密码学的发展
密码学发展的四个阶段
密码学发展的四个阶段：
1.古代加密方法：这是密码学发展的最早阶段，主要源于应用的需求推动技术发明和进步。
2.古典密码：这个阶段可以追溯到19世纪末，是密码学发展的重要阶段，出现了许多经典的加密算法。
3.近代密码：这个阶段从20世纪初开始，一直持续到1949年。
这个阶段的密码学发展以计算机通信技术的发展和
普及为基础，由于信息在计算机通信中的存储和传输要求，推动了密码学的进一步发展。
4.现代密码：从1949年香农发表的划时代的论文“保密系统的加密理论”开始，密码学进入了现代阶段。
这个阶段出
现了公钥密码等新的加密技术，为现代信息安全提供了重要保障。
关于密码学的发展和一些常见的加密算法
关于密码学的发展和一些常见的加密算法1．悠久迷人的密码史话——密码学和密码前言：密码学（Cryptology，来源于希腊语kryptos和graphein，即隐藏和书写的意思）这门科学，或者说这门艺术，通常被分为两个部分，密码学（Cryptography）的任务是构建更为隐秘而且有效的密码，或者说加密方式；而与之相对应，密码分析学（Crypanalysis）则是研究已有的加密法的弱点，在没有密钥的情况下将密文还原成为明文。
这两种科学相互依靠而不能分割，密码学家（Cryptologist）需要研习密码学来掌握加密方式，以便更好地解密；同样需要了解密码分析学，以判定自己密码的安全性高低。
有一句话说的很好：“密码是两个天才的较量，败者将耗尽智慧而死。
”密码学产生的根本原因在于人们想要传递一些只有我们允许的接受者才能接受并理解的信息。
被隐藏的真实信息称为明文（Plaintext），明文通过加密法（Cipher）变为密文（Ciphertext），这个过程被称为加密（Encryption），通过一个密钥（Key）控制。
密文在阅读时需要解密（Decryption），同样需要密钥，这个过程由密码员（Cryptographer）完成。
但是密码的传递并非绝对安全，可能有未得到允许的人员得到密文，并且凭借他们的耐心和智慧（我们通常假定他们有足够的时间和智慧），在没有密钥的情况下得到明文，这种方法称为破解（Break）。
通常使用的加密方法有编码法（Code）和加密法（Cipher），编码法是指用字，短语和数字来替代明文，生成的密文称为码文（Codetext），编码法不需要密钥或是算法，但是需要一个编码簿（Codebook），编码簿内是所有明文与密文的对照表；而加密法则是使用算法和密钥。
另外一种较常用的方法是夹带加密法（Steganography），顾名思义，它是将密文以隐藏的方式传递的，比如图画或是其它消息中，或是使用隐形墨水，在计算机能够进行图象和其它信息的处理之后，这种方法更是有了极大的发展空间。
信息技术中的密码学发展趋势
信息技术中的密码学发展趋势随着信息技术的不断发展，密码学作为信息安全的核心技术之一，其发展趋势也越来越受到人们的关注。
本文将从密码学的应用领域、技术发展、安全挑战和未来趋势等方面，探讨密码学在信息技术中的发展趋势。
一、密码学的应用领域密码学在信息技术中的应用领域越来越广泛，涉及到许多关键领域的安全问题。
例如，在电子商务、电子政务、金融、医疗、交通等众多领域，密码学技术发挥着至关重要的作用。
密码学可以用于数据加密、数字签名、身份认证等方面，确保信息的安全传输和存储。
此外，密码学在网络安全、云计算、物联网等领域也有着广泛的应用前景。
二、密码学技术发展随着信息技术的发展，密码学技术也在不断进步。
一方面，密码学算法的复杂度越来越高，安全性也得到了进一步的提升。
例如，公钥密码算法中的RSA算法已经成为了广泛使用的加密算法之一，其安全性依赖于大数运算的难度。
