密码学与密码技术基础
密码技术基础知识ppt课件
公钥基础设施
PKI系统组成
证书发布系统 证书发布系统负责证书的发放，如可以通过用户自己
，或是通过目录服务器发放。目录服务器可以是一个组织中现 存的，也可以是PKI方案中提供的。
20
公钥基础设施
PKI的应用
PKI的应用非常广泛，包括应用在web服务器和浏览器 之间的通信、电子邮件、电子数据交换(EDI)、在Intenet上的 信用卡交易和虚拟私有网(VPN)等。
对称加密算法相比非对称加密算法来说，加解密的效率要高得 多。但是缺陷在于对于秘钥的管理上，以及在非安全信道中通讯时， 密钥交换的安全性不能保障。所以在实际的网络环境中，会将两者混 合使用。
12
目录
公钥基础设施
简介 PKI系统组成 PKI的应用
13
公钥基础设施
简介
PKI是“Public Key Infrastructure”的缩写，意为“公钥基础 设施”。简单地说，PKI技术就是利用公钥理论和技术建立的提供信息 安全服务的基础设施。公钥体制是目前应用最广泛的一种加密体制， 在这一体制中，加密密钥与解密密钥各不相同，发送信息的人利用接 收者的公钥发送加密信息，接收者再利用自己专有的私钥进行解密。 这种方式既保证了信息的机密性，又能保证信息具有不可抵赖性。
26
数字摘要技术
数字摘要的常用技术
4、Base64 Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法 ，由于2的6次方等于64，所以每6位为一个单元，对应摸个可打印字 符，三个娭毑有24位，，对应4个Base64单元，即三个字节需要用4个 打印字符来表示。
27
数字摘要技术
数字摘要的应用
40
密钥管理技术
密钥的分配
第2章 密码学基础
明文是原始的信息（Plain text，记为P） 密文是明文经过变换加密后信息（Cipher（塞佛） text，记为C） 加密是从明文变成密文的过程（Enciphering，记为E） 解密是密文还原成明文的过程（Deciphering，记为D） 密钥是控制加密和解密算法操作的数据（Key，记为K）
非对称密钥体制
在非对称加密中，加密密钥与解密密钥不同，此时不需要通 过安全通道来传输密钥，只需要利用本地密钥发生器产生解密密 钥，并以此进行解密操作。由于非对称加密的加密和解密不同， 且能够公开加密密钥，仅需要保密解密密钥，所以不存在密钥管 理问题。非对称加密的另一个优点是可以用于数字签名。但非对 称加密的缺点是算法一般比较复杂，加密和解密的速度较慢。在 实际应用中，一般将对称加密和非对称加密两种方式混合在一起 来使用。即在加密和解密时采用对称加密方式，密钥传送则采用 非对称加密方式。这样既解决了密钥管理的困难，又解决了加密 和解密速度慢的问题。
2.2
密码破译
密码破译是在不知道密钥的情况下，恢复出密文中隐藏 的明文信息。密码破译也是对密码体制的攻击。 密码破译方法
1. 穷举攻击 破译密文最简单的方法，就是尝试所有可能的密码组合。经 过多次密钥尝试，最终会有一个钥匙让破译者得到原文，这个过 程就称为穷举攻击。
逐一尝试解密 密 文
解 密
错误报文
对称密钥体制
对称加密的缺点是密钥需要通过直接复制或网络传输的方式 由发送方传给接收方，同时无论加密还是解密都使用同一个密钥 ，所以密钥的管理和使用很不安全。如果密钥泄露，则此密码系 统便被攻破。另外，通过对称加密方式无法解决消息的确认问题 ，并缺乏自动检测密钥泄露的能力。对称加密的优点是加密和解 密的速度快。
2.3.1 对称加密技术
2_1密码技术基础分析
维吉尼亚表:
m=abcdefg
key=bag E(m)= BBIEELH key=egg E(m)=? E(m)=DCI key=bag
m=?
