现和发展，现有的密码体制面临着被破解的风险。
因此，未来应用密码学的发展趋势将主要集中在以下几个方面：1.研究新型抗量子密码算法：为了应对量子计算机的威胁，研究新型抗量子密码算法成为当务之急。
2.提高密码算法的性能：在保证安全性的前提下，提高密码算法的性能，以满足日益增长的信息传输需求。
3.跨学科研究：将密码学与其他学科（如数学、物理、生物学等）相结合，寻求新的密码学理论和技术。
【五、我国在应用密码学领域的发展】我国在应用密码学领域取得了举世瞩目的成果。
政府高度重视密码学研究和应用，在政策扶持、资金投入、人才培养等方面做出了巨大努力。
我国密码学研究团队在多个领域取得了重要突破，为我国信息安全保障做出了巨大贡献。
应用密码学考试试题
应用密码学考试试题密码学是一门研究加密技术和信息安全的学科。
在当今信息爆炸的时代，隐私和安全问题越来越受到重视，密码学技术的应用变得越来越广泛。
而对于密码学的学生和研究者来说，掌握密码学的基本原理和技术是至关重要的。
一、选择题1.下列哪个不属于密码学的基本原则？A. 机密性B. 完整性C. 可用性D. 可追溯性答案：D2.对称密钥加密和非对称密钥加密的区别是什么？A. 对称密钥加密只使用一个密钥，而非对称密钥加密使用两个密钥。
B. 对称密钥加密速度更快，而非对称密钥加密更安全。
C. 对称密钥加密适用于网络通信，而非对称密钥加密适用于文件存储。
D. 对称密钥加密和非对称密钥加密的原理完全不同。
答案：A3.常见的哈希算法包括下列哪个？A. RSA算法B. DES算法C. SHA-256算法D. AES算法答案：C4.数字签名的作用是什么？A. 加密通信内容B. 防止抵赖C. 保障机密性D. 提高效率答案：B二、填空题1.对称密钥加密中，加密和解密使用________ 相同的密钥。
答案：秘密2.非对称密钥加密中，加密使用_________ 密钥，解密使用_________ 密钥。
答案：公开，私有3.________ 是一种能够通过一个密钥来加密数据和解密数据的密码学算法。
答案：对称加密4.________ 是一种通过一个公开密钥和一个私有密钥来实现加密和解密的密码学技术。
答案：非对称加密三、问答题1.简要解释对称密钥加密和非对称密钥加密的原理及各自的优缺点。
答：对称密钥加密是指加密和解密使用相同的密钥，速度快但密钥分发存在风险；非对称密钥加密是指加密和解密使用不同的密钥，安全性高但速度较慢，且存在公钥信任的问题。
2.什么是数字签名？它的作用是什么？答：数字签名是利用公钥密码技术实现的一种保证文件完整性和真实性的技术，在发送者对文件进行哈希计算后使用私钥生成数字签名，接收者使用公钥验证数字签名以确定文件未被篡改。
应用密码学研究生课程中文版
应用密码学研究生课程中文版一、课程简介应用密码学是一门涉及密码学理论、密码协议、加密算法、数字签名、密钥管理、安全协议等多个领域的交叉学科。
本课程将介绍密码学的基本概念、原理和技术，以及在实际应用中的重要性和必要性。
通过本课程的学习，学生将掌握密码学的基本理论和实践技能，为今后从事相关领域的研究和工作打下坚实的基础。
二、课程内容1.密码学基础：介绍密码学的基本概念、原理和技术，包括对称加密和非对称加密算法。
2.密钥管理：介绍密钥管理的概念、方法和实践，包括密钥生成、分发、存储和备份等。
3.数字签名：介绍数字签名的原理、方法和实践，包括数字签名的认证和验证等。
4.安全协议：介绍各种安全协议的概念、原理和应用，包括SSL/TLS协议、IPSec协议等。
5.密码应用：介绍密码学在实际应用中的重要性和必要性，包括数据加密、数字证书、安全支付等。
6.安全协议分析：介绍如何分析安全协议的安全性和可靠性，包括攻击方法和防御措施。
三、教学方法本课程将采用理论讲授和实践教学相结合的方式进行。
教师将通过PPT演示、案例分析、小组讨论等多种形式进行教学，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。
同时，学生将需要完成一些课程作业和实验项目，以巩固所学知识并提高实践能力。
四、课程评估本课程的评估将包括平时作业、实验项目和期末考试三个部分。
平时作业和实验项目将根据学生的完成情况和提交质量进行评分，期末考试将采用闭卷笔试的形式进行。
通过课程评估，学生可以了解自己的学习情况和不足之处，及时调整学习方法和策略，提高自己的综合素质和能力。
以上是应用密码学研究生课程的主要内容，希望能对您有所帮助。
更多细节和课程细节请查阅相关资料或咨询专业教师。
应用密码学
AES算法的加密过程：
一、先对明文进行分组，每组长度为128位的明文段长度，逐段加密。将128位明文段先进行一次轮密钥加密。
二、依次再对上述轮密钥加密过的明文段进行字节替换、行移位、列混合，最后再进行一次轮密钥加密；
三、对上述二中的所有步骤重复九次；