另一方面，密码学应用也在不断拓展，如生物识别技术、量子密码学等新型技术的应用，为密码学技术的发展带来了新的机遇和挑战。
三、安全挑战随着密码学技术的应用越来越广泛，安全挑战也日益突出。
首先，网络攻击和恶意软件等威胁不断增多，给信息安全带来了巨大的挑战。
因此，需要不断提高密码学的安全性和有效性，以应对各种威胁。
其次，随着云计算、物联网等新兴技术的发展，数据安全和隐私保护问题也日益突出。
因此，需要加强数据加密和隐私保护技术的研究和应用，确保数据的安全和隐私。
四、未来趋势未来，密码学在信息技术中的应用和发展将呈现出以下几个趋势：1.密码学算法的优化和改进将成为研究重点。
随着密码学技术的发展，人们将不断探索新的算法和方案，以提高密码学的安全性和效率。
例如，量子密码学的研究将成为未来的研究热点之一，有望为信息安全提供新的解决方案。
2.生物识别技术的应用将越来越广泛。
生物识别技术以其独特的优势，如高安全性、高可靠性等，将在未来的信息安全领域发挥越来越重要的作用。
例如，虹膜识别、语音识别等技术将成为未来的研究热点之一。
密码学的发展及其应用
密码体制的组成
1. 2. 3.
4. 5.
一个密码体制通常由五部分组成: 明文空间: 全体明文的集合. 密文空间: 全体密文的集合. 密钥空间: 全体密钥的集合.通常每个密钥都由加密 密钥和解密密钥组成,加密密钥和解密密钥可能相同也 可能不同. 加密算法: 由加密密钥控制的加密变换的集合. 解密算法: 由解密密钥控制的解密变换的集合.
破译密码体制：
密码分析者攻击密码体制的方法:
(1)穷举法: 密码分析者通过试遍所有的密钥来进行破译. (2)统计分析法: 密码分析者通过分析明文和密文的统计规律来 破译. (3)解密变换攻击: 密码分析者针对加密变换的数学基础,通过数 学求解的方法来设法找到相应的解密变换.
攻击类型
攻击类型
密码分析者通常可以在下属的四种情况下对密码体制进行攻击: (1)唯密文攻击: 密码分析者仅知道一些密文. (2)已知明文攻击: 密码分析者知道一些明文和密文. (3)选择明文攻击: 密码分析者可以选择一些明文,并得到相应的 密文. (4)选择密文攻击: 密码分析者可以选择一些密文,并得到相应的 明文.
密码系统模型-总结
干扰型对手
搭线信道
窃听型对手
主动 攻击
被动 攻击
发方
m
ke
秘密信道
密钥源
图1.1 密码系统模型
c
c
明文信源
加密器
公开信道
解密器
kd
m
明文信宿
收方
密钥源
The End
版权所有，翻版必究。
本事编制
密码学: 密码编码学, 密码分析学
密码体制
密码系统模型：
密码学技术的发展与网络安全研究
密码学技术的发展与网络安全研究随着互联网的快速发展和普及，网络安全问题日益受到人们的关注。
而密码学技术作为网络安全的重要组成部分，也在不断地发展和完善。
本文将从密码学技术的发展历程和网络安全研究的现状出发，介绍密码学技术在网络安全中的作用，并展望未来的发展趋势。
密码学技术的发展历程密码学是研究如何保护信息安全的学科，其研究内容主要包括加密和解密技术、数字签名技术、身份认证技术等。
密码学技术在古代就已经存在，最早的密码是凯撒密码和一次性密码本，用于军事和外交领域的信息传递。
随着科技的发展，密码学技术也在不断进步。
20世纪70年代，IBM公司提出了DES（数据加密标准）算法，这是第一个商用的对称加密算法。
而后，RSA算法的出现标志着非对称加密算法的诞生，这种算法极大地推动了密码学技术的发展。
随着互联网的飞速发展，网络安全问题愈发引人关注。
在互联网上，信息的传递以及数据的储存和处理都离不开密码学技术的支持。
密码学技术的研究也在网络安全技术中占据举足轻重的地位。
网络安全问题是当今互联网发展不可忽视的一个问题，而密码学技术正是保障网络安全的关键技术之一。