a a A b B c C d D e E f F g G … …
b B C D E F G H …
c C D E F G H I …
d D E F G H I J …
计算机网络安全基础
2.1 密码技术的基本概念
（2）双钥/非对称密码体制 使用相互关联的一对密钥，一个是公用密 钥，任何人都可以知道，另一个是私有密钥， 只有拥有该对密钥的人知道。如果有人发信给 这个人，他就用收信人的公用密钥对信件进行 过加密，当收件人收到信后，他就可以用他的 私有密钥进行解密，而且只有他持有的私有密 钥可以解密。
数据，或有足够多的明文、密文对，穷搜索法总是可以 成功的。但实际中任何一种能保障安全要求的实用密码 体制，都会设计得使这种穷搜索法在实际上是不可行的。 在理论上，这种方法也往往作为与其他攻击方法相比较 的基础，以此作为标准，判断其他各种攻击方法的有效 程度。
计算机网络安全基础
2.1 密码技术的基 密码技术的基本概念
（2）已知明文攻击（Known-Plaintext Attack）。密码分 析者不仅可得到一些消息的密文，而且也知道这些消 息的明文。分析者的任务就是用加密信息推出用来加 密的密钥或推导出一个算法，此算法可以对用同一密 钥加密的任何新的消息进行解密。 （ 3 ）选择明文攻击（ Chosen-Plaintext Attack）。分析 者不仅可得到一些消息的密文和相应的明文，而且他 们也可选择被加密的明文。这比已知明文攻击更有效。 因为密码分析者能选择特定的明文块去加密，那些块 可能产生更多关于密钥的信息，分析者的任务是推出 用来加密消息的密钥或导出一个算法，此算法可以对 用同一密钥加密的任何新的消息进行解密。
密码学基础知识
密码学基础知识密码学是一门研究数据的保密性、完整性以及可用性的学科，广泛应用于计算机安全领域、网络通信以及电子商务等方面。
密码学的基础知识是研究密码保密性和密码学算法设计的核心。
1. 对称加密和非对称加密在密码学中，最基本的加密方式分为两类：对称加密和非对称加密。
对称加密通常使用一个密钥来加密和解密数据，同时密钥必须保密传输。
非对称加密则使用一对密钥，分别为公钥和私钥，公钥可以公开发布，任何人都可以用它来加密数据，但只有私钥持有人才能使用私钥解密数据。
2. 散列函数散列函数是密码学中常用的一种算法，它将任意长度的消息压缩成一个固定长度的摘要，称为消息摘要。
摘要的长度通常为128位或更长，主要用于数字签名、证书验证以及数据完整性验证等。
常见的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
3. 数字签名数字签名是一种使用非对称加密技术实现的重要保密机制，它是将发送方的消息进行加密以保证消息的完整性和真实性。
发送方使用自己的私钥对消息进行签名，然后将消息和签名一起发送给接收方。
接收方使用发送方的公钥来验证签名，如果消息被篡改或者签名无法验证，接收方将拒绝接收消息。
4. 公钥基础设施（PKI）PKI是一种包括数字证书、证书管理和证书验证的基础设施，用于管理数字证书和数字签名。
数字证书是将公钥与其拥有者的身份信息结合在一起的数字文件，它是PKI系统中最重要的组成部分之一。
数字证书通过数字签名来验证其真实性和完整性，在通信和数据传输中起着至关重要的作用。
总之，密码学是计算机科学中重要的领域之一，其应用广泛，影响深远。
掌握密码学基础知识非常有必要，对于安全性要求较高的企业和组织来说，更是至关重要。
信息安全密码学与加密技术原理
信息安全密码学与加密技术原理在当今数字化的时代，信息安全成为了至关重要的问题。
我们在网络上进行交流、购物、工作，大量的个人隐私和重要数据在不断地传输和存储。
而密码学与加密技术就像是守护这些信息的坚固堡垒，为我们的信息安全提供了强有力的保障。
首先，让我们来了解一下密码学的基本概念。
密码学简单来说，就是研究如何保护信息的机密性、完整性和可用性的学科。
它通过一系列的算法和技术，将明文（也就是原始的、未加密的信息）转换为密文（经过加密处理后的信息），只有拥有正确密钥的人才能将密文还原为明文，从而读取到原始的信息。
加密技术是密码学的核心部分。
常见的加密算法可以分为对称加密和非对称加密两大类。
对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的加密方式。
比如，常见的 AES 算法（高级加密标准）就是一种对称加密算法。