四、对第一组数据进行最后一次的加密，对第九次进行完轮密钥加密后的数据再一次进行字节替换、行移位（注：最后一次没有列混合），然后再进行轮密钥加密，输出密文。
古典密码技术
1、替代密码：
一、单表替代密码（只用一张表对密码进行一次替代得到从明文到密文的转换）：一般单表替代密码、移位密码（将每一位按照定的比例长度进行移位）、仿射密码（利用一个线性式子得到一个一对一的替换算法）、密钥短语密码（选用一个英文短语或单词串作为密钥，去掉其中重复的字母得到一个无重复字母的字符串，然后再将字母表中的其他字母依次写于此字母串后，就可构造出一个字母替代表）。
3、密文反馈模式CFB：在加密的过程中使前后分组加密的密文之间有更强的关联性的一种加密方法，具体请参书（64页）。
4、输出反馈模式OFB：把分组加密算法作为密钥流生成器使用，加密算法的输出直接放入反馈寄存器的同时与明文按位加产生密文。
5、计数器模式CTR：该模式不是用加密算法的输出填充寄存器，而是将一个计数器输入到寄存器中，具体参看书中内容（66页）。
当对明文进行加密时，需进行分组，当最后分组长度不够指定长度时，需要对其进行填充，其填充方法：在最后一个分组之后进行填充，保证填充后的分组的最后64位为整个输入信息M的总长度（以位为单位），然后在中间进行填充。填充方式有两种，一种是全部填充0，另一种是填充序列的最高位为1，其余为0。
应用密码学
应用密码学什么是密码学？密码学是研究保护信息安全的学科。
它主要涉及到加密和解密技术，用于确保在信息传输和存储过程中的保密性、完整性和认证。
密码学有两个基本的概念：明文和密文。
明文就是我们能够直接理解的原始信息，而密文是通过加密算法将明文转换为不可读的形式。
加密算法需要使用一个密钥来进行加密和解密的操作。
应用密码学的重要性在现代社会中，随着信息技术的发展，信息的传输和存储变得越来越容易。
但同时也带来了信息泄露和数据篡改等安全威胁。
应用密码学的目的就是确保信息在传输和存储的过程中不被未经授权的人访问和篡改。
应用密码学广泛应用于各个领域，例如电子商务、网络通信、金融交易等。
通过使用密码学技术，可以保护用户的隐私信息，确保交易过程的安全和可信。
密码学的基本原理密码学有两种基本的技术：对称加密和非对称加密。
对称加密对称加密是指加密和解密使用相同的密钥的加密方式。
在对称加密中，发送方使用密钥对明文进行加密，接收方使用相同的密钥对密文进行解密。
由于加密和解密使用的密钥相同，所以对称加密速度较快，适合大量数据的加密和解密。
常用的对称加密算法有DES、AES等。
非对称加密非对称加密是指加密和解密使用不同的密钥的加密方式。
在非对称加密中，发送方使用公钥对明文进行加密，接收方使用私钥对密文进行解密。
非对称加密算法具有更高的安全性，但加密和解密的速度较慢。
常用的非对称加密算法有RSA、DSA等。
应用密码学的实际应用HTTPSHTTPS是基于SSL/TLS协议的安全传输协议。
它使用非对称加密技术对网站的身份进行认证，并通过对称加密技术来保护传输的数据。
HTTPS可以确保用户在浏览网站、进行在线支付等操作时的安全性和可信度。
数字签名数字签名是一种用于验证数字内容真实性和完整性的技术。
数字签名使用私钥对文件进行签名，接收方使用公钥对签名进行验证。
数字签名可以防止文件被篡改，并且能够确认文件的发送方。
数据加密数据加密广泛应用于各种应用程序中，例如文件加密、数据库加密等。
应用密码学
应用密码学密码学是计算机科学一个分支，以研究密码和安全管理为主。
它的核心在于研究应用于安全领域的密码系统，以及利用密码学方法解决计算机安全问题相关的理论、算法、方法和技术。
它的应用范围很广，遍及网络安全、数据储存安全、系统安全、信息安全以及计算机取证等领域，可以把网络空间转变为安全的地带，为广大网民提供更安全稳定的网络环境。
应用密码学是一种高度分支化的技术，主要应用于网络传输、加密算法等方面，其主要功能在于保证网络数据安全性。
相关的保障机制有加密算法、认证算法、数字签名和隐秘性等。
加密算法是密码学中最为重要的内容，它是通过扰乱网络信息的原始内容，使其变得不可识别，从而防止被网络骇客拦截破译，保护网络传输中的信息安全。
现今常见的加密算法有RSA算法、AES算法、DES算法和MD5算法等，它们都有一定的安全级别和加密强度，可以满足不同的安全要求。
认证算法更准确地将数据从发送者发送到接收者，从而保护联网设备之间的身份认证和权限认证。
认证算法可以防止数据被非法传输或者被篡改，保护数据的正确性和完整性。
常见的认证算法有数字指纹认证法、哈希函数算法、椭圆曲线加密算法等。
数字签名是应用密码学的重要组成部分，它可以确保网络数据的真实性和完整性。
数字签名由发送方给出对密文的特定信息的数字计算，用于证明网络数据的完整性、真实性和可信性，可以有效的防止数据被篡改，保护用户的信息安全。
隐秘性是密码学的基本要求，是指未经授权的用户不能获得你的网络信息，为了提供隐秘性，建立了网络安全协议，如SSL（安全套接字层）、SSH（安全外壳）等，它们使用非对称加密算法来验证双方并保护信息中传输的数据不被窃取，确保网络安全。