在网络通信中，不论是数据的加密传输，还是用户身份的验证，都需要密码学技术的支持。
密码学技术能够保证数据的加密传输。
在网络通信中，密文是网络安全的基础。
许多的数据传输过程都需要进行加密处理，以防止信息泄露和被篡改。
通过密码学技术，可以实现对敏感信息进行加密，防止黑客和间谍分子对数据的窃取或篡改。
密码学技术还能够实现用户身份的验证。
在网络安全中，除了对数据进行加密传输，还需要对使用者的身份进行验证，以保证只有合法用户才能够访问特定的资源。
密码学技术可以通过数字签名、公钥加密等方法来实现发送方和接收方之间的身份认证，确保通信双方的真实性和安全性。
密码学技术还能够实现数字签名和鉴别等功能。
数字签名是一种通过密码学手段来验证信息完整性和发送方真实性的技术，而鉴别是为了确定对方身份的一种技术。
密码学的发展史
其中m 是明文字母对应的数，c 是与明文对应的密文的数。
随后，为了提高凯撒密码的安全性，人们对凯撒密码进行了改进。选取k,b 作为两个参数，其中要求k 与26互素，明文与密文的对应规则为 1 2 3 4 5 1 a b c d e 2 f g h ij k 3 l m n o p 4 q r s t u 5 v w x y z
F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
于是对应于明文secure message ，可得密文为XJHZWJRJXXFLJ 。此时，k 就是密钥。为了传送方便，可以将26个字母一一对应于从0到25的26个整数。如a 对1，b 对2，……，y 对25，z 对0。这样凯撒加密变换实际就是一个同余式
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二、 古典密码
世界上最早的一种密码产生于公元前两世纪。是由一位希腊人提出的，人们称之为棋盘密码，原因为该密码将26个字母放在5×5的方格里，i,j 放在一个格子里，具体情况如下表所示 这样，每个字母就对应了由两个数构成的字符αβ，α是该字母所在行的标号，β是列标号。如c 对应13，s 对应43等。如果接收到密
若存在这样的公钥体制就可以将加密密钥象电话簿一样公开任何用户当它想经其它用户传送一加密信息时就可以从这本密钥薄中查到该用户的公开密钥用它来加密而接收者能用只有它所具有的解密密钥得到明文
密码学的发展史
密码学的发展史
一、 引论
密码学是以研究秘密通信为目的，即对所要传送的信息采取一种秘密保护，以防止 第三者对信息的窃取的一门学科。密码通信的历史极为久远，其起源可以追溯到几千年前的埃及，巴比化，古罗马和古希腊，古典密码术虽然不是起源于战争，但其发展成果却首先被用于战争。交战双方都为了保护自己的通信安全，窃取对方情报而研究各种方法。这正是密码学主要包含的两部分内容：一是为保护自己的通信安全进行加密算法的设计和研究；二是为窃取对方情报而进行密码分析，即密码破译技术。因而，密码学是这一矛盾的统一体。任何一种密码体制包括5个要素：需要采用某种方法来掩盖其要传送的信息或字符 串称为明文：采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串称为明文；采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串的过程称为加密变换；经加密过程将明文变成的信息或字符串称为密文；用于具体加密编码的参数称为密钥，将密文还原为明文的过程称为解密变换。秘密通信的过程可用下面表格来表示：
密码学的应用与发展趋势
密码学的应用与发展趋势密码学是信息安全领域的重要组成部分，它是一种专门设计与分析用于保护信息的算法和协议的学科。