它的加密速度快，效率高，适用于大量数据的加密处理。
想象一下，你有一个装满贵重物品的宝箱，而对称加密就像是一把只有你知道钥匙形状的锁。
只要你保管好这把钥匙，别人就打不开这个宝箱。
然而，对称加密也有它的局限性。
由于加密和解密使用相同的密钥，那么在密钥的分发过程中就存在着安全风险。
如果密钥在传输过程中被窃取，那么加密的信息就不再安全。
这时候，非对称加密算法就派上了用场。
非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。
公钥可以公开给任何人，用于对信息进行加密；而私钥则只有持有者知道，用于对用公钥加密后的信息进行解密。
例如，RSA 算法就是一种广泛应用的非对称加密算法。
这就好比你有一个邮箱，任何人都可以把信放进这个邮箱（用公钥加密信息），但只有你有邮箱的钥匙（私钥）能够打开并读取信件。
非对称加密解决了密钥分发的问题，但它的加密和解密速度相对较慢，因此通常用于加密少量的关键信息，比如对称加密的密钥。
除了加密算法，数字签名也是密码学中的一个重要概念。
数字签名可以确保信息的来源和完整性。
它就像是一份文件上的手写签名，用于证明这份文件确实是由声称的作者发出，并且在传输过程中没有被篡改。
密码学的基础知识与应用
密码学的基础知识与应用密码学是一门研究如何保护信息安全的学科，是信息安全领域中重要的一环。
本文将从密码学的基础知识和应用两个方面来探讨这门学科。
一、密码学的基础知识密码学的基础知识包括加密算法、解密算法和密钥管理。
1.加密算法加密算法是将明文变为密文的过程。
常见的加密算法有对称加密算法和非对称加密算法两种。
对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的算法。
例如，DES （Data Encryption Standard）、AES（Advanced Encryption Standard）等都属于对称加密算法。
对称加密算法的优点是加密解密速度快，密文加密难度大，缺点是密钥管理问题，如果密钥泄露则很容易被破解。
非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的算法。
例如，RSA、DSA等都属于非对称加密算法。
非对称加密算法的优点是密钥管理便利，密钥可以公开，缺点是加解密速度较慢。
2.解密算法解密算法是将密文还原为明文的过程。
解密算法通常是对称加密算法的逆运算或非对称加密算法的配对算法。
例如，RSA的解密算法是通过对公钥和密文进行运算得出明文，而对称加密算法的解密算法则是通过使用加密时所用的密钥对密文进行运算。
3.密钥管理密钥管理是指对加密算法中的密钥进行管理的过程。
密钥管理包括密钥的生成、存储、传递、更新和撤销等一系列操作。
密钥的管理工作直接影响加密算法的安全性。
二、密码学的应用密码学的应用非常广泛，包括网络安全、数据传输、数字签名、身份验证等方面。
1.网络安全网络安全是密码学应用的重要领域之一。
网络安全的主要目的是保护计算机网络中的数据免受未经授权的访问、窃取、破坏和攻击。
密码学在网络安全中的应用主要包括数据加密、数字签名和身份认证等方面。
数据加密是保护网上通讯中数据的安全的重要手段。
在网上通讯的过程中，如果数据不加密，那么黑客可以窃取数据并进行恶意攻击。
因此，需要使用对称加密算法或非对称加密算法对数据进行加密，以保证数据安全。
密码技术基础ppt课件
LOGO
1
密码学基础知识
密码技术
一个密码体制被定义为一对数据变换，其中一个变 换应用于我们称之为明文的数据项，变换后产生的 相应数据项称为密文；而另一个变换应用于密文， 变换后的结果为明文。这两个变换分别称为加密变 换（Encryption）和解密变换（Decryption）。加 密变换将明文和一个称为加密密钥的独立数据值作 为输入，输出密文；解密变换将密文和一个称为解 密密钥的数据值作为输入
17
● 将其按顺序分为5个字符的字符串： ● Itcan ● Allow ● Stude ● Ntsto ● Getcl ● Oseup ● Views
18
● 再将其按先列后行的顺序排列，就形成 了密文：
● C： IASNGOVTLTTESICLUSTEEAODTCU WNWEOLPS
● 如果将每一组的字母倒排，形成了另一 种密文：
● C： NACTIWOLLAEDUTSTNLCTEGPUES OSWEIV