密码学作为一个新兴的科学技术，它的发展默默的改变着我们的生活方式，它的出现使我们的网络环境更安全、更稳定，使网络信息传输更加安全可靠，为网民提供更高层次的安全保障。
应用密码学知识框架框架
应用密码学知识框架框架
应用密码学技术的知识框架可以提供一般的概括性的概念，以便将密码技术中的各种基本概念连接成系统的方式。
一般来说，这个知识框架会包括一些基本概念和相关概念，以及关于如何实施应用密码学技术的安全技术和实施最佳实践的指导。
基本概念：对称加密、公钥/秘钥加密、哈希函数、数字签名、数字摘要和随机数生成等。
相关概念：密钥管理、认证、授权、机密性、完整性、可用性、安全协议等
安全技术：账户和用户身份认证、数据加密、网络和设备安全、应用安全、接入控制、防病毒保护和数据恢复等。
最佳实践：灵活的安全政策、定期安全评估、建立安全实践、对抗攻击与恶意软件、进行例行测试和安全审计等。
应用密码学第1章绪论参考答案
第1章绪论1.简述密码学与信息安全的关系。
答：密码学是信息安全的基石，是信息安全核心技术，也是信息安全的基础性技术，是保护信息安全最重要的技术之一。
2.信息安全的基本属性有哪些？信息安全问题的根源有哪些？答：信息安全的基本属性有：保密性、完整性、可用性、可控性、可审查性和可靠性。
产生信息安全问题的根源主要分两方面：一是我们使用的计算机所面临的安全威胁；二是网络系统所面临的威胁。
计算机所面临的威胁主要有：计算机病毒、木马、恶意软件等网络所面临的威胁主要是由于网络的开放性、网络自身固有的安全缺陷和网络黑客的入侵与攻击（人为的因素）等三个方面带来的安全威胁。
3.什么是（信息）安全机制？主要安全机制有哪些？答：所谓安全机制就是实现安全服务的技术手段，也是保护信息系统免受攻击及确保系统安全运行的重要手段。
在ISO 7498-2（我国称为GB/T9387-2）标准中，将安全机制定义为特殊的安全机制和通用安全机制两大类。
特殊安全机制包括加密（Encryption）、数字签名（Digital Signature）、访问控制（Access Control）、数据完整性（Data Integrity）、鉴别（Authentication）、业务流量填充（Traffic Padding）、路由控制（Routing Control）和公正机制（Notarization Mechanisms）；通用安全机制包括可信功能、安全标签、事件检测、安全审计跟踪和安全恢复机制。
4.什么是（信息）安全服务？主要的安全服务有哪些？答：安全服务就是加强信息系统数据处理和信息传输安全性的一类服务，采用安全服务也能在一定程度上弥补和完善现有操作系统和信息系统的安全漏洞，其目的在于采用一种或多种安全机制阻止安全攻击。
在ISO 7498-2标准中定义了5类可选的安全服务：鉴别（Authentication）、数据机密性（Data Confidentiality）、数据完整性（Data Integrity）、访问控制（Access Control）、可用性（A vailability）、不可否认性（Non-repudiation）服务。
应用密码学安全多方计算介绍课件
云计算中的数据备份与恢复：使用安 全多方计算技术对数据进行备份和恢 复，保证数据的安全性和可靠性。
4
安全多方计算的 挑战与展望
面临的挑战
计算效率：如何在保证安全性的前 提下提高计算效率
协议设计：如何设计安全多方计算 的协议，保证其安全性和实用性
隐私保护：如何在多方参与的情况 下保护各方的隐私信息
05
同态加密：使用同态 加密技术，确保参与 方在不解密数据的情 况下，对数据进行计 算和操作
3
安全多方计算的 应用案例
区块链技术中的应用
比特币：基于安全多方 计算的去中心化数字货
币系统
隐私保护：基于安全多 方计算的数据隐私保护
技术
以太坊：基于安全多方 计算的智能合约平台
超级账本：基于安全多 方计算的企业级区块链
安全多方计算的实现
秘密共享：将秘密信 息拆分为多个部分， 分别存储在不同的参 与方中
01
门限签名：使用门限 签名技术，确保只有 达到一定数量的参与 方才能共同签署一个 交易
02
零知识证明：使用零 知识证明技术，确保 参与方在不泄露任何 秘密信息的情况下， 证明其拥有某个秘密 信息
03
04
安全多方计算的应用： 包括电子投票、数据 共享、隐私保护等领 域。
应用领域：如何将安全多方计算应 用于更多领域，解决实际问题
技术发展趋势
01
隐私保护技术：加强隐私保护，防止数据泄露
02
计算效率提升：提高计算效率，降低计算成本
03
安全多方计算协议：设计更安全、高效的多方计算协议
04
应用领域拓展：拓展安全多方计算的应用领域，如金融、医疗、物联网等
未来应用前景
01 隐私保护：多方计算在保 护数据隐私方面具有巨大 潜力，未来将在医疗、金 融等领域发挥重要作用。