从密码学的发展历程来看，它可以追溯到公元前2000年的古埃及时代，当时人们就已经开始使用密码技术来保护重要的政治和军事消息。
随着时代的发展，密码学已经逐渐走向成熟，并逐渐在现代社会中得到了广泛的应用。
本文将从密码学的应用与发展趋势两个方面来探讨密码学的相关话题。
一. 密码学的应用首先，密码学在现代社会中的应用非常广泛，涉及到了许多不同的领域。
例如，在计算机和网络安全领域中，密码学被广泛应用于数据加密、数字签名、认证和密钥管理等方面。
在金融和商业领域中，密码学被用来保护信用卡和交易信息等重要的商业数据。
在政府和军事领域中，密码学也被用来保护高度机密的政治和军事信息。
同时，密码学在社会生活中的身份验证、安全通信等方面也有广泛的应用。
其次，密码学的应用正在不断扩展和深入。
随着大数据、人工智能、云计算等技术的不断发展，密码学的需求也在不断增长。
例如，在物联网领域中，大量的智能设备需要进行安全通信，而密码学技术就被用来实现设备之间的安全通信。
又如，在医疗领域中，随着电子病历的大规模应用，保护病人隐私和医疗数据安全也成为了一个重要问题，而密码学技术也可以提供相关的保护措施。
二. 密码学的发展趋势密码学作为一门学科，它的发展也在不断地演进和进化。
随着量子计算、人工智能等新技术的引入，密码学的发展也会呈现出一些新的趋势。
首先，量子密码学是当前密码学领域中比较热门的发展方向之一。
传统的密码学算法不太能够抵抗量子计算的攻击，而量子密码学则是利用量子物理的特性来构建一些安全的加密算法，从而更好地保护数据的安全。
其次，特征加密（Attribute-Based Encryption）技术也是一个非常前沿的发展方向。
传统的加密方式通常是利用密钥来保护数据，但特征加密则是利用一些特定的属性来保护数据。
这种加密方式可以为数据授权，并根据数据的特定属性进行访问控制。
国内外密码学发展现状
国内外密码学发展现状一、近年来我国本学科的主要进展我国近几年在密码学领域取得了长足进展，下面我们将从最新理论与技术、最新成果应用和学术建制三个方面加以回顾和总结。
（一）最新理论与技术研究进展我国学者在密码学方面的最新研究进展主要表现在以下几个方面。
（1）序列密码方面，我国学者很早就开始了研究工作，其中有两个成果值得一提：1、多维连分式理论，并用此理论解决了多重序列中的若干重要基础问题和国际上的一系列难题。
2、20世纪80年代，我国学者曾肯成提出了环导出序列这一原创性工作，之后戚文峰教授领导的团队在环上本原序列压缩保裔性方面又取得了一系列重要进展。
（2）分组密码方面，我国许多学者取得了重要的研究成果。
吴文玲研究员领导的团队在分组密码分析方面做出了突出贡献，其中对NESSIE 工程的候选密码算法NUSH的分析结果直接导致其在遴选中被淘汰；对AES、Camellia、SMA4等密码算法做出了全方位多角度的分析，攻击轮数屡次刷新世界纪录。
（3）Hah函数（又称杂凑函数）方面，我国学者取得了一批国际领先的科研成果，尤其是王小云教授领导的团队在Hah函数的安全性分析方面做出了创新性贡献：建立了一系列杂凑函数破解的基本理论，并对多种Hah函数首次给出有效碰撞攻击和原像攻击。
（4）密码协议方面，我国学者的成果在国际上产生了一定的影响，其中最为突出的是在重置零知识方面的研究：构造了新工具，解决了国际收那个的两个重要的猜想。
（5）PKI技术领域，我国学者取得了长足的发展，尤其是冯登国教授领导的团队做出了重要贡献：构建了具有自主知识产权的PKI模型框架，提出了双层式秘密分享的入侵容忍证书认证机构（CA），提出了PKI实体的概念，形成了多项国家标准。
该项成果获得2005年国家科技进步二等奖。
（6）量子密码方面，我国学者在诱骗态量子密码和量子避错码等方面做出了开创性工作；在协议的设计和分析方面也提出了大量建设性意见。