19
密码体制分类
● 对称密码体制 单钥密码体制、秘密密钥体制、对称密钥密 码体制
● 非对称密码体制 双钥密码体制、公开密钥密码体制、非对 称密钥密码体制
20
2 对称加密
加密：Ek(M)=C 解密：Dk(C)=M 序列密码算法（stream cipher） 分组密码算法(block cipher)
密码构造的字符置换表如图：
11
12
● 置换表中的密文字符的顺序是：将密钥Key 的字母先对应明文，在对应的过程中自左 向右隐去已出现的字母，再将26个字母按 顺序列出。
● 若明文（记为M）为“important”， ● 则密文（记为C）为“HDLKOQBFQ”。
密码学知识点总结csdn
密码学知识点总结csdn1. 密码学基础密码学基础包括对称加密、非对称加密、哈希函数、消息认证码等概念的介绍。
对称加密即加密和解密使用相同的密钥，常用算法有DES、AES、RC4等；非对称加密则分为公钥加密和私钥解密，常用算法有RSA、ECC等；哈希函数则是将任意长度的消息压缩为固定长度的摘要信息，常用算法有MD5、SHA-1、SHA-256等；消息认证码是在消息传输中保障数据完整性的重要手段，主要分为基于对称加密的MAC和基于非对称加密的数字签名。
2. 随机数生成密码学安全性的基础在于随机数的生成，常用的随机数生成算法有伪随机数生成器（PRNG）和真随机数生成器（TRNG）。
PRNG是通过确定性算法生成随机数，安全性依靠其内部逻辑结构；TRNG则是依靠物理过程生成随机数，如放射性衰变、指纹图像等，安全性更高。
密码学攻击主要分为三类：密码分析攻击、椭圆曲线攻击和量子攻击。
密码分析攻击是通过推测、猜测等方法攻破密码；椭圆曲线攻击是因为非对称加密算法中的基于椭圆曲线离散对数问题存在可解性，从而破解密码；量子攻击则是通过量子计算机的强大计算能力破解传统密码学算法。
4. 密码学综合应用密码学在实际应用中广泛应用于电子邮件加密、数字证书、数字签名、数字支付、VPN安全通信等领域。
其中，AES算法被广泛应用于SSL/TLS等加密通信协议中；RSA算法则是数字证书和电子邮件加密中最常用的算法；数字签名则应用于身份认证、电子合同、电子票据等领域；数字支付则依赖于密码学原理来保证支付的安全性。
5. 密码学的未来发展当前，密码学面临着来自量子计算机的挑战，需要进一步开发抗量子攻击的加密算法。
同时，在移动互联网、物联网等领域中，新的安全需求也对密码学技术提出了挑战。
未来发展的重点可能包括量子密码学研究、密码学与人工智能技术的结合等方面。
总之，密码学是信息安全的重要组成部分，掌握相关知识点将有助于提高信息安全意识和防范风险能力。
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。
密码学与加密技术
将生成的密钥存储在安全的环境中，如硬件安全模块（HSM）或专门的密钥管理系统。采用加密技术对密钥进行保护，防止未经授权的访问和使用。
密钥存储
在密钥生命周期结束后，采用安全的方式销毁密钥，确保密钥不再被使用或泄露。可以采用物理销毁或加密销毁等方式。
密钥销毁
集中管理
01
KDC作为密钥管理的中心，负责密钥的生成、分发和销毁等全生命周期管理。通过集中管理，可以简化密钥管理流程，提高管理效率。
要点一
要点二
工作原理
IPSec协议族通过在网络层对IP数据包进行加密和认证，确保数据在传输过程中的机密性、完整性和身份验证。同时，IPSec还支持灵活的密钥管理和安全策略配置，可满足不同网络环境的安全需求。
安全性评估
IPSec协议族的安全性取决于多个因素，包括加密算法和认证算法的选择、密钥管理的安全性、安全策略的配置等。在实际应用中，需要根据具体需求和安全风险来选择合适的IPSec配置方案。
03
MAC应用
广泛应用于网络通信、文件传输、电子支付等领域，以确保消息的机密性、完整性和认证性。
消息认证码定义
一种通过特定算法生成的固定长度值，用于验证消息的完整性和认证性。
MAC生成过程
发送方和接收方共享一个密钥，发送方使用密钥和消息作为输入，通过MAC算法生成MAC值，并将MAC值附加在消息上发送给接收方。
通过SSL/TLS协议对传输的数据进行加密，确保数据在传输过程中的机密性和完整性，防止数据被窃取或篡改。
1
2
3
采用密码学技术对物联网设备进行身份认证，确保设备的合法性和可信度，防止设备被伪造或冒充。