应用密码学教程课程设计
应用密码学教程课程设计1. 课程介绍密码学是一种保护数据的方法，其在现代化社会中日益重要。
众所周知个人信息是非常重要的，而密码学正是保护我们的个人信息的关键之一，是信息安全领域的重要组成部分。
本课程旨在介绍密码学概念和技术，使参与者了解密码学在实践中的应用，掌握基本的密码学工具，以及了解目前密码学在实践中的局限性和挑战。
本课程内容将包括密码学基础概念、加密与解密技术，密码学协议、电子签名、数字证书、安全哈希函数、对称加密、公钥基础设施、身份认证技术等主题。
2. 课程目标•掌握密码学基本概念和技术•熟悉已知的密码学协议•了解数字证书和安全哈希函数•掌握对称加密和公钥基础设施•理解身份认证技术3. 课程大纲第一章：密码学基础•密码学概述•密码学基础知识•历史加密技术第二章：加密与解密•对称加密和非对称加密•流密码和块密码•数字签名和认证技术第三章：密码学协议•机密性保障•身份认证协议•密钥交换协议•数据完整性保障第四章：数字证书和安全哈希函数•数字证书的原理和应用•安全哈希函数第五章：对称加密与公钥基础设施•对称加密和公钥基础设施•身份验证和授权第六章：身份认证技术•身份认证技术原理•用户名和密码认证•生物识别识别认证4. 课程要求本课程为教练式课程，授课人员将为参与者提供示范和支持，以帮助参与者完成课程要求。
•收听授课人员所讲的内容•参与组织和完成相关作业•参与和支持其他参与者5. 课程计划本课程为一个由六个阶段组成的教练式课程。
每个阶段包含：•1个小时的在线授课•2个小时的相关作业教练将在阶段开始后的第24小时与参与者进行联系和咨询，支持参与者完成相关作业。
6. 结束语通过本课程的学习，学员们将会有能力分析和评价密码学在现代社会安全中的作用。
本课程汇集了密码学领域的专家，将为参与者提供有关密码学方面的最新和最有用的知识。
我们希望通过本课程，学员们能够获得有助于这个数字时代的完全保密性和完整性的专业知识和能力。
应用密码学习题一答案
应用密码学习题一答案应用密码学习题一答案密码学是一门研究如何保护信息安全的学科，它涉及到加密、解密和认证等方面的技术。
在应用密码学的学习中，我们经常会遇到一些练习题，通过解答这些题目，可以更好地理解密码学的原理和应用。
下面是应用密码学学习题一的答案。
题目一：假设有一个明文消息M，使用密钥K对其进行加密得到密文C。
现在，有人拿到了密文C，但是不知道密钥K。
请问，如何通过密文C来推断出明文消息M？答案：在对消息进行加密时，我们使用的是一种加密算法，这个算法是公开的，任何人都可以知道。
而密钥K是保密的，只有发送者和接收者知道。
因此，如果有人拿到了密文C，但是不知道密钥K，是无法直接推断出明文消息M的。
加密算法通常是设计得非常复杂和安全的，它们使用了各种数学运算和逻辑操作，以确保密文的安全性。
即使拿到了密文C，如果不知道密钥K，也无法逆推出明文消息M。
这就是加密算法的基本原理，即通过使用密钥K对明文消息M进行加密，得到密文C，只有知道密钥K才能解密得到明文消息M。
因此，保护密钥的安全性非常重要。
题目二：现在假设有一个加密算法，它使用的密钥长度为128位，即密钥由128个二进制位组成。
请问，这个密钥的可能取值有多少个？答案：对于一个由128个二进制位组成的密钥，每个二进制位有两种可能取值，即0或1。
因此，对于一个二进制位，它有2种可能取值。
那么，对于128个二进制位，每个二进制位都有2种可能取值，所以总共有2^128种可能取值。
2^128可以用科学计数法表示为3.4028237 × 10^38，这是一个非常大的数。
这说明，即使是使用128位的密钥，也有非常多的可能取值，使得破解密文变得非常困难。
这也是为什么密钥长度越长，破解密文的难度越大。
因为密钥的可能取值越多，破解者需要尝试的可能性就越多，从而增加了破解的难度。
题目三：现在有一个加密算法，它使用的密钥长度为64位，即密钥由64个二进制位组成。
密码学应用ppt课件
➢要考虑防止签名的复制、重用。
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第五章 密码学的应用
四、数字签名
数字签名(Digital Signature)
信息发送者使用公开密钥算法技术，产生别人 无法伪造的一段数字串。
发送者用自己的私有密钥加密数据传给接收者， 接收者用发送者的公钥解开数据后，就可确定 消息来自于谁，同时也是对发送者发送的信息 的真实性的一个证明。发送者对所发信息不能 抵赖。
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第五章 密码学的应用
二、数字指纹
哈希函数的安全因素：
一致性：相同的输入产生相同的输出。
随机性：消息摘要外观是随机的，以防被猜出 源消息。
唯一性：几乎不可能找到两个消息产生相同的 消息摘要。