（7）实验方面，主要有郭光灿院士领导的团队和潘建伟教授领导的团队取得了2022年是我国《商用密码管理条例》发布实施10周年。
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课程论文
题目密码学的发展
一、引言
密码学之研究為一般性资讯安全以及网路安全之基础，其研究范畴包括基础密码理论之开拓、基本密码系统设计技术之研发、基本破密理论之研究、应用密码协定之发展与分析。
於基础密码理论方面，其探讨之主题包括密码系统安全性所根基之数论、组合论、以及计算复杂度分析。
此类研究之目的乃為了进一步深入瞭解目前已被设计密码系统之安全根基，以及為了开创更适合发展密码系统之理论基础。
近年来，一个共同之目标更為能够提供可证明安全性之密码系统而努力。
基本密码系统设计技术之研发则多方面发展，根据上述之理论基础，以及应用功能之需求而进行设计与分析改良。
其研究之主题约略含盖私密性之研究可( 由对称式与非对称式加密器达成) 、资料认证性与不可否认性之研究可由认证协( 定或数位签署达成) 、资料完整性之研究…等等。
基本破密理论之研究乃基於基础密码理论以及基本密码系统特性与功能，进行各种一般性或特殊系统适合之密码分析术及破密法研究。
该项研究一般均由理论层面进行探讨密码系统所根基之理论基础问题，或者是配合密码系统本身建构特性与其根基理论基础同时进行破密，该类之研究较著重理论之探讨。
然而亦有研究者重视实务面以及工程面对於破密之影响，例如几年前诸多以分散式计算之方式进行分解因数演算法能力展示之研究、近年来大量研究利用实际物理世界计算器必然泄露之讯息例如(计算时间、能量消耗、计算可靠度、系统反应:)以破密以及利用密码系统实现时不当之软体界面定义而达成攻击之目的…等等，皆為研究者(特别為工程界人员)不可轻忽之项目。
二、发展历程
概况：密码学还不是科学，而是艺术出现一些密码算法和加密设备，密码算法的基本手段代换和置换(substitution &permutation)出现，针对的是字符，较多的运用了模运算，出现多轮加密的概念简单的密码分析手段出现，Kerckhoff原则。
古代加密方法（手工阶段）、古典密码（机械阶段）、近代密码（计算机阶段）。
三、相关技术介绍
代换密码：是将明文的每一字母代换为字母表中的字母。
代换前首先将明文字母用等价的十进制数代替，再以代替后的十进制数字进行运算，从a~z依次对应0~25，共26个字母。
置换密码：明文的字母保持相同，但顺序被打乱了。
凯撒密码：加密代换：c=E3(m)≡m+3 (mod 26), 0≤m≤25
解密代换：m=D3(c)≡c－3 (mod 26), 0≤c≤25
移位密码：加密变换：c=Ek(m)≡m+k (mod 26), 0≤m,k≤25
解密变换：m=Dk(c)≡c－k (mod 26), 0≤c,k≤25
仿射变换：加密变换：c=Ea,b(m)≡am+b (mod 26)
解密变换：m=Da,b (c)≡a-1(c－b) (mod 26) 其中a,b是密钥，是满足0≤m,k≤25和gcd(a,26)=1
的整数注意这里a,b不是两个密钥，而总称为算法的一个密钥
多字母仿射代换密码：首先将明文M分为由n个字母构成的分组M1,M2,…,Mj，对每个分组Mi的加密为Ci≡AMi+B (mod N), i=1,2,…j
其中(A,B)是密钥，A是n×n的可逆矩阵，满足gcd(|A|,N)=1(|A|是行列式)。
B＝(b1,b2,…,bn)T, Ci＝(c1,c2,…,cn)T,
Mi＝(m1,m2,…,mn)T
对密文分组Ci的解密为
Mi≡A-1(Ci－B) (mod N), i=1,2,…j
四、系统分析及设计
从构建一个具有保密能力的通信系统的角度来描述保密通信的过程，而非网络。