设备身份认证
对物联网设备之间传输的数据进行加密处理，确保数据在传输过程中的机密性和完整性，防止数据被窃取或篡改。
密码技术基础
2
算法复杂性
• 算法的复杂性是算法效率的度量，是评价算法优劣的重
要依据。
• 以某个特定的基本步骤为单元，完成计算过程所需的总 单元数称为算法的时间复杂性，或时间复杂度，记为 T(n)； • 以某个特定的基本存储空间为单元，完成计算过程所用
的存储单元数，称为算法的空间复杂性或空间复杂度，
q使得b=aq成立，那么就说b可以被a整除，记为a|b
• 且称b是a的倍数。a是b的因数(或称约数、除数、因子)。 •术基础
2
素数
• 定义2.2设整数p≠0。如果它除了±1，±p显然因数外没
有其他的因数，则p为素数，也叫不可约数，或称p是不
可约的。 • 若a≠0,±1且a不是素数，则a称为合数。
• 定义2.7 设m是一个正整数，则m个整数0，1，…，m-1 中与m互素的整数的个数，记作 ( m) ，通常叫做欧拉 (Euler)函数。 • 定理2.12若 p是素数，则 ( p) p 1 。 • 定理2.13若 p是素数，k 是大于等于1的整数，
k k 1 ( p ) p ( p 1) 。 则
信息安全技术_第2章 密码技术基础
2 • 1.生成密钥
RSA加密算法
（1）任意选取两个不同的大素数p,q。
（2）计算n=p*q , (n) ( p 1)(q 1) ,在这 (n) 指的是 Euler函数。 （3）任意选取一个大整数e，满足 1 e (n) 且gcd( (n), e) 1 整数e用做加密钥。
。
信息安全技术_第2章 密码技术基础
2
同余
• 定义2.6 设n是一个正整数，对任意两个整数a、b，
若 n|(a-b) ，则称a和b模n同余，记为a≡b(mod n) ，整数
密码学基础知识
密码学基础知识密码学是研究加密、解密和信息安全的学科。
随着信息技术的快速发展，保护敏感信息变得越来越重要。
密码学作为一种保护信息安全的方法，被广泛应用于电子支付、网络通信、数据存储等领域。
本文将介绍密码学的基础知识，涵盖密码学的基本概念、常用的加密算法和密码学在实际应用中的运用。
一、密码学的基本概念1. 加密与解密加密是将明文转化为密文的过程，而解密则是将密文转化为明文的过程。
加密算法可分为对称加密和非对称加密两种方式。
对称加密使用同一个密钥进行加密和解密，速度较快，但密钥的传输和管理相对复杂。
非对称加密则使用一对密钥，公钥用于加密，私钥用于解密，更安全但速度较慢。
2. 密钥密钥是密码学中重要的概念，它是加密和解密的基础。
对称加密中，密钥只有一个，且必须保密；非对称加密中，公钥是公开的，私钥则是保密的。
密钥的选择和管理对于信息安全至关重要。
3. 摘要算法摘要算法是一种不可逆的算法，将任意长度的数据转化为固定长度的摘要值。
常见的摘要算法有MD5和SHA系列算法。
摘要算法常用于数据完整性校验和密码验证等场景。
二、常用的加密算法1. 对称加密算法对称加密算法常用于大规模数据加密，如AES（Advanced Encryption Standard）算法。
它具有速度快、加密强度高的特点，广泛应用于保护敏感数据。
2. 非对称加密算法非对称加密算法常用于密钥交换和数字签名等场景。
RSA算法是非对称加密算法中最常见的一种，它使用两个密钥，公钥用于加密，私钥用于解密。
3. 数字签名数字签名是保证信息完整性和身份认证的一种方式。
它将发送方的信息经过摘要算法生成摘要值，再使用私钥进行加密，生成数字签名。
接收方使用发送方的公钥对数字签名进行解密，然后对接收到的信息进行摘要算法计算，将得到的摘要值与解密得到的摘要值进行比对，以验证信息是否完整和真实。
三、密码学的实际应用1. 网络通信安全密码学在网络通信中扮演重要的角色。
密码学基础01-概述+对称密码
伴随计算机和通信技术旳迅速发展和普及应用，出现
了电子政务、电子商务、电子金融等主要旳应用信息系统
。在这些系统中必须确保信息旳安全传递和存储
>>
0
>>
1
>>
0
>>
1
>>
0
>>
密码学旳发展
• 1949年之前：古典密码（classical cryptography)
1. 密码学多半是具有艺术特征旳字谜，出现某些密码算法和机械
密钥（private key)私钥，简称私钥。
>>
0
>>
1
>>
0
>>
1
>>
0
>>
>>
0
>>
1
>>
0
>>
1
>>
0