单向性：即如果给出输出，则很难确定出输入 消息。
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第五章 密码学的应用
二、数字指纹
基本过程是：
1．发送者写一消息，并作为单向哈希函数的 输入。
消息摘要4（MD4）算法
消息摘要5（MD5）算法
安全哈希函数（SHA）
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第五章 密码学的应用
三、MD5算法
MD5报文摘要算法RFC1321由Rivest于1992年提出。 可对任意长的报文进行运算，得出128位的MD代码。
MD5算法是对杂凑压缩信息块按512位进行处理的， 首先它对杂凑信息进行填充，使信息的长度等于512 的倍数。从八十年代末到九十年代,Rivest开发了好几 种 RSA 公 司 专 有 的 报 文 摘 要 算 法 , 包 括 MD、MD2、 MD5等。据称，可以花费一千万美元去制造一台专 门的机器,针均用24天才能找到一个碰 撞。,MD5被认为仍是一个安全的。
用于鉴别
由于网上的通信双方互不见面，必须在相互通 信时（交换敏感信息时）确认对方的真实身份。即消 息的接收者应该能够确认消息的来源；入侵者不可能 伪装成他人。
胡向东 应用密码学 第2版
胡向东应用密码学第2版应用密码学是密码学的一个重要分支，它以实际应用为目标，研究在计算机和通信领域中加密算法的设计、实现和应用。
《胡向东应用密码学第2版》是一本全面介绍应用密码学的经典著作，本文将对该书的内容进行简要概括和评述。
首先，本书详细介绍了密码学的基本概念和数学基础。
作者以通俗易懂的语言，深入浅出地解释了密码学所涉及的数学原理，如模运算、有限域和布尔代数等。
读者可以通过本书了解到这些数学基础是如何应用于密码学中的加密算法设计和分析的。
其次，本书详细介绍了对称密码和公钥密码两个主要的密码学体系。
对称密码是应用密码学中最基础、应用最广泛的一种密码体系，它的特点是加解密使用同一个密钥。
而公钥密码则采用了公钥和私钥的概念，通过复杂的数学运算使得加密和解密的过程彼此独立。
作者针对这两种密码体系的原理、算法和安全性进行了详细的介绍和解析，为读者全面理解和掌握密码学的基本原理提供了便利。
此外，本书还介绍了密码学应用中的常见技术和实践。
作者通过实际案例和示例，向读者介绍了密码学在网络通信、电子商务、身份认证等方面的应用。
特别是在互联网时代，数据的安全性和隐私保护变得至关重要，而密码学正是保障信息安全的重要工具之一。
本书的案例分析和应用实践部分，为读者展示了密码学在实际应用中的价值和作用，帮助读者更好地理解密码学在现实生活中的应用场景。
总之，《胡向东应用密码学第2版》是一本系统全面地介绍应用密码学的经典著作。
通过本书的学习，读者可以深入了解密码学的原理、算法和应用，并能够在实际场景中灵活运用所学知识，保障信息的安全性。
无论是想深入研究密码学的专业人士，还是对信息安全感兴趣的读者，本书都是一本值得推荐的读物。
(完整word版)应用密码学
第1章绪论1－1 为什么会有信息安全问题的出现？答题要点:（1）当今知识经济社会，信息资源是重要的资源形式，大到一个国家、小至某一个人，拥有的信息资源越多、越早获取到信息资源，就在整个国家安全、经济与社会竞争中处于更有利的地位;(2)网络自身的安全缺陷难以堵住安全漏洞；（3）网络的开放性特征为攻击者提供了方便之门；(4）人为因素，包括人的无意失误、黑客攻击、管理不善等。
1－2 简述密码学与信息安全的关系.答题要点：密码技术是实现网络信息安全的核心技术，是保护数据最重要的工具之一。
通过加密变换,将可读的文件变换成不可理解的乱码，从而起到保护信息和数据的作用.它直接支持机密性、完整性和非否认性。
密码学尽管在网络信息安全中具有举足轻重的作用，但密码学绝不是确保网络信息安全的唯一工具,它也不能解决所有的安全问题。
密码编码与密码分析是一对矛和盾的关系。
1－3 简述密码学发展的三个阶段及其主要特点。
答题要点：密码学的发展大致经历了三个阶段：（1)古代加密方法。
特点：作为密码学发展的起始阶段，所用方法简单,体现了后来发展起来的密码学的若干要素，但只能限制在一定范围内使用。
主要基于手工的方式实现。
（2）古典密码。
特点：加密方法一般是文字置换，使用手工或机械变换的方式实现。
古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形，它比古代加密方法更复杂，但其变化量仍然比较小。
转轮机的出现是这一阶段的重要标志，传统密码学有了很大的进展，利用机械转轮可以开发出极其复杂的加密系统，缺点是密码周期有限、制造费用高等。
(3)近代密码。
特点:这一阶段密码技术开始形成一门科学，利用电子计算机可以设计出更为复杂的密码系统，密码理论蓬勃发展，密码算法设计与分析互相促进,出现了大量的密码算法和各种攻击方法。