保密通信系统可以隐蔽和保护需要发送的消息，使未授权者不能提取信息，如图所示
明文：发方将要发送的消息m，
密文：明文被变换成看似无意义的消息c
加密：将明文变换成密文的过程
密码员：对明文进行加密操作的人员
加密算法：密码员对明文加密时所采用的一组规则
解密：由密文恢复出原明文的过程
接收者：传送消息的预定对象(授权者)
解密算法：接收者对密文解密时所采用的一组规则
密钥：加密和解密算法的操作都是在一组密钥下控制进行的，分别称为加密密钥k1和解密密钥k2，K1和K2分别表示加密和解密的密钥空间，k1∈K1，k2∈K2
单钥密码体制：传统密码体制所用的加密密钥和解密密钥相同k1＝k2，称为单钥密码体制，也称为对称密码体制
双钥密码体制：加密密钥和解密密钥不相同，称为双钥密码体制，也称为非对称密码体制或公钥体制
密钥是密码体制安全保密的关键。
截收者：在信息传输和处理系统中，还有非授权者，采用窃听(搭线，电磁，声音)的方式窃取机密信息
密码分析：截收者不知密钥，但通过分析可能从截获的密文中推断出原来的明文或密钥。
密码分析员：从事密码分析的人员
密码分析学：与密码学相对应的，研究如何从密文推演出明文、密钥或解密算法的学问――研究分析和破译对保密通信系统采用截获密文进行分析的这类攻击称为被动攻击
主动攻击：非法入侵者、攻击者或黑客主动向系统窜扰，采用删除，增添，重放、伪造等手段向系统注入假消息。
M表示明文消息空间
C表示密文消息空间
密钥空间为K1和K2，单钥密码下K1＝K2＝K，密钥K需经过安全的秘密信道发送给接收方
加密变换EK1：M→C，用加密器来实现
解密变换DK2：C→M，用解密器来实现
称总体(M,C, K1, K2, EK1, DK2,)为保密通信系统
对于给定的明文消息m∈M，密钥k1∈K1，加密变换将明文m变换为密文c，即c＝f(m,k1)=EK1(m)
接收方利用通过安全信道送来的密钥k(k∈K,单钥体制下)或用本地密钥发生器的解密密钥k2(k2∈K2，双钥下)控制解密操作D，对密文变换得到恢复的明文消息m＝DK2(c), m∈M，k2∈K2
密码分析者，用其选定的变换函数h，对截获的密文c进行变换，得到明文，是明文空间的一个元素m'=h(c) 一般的m'≠m，如果相等，则分析成功
密码算法是指一组变换规则，密码体制还包括参数要求，操作模式等等更全面的信息
实用的保密系统应当满足下述要求：
1）计算安全：系统即使达不到理论上是不可破的，即pr{m'=m}=0,也应当是实际上不可破的，即从截获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上是不可行的。
2）Kerchhoff原则:(基尔霍夫原则)系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，仅依赖于密钥
3）完备性：加密和解密算法适合于所有密钥空间中的元素。
4）可行性：系统便于实现和使用。
密码攻击概述
五、密码攻击概述
六、新的研究领域和未来发展
后量子密码学
量子密码：基于量子计算机，测不准原理
量子计算，可能破译RSA，DSA，ECDSA
实现对称密钥分发，准确的说法是量子密钥分配，与加解密没有关系
后量子密码学post-quantum cryptography
七、总结
随着破译密码技术的发展，我们更应该加快加密技术的进步。
来保障我们的个人信息安全，企业的机密安全和国家的机密安全。
我相信，生物加密技术的产生与广泛应用将会使加密技术推向现代密码学的顶峰。
将会更有效，更方便的保护人类的各种信息安全。
让我们期待吧。
但是现在，我们还是要注意保护密码安全，为了自己的利益、企业的利益和国家的利益，大家一定要做好各种信息安全防范工作。