>>
>>
0
>>
1
>>
0
>>
1
>>
0
>>
>>
0
>>
1
>>
0
>>
1
>>
0
>>
>>
0
>>
1
>>
0
>>
1
>>
0
>>
密码学基础知识
密码学基础知识【1】古典密码1、置换密码置换密码将明⽂中的字母顺序重新排列，但字母本⾝不变，由此形成密⽂。
换句话说，明⽂与密⽂所使⽤的字母相同，只是它们的排列顺序不同。
我们可以将明⽂按矩阵的⽅式逐⾏写出，然后再按列读出，并将它们排成⼀排作为密⽂，列的阶就是该算法的密钥。
在实际应⽤中，⼈们常常⽤某⼀单词作为密钥，按照单词中各字母在字母表中的出现顺序排序，⽤这个数字序列作为列的阶。
【例1】我们以coat作为密钥，则它们的出现顺序为2、3、1、4，对明⽂“attack postoffice”的加密过程见图1：图1 对明⽂“attack postoffice”的加密过程按照阶数由⼩到⼤，逐列读出各字母，所得密⽂为：t p o c a c s f t k t i a o f e.对于这种列变换类型的置换密码，密码分析很容易进⾏：将密⽂逐⾏排列在矩阵中，并依次改变⾏的位置，然后按列读出，就可得到有意义的明⽂。
为了提⾼它的安全性，可以按同样的⽅法执⾏多次置换。
例如对上述密⽂再执⾏⼀次置换，就可得到原明⽂的⼆次置换密⽂：o s t f t a t a p c k o c f i e还有⼀种置换密码采⽤周期性换位。
对于周期为r的置换密码，⾸先将明⽂分成若⼲组，每组含有r个元素，然后对每⼀组都按前述算法执⾏⼀次置换，最后得到密⽂。
【例2】⼀周期为4的换位密码，密钥及密⽂同上例，加密过程如图2：图2 周期性换位密码2、 替代密码单表替代密码对明⽂中的所有字母都⽤⼀个固定的明⽂字母表到密⽂字母表的映射。
换句话说，对于明⽂，相应的密⽂为=。
下⾯介绍⼏种简单的替代密码。
1. 加法密码在加法密码中，映射规则可表⽰为，其中k为密钥，加密算法就是。
例如，我们可以将英⽂的26个字母分别对应于整数0~25，则n=26，对应关系如表加法密码也称为移位密码，凯撒密码就是k=3的加法密码。
【例1】取密钥k=9，明⽂为“attackpostoffice”，则转换为密⽂的过程如下：⾸先将其转化为数字序列：0 19 19 0 2 10 15 14 18 19 14 5 5 8 2 4然后每个数值加9，并做模26运算，得到以下序列：9 2 2 9 11 19 24 23 1 2 23 14 14 17 11 13再将其转化为英⽂字母，可得密⽂：jccjltyxbcxoorln.2.乘法密码乘法密码的映射规则可表⽰为，其中k为密钥，加密算法就是。
密码学基础知识
密码学基础知识密码学是研究如何在通信过程中确保信息的机密性、完整性和身份认证的学科。
以下是密码学的一些基础知识：1. 对称加密和非对称加密：对称加密使用相同的密钥来进行加密和解密，而非对称加密使用一对密钥，包括公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
非对称加密也可以用于数字签名和身份验证。
2. 加密算法：加密算法是用于对数据进行加密和解密的数学算法。
常见的对称加密算法有AES（高级加密标准）和DES（数据加密标准），常见的非对称加密算法有RSA和椭圆曲线加密算法（ECC）。
3. 数字签名：数字签名用于验证消息的完整性和认证消息的发送者。
它使用发送者的私钥对消息进行加密，接收者使用发送者的公钥进行解密和验证。
4. 哈希函数：哈希函数将输入数据转换为固定长度的哈希值。
它们广泛用于密码学中的消息完整性检查和密码存储。
常见的哈希函数包括SHA-256和MD5，但MD5已经不推荐用于安全目的。
5. 密码协议：密码协议是在通信过程中使用的协议，旨在确保通信的安全性。
例如，SSL/TLS 协议用于在Web浏览器和服务器之间进行安全通信。
6. 密码学安全性：密码学的安全性取决于密钥的保密性和算法的强度。
一个安全的密码系统应该能够抵抗各种攻击，包括穷举攻击、字典攻击和选择明文攻击等。
7. 安全性协议和标准：密码学安全性协议和标准旨在确保系统和通信的安全性。
例如，PKCS （公钥密码标准）是用于公钥密码学的一组标准，TLS（传输层安全）是用于安全通信的协议。
需要注意的是，密码学是一个复杂的领域，有很多更高级的概念和技术。
以上只是一些基础的密码学知识，但足以了解密码学的基本原理和常用术语。