另外，密码使用的范围也在不断扩张，而且出现了以DES为代表的对称密码体制和RSA为代表的非对称密码体制，制定了许多通用的加密标准，促进网络和技术的发展。
应用密码学第4章序列密码体制
第4章 序列密码体制
发生器的周期必须非常长，要比密钥更换之前发生器所
能输出的位的长度还要长得多。如果其周期比明文还要短， 那么明文的不同部分将用同样的加密——这是一个严重的弱 点。如果密码分析者熟悉这样的一批明文，他就可以恢复出 密钥流，然后恢复出更多的明文。即使分析者仅有密文，他 也可以用同一密钥流加密的不同部分密文相异或得到明文跟 明文的异或。这只是一个有非常长密钥的单一异或运算罢了。 周期需要多长取决于应用。用于加密连续T1连接通信 的密钥发生器每天加密237比特。那么它的周期应该比这个 数大几个数量级，尽管密钥每天都要更换。如果周期足够长， 你仅仅需要每周甚至每月才更换密钥一次。
第4章 序列密码体制
第4章 序列密码体制
4.1 密码学中的随机数 4.2 序列密码的概念及模型 4.3 线性反馈移位寄存器 4.4 非线性序列简介
4.5 常用的序列密码 密码学中的随机数
为什么在密码学中要讨论随机数的产生？因为许多密码 系统的安全性都依赖于随机数的生成，例如DES加密算法中 的密钥，RSA加密和数字签名中的素数。所有这些方案都需 要足够长度并且要“随机”的数，即使得任何特定值被选中
第4章 序列密码体制
4.1.4 伪随机数的评价标准
如果一序列产生器是伪随机的，它应有下面的性质： （1）看起来是随机的，表明它可以通过所有随机性统计
检验。
现在有许多统计测试。它们采用了各种形式，但共同思路 是它们全都以统计方式检查来自发生器的数据流，尝试发现数
据是否是随机的。
确保数据流随机性的最广为人知的测试套件就是 GeorgeMarsaglia的DIEHARD软件包（请参阅 /pub/diehard/）。另一个适合此类测试的 合理软件包是pLab（请参阅http://random.mat.sbg.ac.at/tests/）。
应用密码学
应用密码学随着科技的迅速发展，保护电子信息、保护敏感信息和保护数据安全变得更加重要。
以这个为背景，密码学就是解决这类问题所需要的技术。
它不仅提供数据传输中信息安全和数据保护的方法，而且可以确保数据发送者和接收者之间的私密性。
从理论上讲，应用密码学主要是为了改善电子信息的保护，而无论是采取有线还是无线的方式传输信息，都必须要建立一个安全的信道，以保护信息不受破坏，而这就是密码学所实现的。
应用密码学在电子信息交换中发挥着重要作用，它可以帮助改善电子信息传输的安全性，有效防止非法的窃取、修改、损坏以及删除。
同时它还可以恢复信息和数据，确保电子信息安全。
应用密码学的方法有很多，其中最常用的是对称加密法，它的原理是发送者和接收者使用同一个密钥来进行加密，这样可以保证数据在发送和接收的过程中能够保密。
另一种是非对称加密法，原理是加密和解密使用不同的密钥，这样可以确保发送者将信息发送给接收者，而接收者无法获取发送者的加密信息，这就是所谓的“单方面信息”。
不仅如此，还有另外一种称为散列法的方法，它可以帮助安全地传输数据，发送者和接收者之间可以共享一个称为“散列值”的加密技术，它可以用来检查传输的数据是否发生了改变，从而避免破坏和篡改的可能性。
在电子信息传输的过程中，安全性是最重要的，所以应用密码学变得更加重要。
无论是通过有线还是无线的方式发送数据，应用密码学的基本原理和技术更多的是为了解决电子信息传输的安全问题，使用不同的加密算法可以有效地抵御越来越复杂的恶意攻击和类型的网络侵入，从而帮助电子信息安全传输。
应用密码学并不是十分复杂，而是通过解决安全传输的问题，帮助人们更加安全和舒适地使用电子信息，减少网络攻击的可能性，也提高了电子信息传输的安全性。
因此，应用密码学在电子信息传输中发挥着至关重要的作用，是极其重要的一种技术。
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第1章绪论1－1为什么会有信息安全问题的出现？答题要点：（1）当今知识经济社会，信息资源是重要的资源形式，大到一个国家、小至某一个人，拥有的信息资源越多、越早获取到信息资源，就在整个国家安全、经济与社会竞争中处于更有利的地位；（2）网络自身的安全缺陷难以堵住安全漏洞；（3）网络的开放性特征为攻击者提供了方便之门；（4）人为因素，包括人的无意失误、黑客攻击、管理不善等。
1－2简述密码学与信息安全的关系。
答题要点：密码技术是实现网络信息安全的核心技术，是保护数据最重要的工具之一。
通过加密变换，将可读的文件变换成不可理解的乱码，从而起到保护信息和数据的作用。
它直接支持机密性、完整性和非否认性。
密码学尽管在网络信息安全中具有举足轻重的作用，但密码学绝不是确保网络信息安全的唯一工具，它也不能解决所有的安全问题。
密码编码与密码分析是一对矛和盾的关系。
1－3简述密码学发展的三个阶段及其主要特点。