《密码技术基础》课件
密码分析安全性建议
提供针对密码分析的安全性建议，如选择强密码 、定期更换密码、使用加盐哈希等。
密码协议原理
密码协议分类
介绍密码协议的分类，如认证协议、密钥协 商协议、安全通信协议等。
常见密码协议
介绍常见的密码协议，如Kerberos、 SSL/TLS、IPSec等。
密码协议安全性分析
分析密码协议的安全性，包括协议的假设、 攻击模型和安全性证明等。
混合加密技术
01
结合对称加密和非对称加密的优势，提高加密效率和安全性。
量子密码学
02
利用量子力学的特性，设计出无法被量子计算机破解的密码系
统。
可信计算
03
通过硬件和软件的集成设计，提高计算机系统的安全性和可信
度。
密码技术的创新与应用前景
区块链技术
利用密码学原理保证交易的安全性和不可篡改性 ，在金融、供应链等领域有广泛应用前景。
加密算法原理
介绍加密算法的基本原理，包括对称加 密算法和非对称加密算法，如AES、 RSA等。
密钥管理原理
阐述密钥的生成、分发、存储和更新 等过程，以及密钥管理的安全策略和
最佳实践。
加密模式原理
解释加密模式的工作方式，如ECB、 CBC、CFB、OFB等，以及它们的特 点和适用场景。
加密算法安全性证明
和人民利益的重要手段。
网络安全防护技术
网络安全防护技术包括防火墙、入 侵检测、安全审计、漏洞扫描等， 这些技术可以有效地提高网络的安 全性。
网络安全法律法规
各国政府都制定了一系列网络安全 法律法规，对网络犯罪进行打击， 保护网络空间的安全和稳定。
05
密码技术的挑战与未来发展
密码技术的安全挑战
第二章 密码技术基础
a, b Z
2.4 密码学的基本数学知识
同余 设a,b∈Z，n≠0，如果n|(a-b)，则称为a和b模 n同余，记为a ≡ b (mod n)，整数n称为模数。 若0≤b<n，我们称b是a对模n的最小非负剩余， 也称b为a对模n的余数。两个数同余的基本性 质如下：
单套字母替代法统计分析
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
密码分析的方法
穷举攻击（Exhaustive attack），是指密码分析者 采用遍历（ergodic）全部密钥空间的方式对所获密 文进行解密，直到获得正确的明文； 统计分析攻击（Statistical analysis attack），是指 密码分析者通过分析密文和明文的统计规律来破译密 码； 数学分析攻击（Mathematical analysis attack）， 是指密码分析者针对加解密算法的数学基础和某些密 码学特性，通过数学求解的方法来破译密码
模逆元(乘法逆元)的求解
假设M为模数,U为小于M的本元元素,且与M互
素,R为余数,它们满足U*V mod M=R,当R=1时, 我们称V为U的模逆元,当R≠1时,称V为U的模 系数.模逆元和模系数是公开密钥加密算法和 数字签名算法中最常用的参数之一 。
密码基础知识
密码基础知识摘要：一、密码的定义与作用二、密码的分类1.古典密码2.现代密码三、密码的破解与保护1.密码破解的基本方法2.密码保护的技术手段四、密码学在现实生活中的应用1.网络安全2.电子商务3.个人信息保护正文：密码基础知识随着科技的飞速发展，密码已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
本文将为您介绍密码的定义、分类、破解与保护以及密码学在现实生活中的应用。
一、密码的定义与作用密码是一种将明文信息通过特定的算法转换成密文信息的技术。
其作用在于保证信息的机密性、完整性和可用性，防止信息在传输和存储过程中被非法获取、篡改和破坏。
二、密码的分类密码可以根据其发展历程和加密原理分为古典密码和现代密码。
1.古典密码古典密码主要包括凯撒密码、维吉尼亚密码和替换密码等。
这类密码的加密和解密过程相对简单，容易受到密码分析的攻击。
2.现代密码现代密码主要采用复杂的数学理论和算法实现加密和解密，如对称加密算法（如AES）、非对称加密算法（如RSA）和哈希算法（如SHA-256）等。
现代密码具有较高的安全性和抗攻击性。
三、密码的破解与保护1.密码破解的基本方法密码破解主要包括穷举法、字典法和密码分析法等。
随着计算机技术的发展，密码破解的难度逐渐降低，因此密码设计者需要不断提高密码的复杂性以增强安全性。
2.密码保护的技术手段密码保护主要包括数字签名、身份认证和数据完整性校验等技术。