答题要点：密码学的发展大致经历了三个阶段：（1）古代加密方法。
特点：作为密码学发展的起始阶段，所用方法简单，体现了后来发展起来的密码学的若干要素，但只能限制在一定范围内使用。
主要基于手工的方式实现。
（2）古典密码。
特点：加密方法一般是文字置换，使用手工或机械变换的方式实现。
古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形，它比古代加密方法更复杂，但其变化量仍然比较小。
转轮机的出现是这一阶段的重要标志，传统密码学有了很大的进展，利用机械转轮可以开发出极其复杂的加密系统，缺点是密码周期有限、制造费用高等。
（3）近代密码。
特点：这一阶段密码技术开始形成一门科学，利用电子计算机可以设计出更为复杂的密码系统，密码理论蓬勃发展，密码算法设计与分析互相促进，出现了大量的密码算法和各种攻击方法。
另外，密码使用的范围也在不断扩张，而且出现了以DES为代表的对称密码体制和RSA为代表的非对称密码体制，制定了许多通用的加密标准，促进网络和技术的发展。
1－4近代密码学的标志是什么？答：1949年Claude Shannon发表论文The communication theory of secrecy systems，1976年W.Diffie和M.Hellman发表论文New directions in cryptography，以及美国数据加密标准DES 的实施。
1－5安全机制是什么？主要的安全机制有哪些？答题要点：所谓安全机制，是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。
OSI安全框架－X.800方案的安全机制可分为两类：特定的安全机制和通用的安全机制。
主要的安全机制（略）。
1－6什么是安全服务？主要的安全服务有哪些？答题要点：安全服务就是加强数据处理系统和信息传输的安全性的一类服务，其目的在于利用一种或多种安全机制阻止安全攻击。
主要的安全服务包括：机密性（消息内容析出，通信量分析）、完整性、鉴别、非否认性、访问控制、可用性。
1－7简述安全性攻击的主要形式及其含义。
答题要点：中断，即拒绝服务，它是指防止或禁止通信设施的正常使用或管理，这是对可用性的攻击。
截取，即未获授权地通过对传输进行窃听和监测，从而获取了对某个资源的访问，这是对机密性的攻击。
分为析出消息内容和通信量分析。
篡改，即更改报文流，它是对通过连接的协议数据单元PDU的真实性、完整性和有序性的攻击，意味着一个合法消息的某些部分被改变，或消息被延迟或改变顺序，以产生一个未授权的效果。
伪造是一个非法实体假装成一个合法的实体，这是对真实性的攻击。
伪造通常与其他主动攻击形式结合在一起才具有攻击性效果。
重放涉及一个数据单元被获取以后的后继重传，以产生一个未授权的效果。
1－8什么是主动攻击和被动攻击，各有何特点？答题要点：主动攻击是指攻击者对连接中通过的PDU进行各种处理，这些攻击涉及某些数据流的篡改或一个虚假流的产生。
主动攻击包括四类：中断、篡改、伪造和重放。
主动攻击表现出与被动攻击相反的特点。
完全防止主动攻击是相当困难的，可采取适当措施（如加密技术和鉴别技术相结合）加以检测。
被动攻击的攻击者只是观察通过一个连接的协议数据单元PDU，以便了解所交换的数据，并不干扰信息流。
如搭线窃听、对文件或程序的非法复制等，以获取他人的信息。
被动攻击本质上是在传输中的偷听或监视，其目的是从传输中获得信息。
典型的被动攻击形式就是截获，包括析出消息内容和通信量分析。
对于被动攻击，通常是难以检测的，因为它们并不会导致数据有任何变化，对付被动攻击的重点是防止而不是检测，可以采用各种数据加密技术进行数据保护。
第2章密码学基础2－1什么是密码学？密码编码学？密码分析学？答：密码学作为数学的一个分支，是密码编码学和密码分析学的统称。
使消息保密的技术和科学叫做密码编码学，密码编码学是密码体制的设计学，即怎样编码，采用什么样的密码体制以保证信息被安全地加密。
密码分析学就是破译密文的科学和技术。
密码分析学是在未知密钥的情况下从密文推演出明文或密钥的技术。
2－2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，通常用表示。
密钥：是参与密码变换的参数，通常用表示。
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。
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，通常用表示，即。
2－3密码分析主要有哪些方式？各有何特点？答：根据密码分析者对明文、密文等信息掌握的多少，可将密码分析分为以下五种情形：（1）唯密文攻击对于这种形式的密码分析，破译者已知的东西只有两样：加密算法、待破译的密文。
（2）已知明文攻击在已知明文攻击中，破译者已知的东西包括：加密算法和经密钥加密形成的一个或多个明文－密文对。
即知道一定数量的密文和对应的明文。
（3）选择明文攻击选择明文攻击的破译者除了知道加密算法外，他还可以选定明文消息，并可以知道对应的加密得到的密文。
即知道选择的明文和对应的密文。
（4）选择密文攻击与选择性明文攻击相对应，破译者除了知道加密算法外，还包括他自己选定的密文和对应的、已解密的原文。
即知道选择的密文和对应的明文。
（5）选择文本攻击是选择明文攻击与选择密文攻击的结合。
破译者已知的东西包括：加密算法、由密码破译者选择的明文消息和它对应的密文、以及由密码破译者选择的猜测性密文和它对应的已破译的明文。
2－4Kerchkoffs原则的基本内容是什么？答：Kerchkoffs原则的基本内容是：密码系统中的算法即使为密码分析者所知，也无助于用来推导出明文或密钥。
也就是说，密码系统的安全性不应取决于不易被改变的事物（算法），而应只取决于可随时改变的密钥。
2－5一个密码系统实际可用的条件是什么？答：一个密码系统实际可用的条件是：（1）每一个加密函数和每一个解密函数都能有效地计算。
（2）破译者取得密文后将不能在有效的时间或成本范围内破解出密钥或明文。
（3）一个密码系统是安全的必要条件：穷举密钥搜索将是不可行的，即密钥空间非常大。
2－6密码系统如何分类？答：密码编码系统通常有三种独立的分类方式：（1）按照明文变换到密文的操作类型可分为代替和换位。
–代替：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。
该操作主要达到非线性变换的目的。
–换位：即明文中的元素被重新排列，这是一种线性变换，对它们的基本要求是不丢失信息（即所有操作都是可逆的）。
（2）按照所用的密钥数量多少可分为单密钥加密和双密钥加密。
–单密钥加密：即发送者和接收者双方使用相同的密钥，该系统也称为对称加密、秘密密钥加密或常规加密。
–双密钥加密：即发送者和接收者各自使用一个不同的密钥，这两个密钥形成一个密钥对，其中一个可以公开，称之为公钥，另一个必须为密钥持有人秘密保管，称之为私钥。
该系统也称为非对称加密或公钥加密。
（3）按照明文被处理的方式不同可分为分组加密和流加密。
–分组加密：一次处理一块（组）元素的输入，对每个输入块产生一个输出块。
即一个明文分组被当作一个整体来产生一个等长的密文分组输出，通常使用的是64位或128位的分组大小。
–流加密：也称为序列密码，即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。
即一次加密一个比特或一个字节。
2－7网络安全模型和网络访问安全模型各适用于什么场合？答：网络安全模型和网络访问安全模型分别适用于网络传输中的信息安全(动态数据的安全)和计算机系统中的信息安全(静态数据的安全)两种场合。
2－8什么是对称密码体制和非对称密码体制？各有何优、缺点？答：对称密码体制的基本特征是加密密钥与解密密钥相同。
对称密码体制的优缺点：（1）优点：加密、解密处理速度快、保密度高等。
（2）缺点：①密钥是保密通信安全的关键，发信方必须安全、妥善地把密钥护送到收信方，不能泄露其内容，如何才能把密钥安全地送到收信方，是对称密码算法的突出问题。
对称密码算法的密钥分发过程十分复杂，所花代价高。
②多人通信时密钥组合的数量会出现爆炸性膨胀，使密钥分发更加复杂化，个人进行两两通信，总共需要的密钥数为。
③通信双方必须统一密钥，才能发送保密的信息。
如果发信者与收信人素不相识，这就无法向对方发送秘密信息了。
④除了密钥管理与分发问题，对称密码算法还存在数字签名困难问题（通信双方拥有同样的消息，接收方可以伪造签名，发送方也可以否认发送过某消息）。
非对称密码体制是加密密钥与解密密钥不同，形成一个密钥对，用其中一个密钥加密的结果，可以用另一个密钥来解密的密码体制。
非对称密码体制的优缺点：（1）优点：①网络中的每一个用户只需要保存自己的私有密钥，则个用户仅需产生对密钥。
密钥少，便于管理。
②密钥分配简单，不需要秘密的通道和复杂的协议来传送密钥。
公开密钥可基于公开的渠道（如密钥分发中心）分发给其他用户，而私有密钥则由用户自己保管。
③可以实现数字签名。
（2）缺点：与对称密码体制相比，公开密钥密码体制的加密、解密处理速度较慢，同等安全强度下公开密钥密码体制的密钥位数要求多一些。
2－9试从运行条件和安全条件两个方面比较常规密码体制和公开密钥密码体制。
答：第3章古典密码3－1举例说明什么是隐写术。
答：隐写术就是隐藏消息的存在，这种方法通常在一段看来无伤大雅的文字中嵌入排列一些词汇或字母隐含地表达真正的意思。
例子略。
3－2区别隐写术与密码编码学。
答：密码编码学是通过各种文本转换的方法使得消息为外部不可理解。
隐写术则是隐藏消息的存在，它本质上不是一种编码加密技术，这种方法通常在一段看来无伤大雅的文字中嵌入排列一些词汇或字母隐含地表达真正的意思。