这些技术可以有效地防止非法访问、篡改和伪造数据。
四、密码学在现实生活中的应用密码学在现实生活中有着广泛的应用，如网络安全、电子商务和个人信息保护等领域。
1.网络安全在互联网环境中，密码学技术被广泛应用于保护网络通信的安全，如加密电子邮件、安全套接字层（SSL）和传输层安全（TLS）等。
2.电子商务在电子商务领域，密码学技术可以确保交易数据的机密性、完整性和可用性，如数字签名、支付密码和数据加密等。
3.个人信息保护在个人信息保护方面，密码学技术可以帮助用户加密存储在设备上的敏感数据，如文件加密、磁盘加密和指纹识别等。
密码学与保密技术的关系解析
密码学与保密技术的关系解析密码学是研究加密和解密技术的一门学科，而保密技术是利用密码学中的方法和技术来保护信息安全的实践。
密码学和保密技术密不可分，二者相辅相成，共同构筑了现代社会信息安全的基石。
一、密码学的基本概念密码学是研究加密和解密技术的学科，其核心目标是保护信息的机密性、完整性和可用性。
密码学通过使用算法和密钥来对信息进行加密和解密，确保只有授权的人可以访问和理解信息。
在密码学中，加密算法被用于将明文转化为密文，而解密算法则用于将密文还原为明文。
二、保密技术的基本原理保密技术是通过应用密码学中的方法和技术来保护信息的安全性。
它主要包括以下几个方面的内容：1. 数据加密：保密技术通过使用密码算法和密钥对敏感信息进行加密，使其在传输和存储过程中不易被窃取或篡改。
2. 密钥管理：保密技术注重密钥的生成、存储、分发和更新，确保密钥的安全性和可靠性，以防止密钥泄露和被破解的风险。
3. 认证和访问控制：保密技术通过身份验证和访问控制技术，确保只有经过授权的用户可以访问敏感信息。
4. 安全通信：保密技术利用密码学的技术手段，在网络通信过程中防止信息遭到窃听、篡改和伪造，确保通信的机密性和完整性。
5. 数字签名：保密技术应用数字签名技术来验证信息的真实性和完整性，防止信息被篡改和冒充。
三、密码学与保密技术的关系密码学是保密技术的基础和核心。
保密技术的目标是维护信息的机密性、完整性和可用性，而密码学提供了实现这些目标的基础工具和方法。
密码学为保密技术提供了一系列的加密算法和解密算法，用于对信息进行加密和解密。
密码学算法的安全性是保密技术的前提，算法的安全性决定了信息是否能够被破解。
密码学还提供了密钥管理的技术，确保密钥的安全性和可靠性。
同时，保密技术通过应用密码学中的方法和技术，将密码学的理论与实践相结合，解决了信息安全领域中的各种实际问题。
保密技术通过合理应用密码学中的算法和技术，确保信息在存储和传输过程中的安全性，防止信息被窃听、篡改和伪造。
(2) 密码技术基础
流密码
流密码目前的应用领域主要还是军事和外交等 部门。
可以公开见到的流密码算法主要包括A5、 SEAL、RC4、PIKE等。
流密码
同步流密码 ：密钥流和明文流相互独立； 异步流密码： 密钥流和明文流不相互独立，
密钥流的产生有密文或者明文的参与，会发生 错误传播现象。
流密码的加解密模型图
流密码的加密强度
二元流密码的安全强度取决于密钥生成器所产 生的密钥流的性质。在实际应用中的密钥流都 是用有限存储和有限复杂逻辑的电路来产生的， 它的输出是周期序列。
Байду номын сангаас
分组密码
分组密码体制是目前商业领域中比较重要而流 行的一种加密体制，它广泛地应用于数据的保 密传输、加密存储等应用场合。
加密时，先对明文分组，每组长度都相同，然 后对分组加密得到等长的密文，分组密码的特 点是加密密钥与解密密钥相同。
如果明文不是分组长的倍数，则要填充。
分组密码算法的要求
分组长度m足够大 密钥空间足够大 密码变换必须足够复杂 强化密码算法的措施：
将大的明文分组再分成几个小段，分别完成 各个小段的加密置换，最后进行并行操作。
采用乘积密码技术。乘积密码就是以某种方 式连续执行两个或多个密码变换。
密码攻击方法：
代换密码
仿 射 密 码
求模的逆元
在乘法中，4×1/4=1,4和1/4互为逆元，在模运 算中，求逆元要更复杂！
假设： 一般而论，如果gcd(a,n)=1,那么ax≡1 mod(n)
有唯一解，否则的话，无解。如果n是一个素数， 在从1 到 n－1的每一个数都与n是互素的，且 在这个范围恰好有一个逆元。
明文
密码体制的分类
根据发展史：古典密码和近现代密码 ； 根据加解密算法所使用的密钥是否相同：对称密