第八讲：复习对称密码学
密码学要点总结
(3)秘钥分配方案假定TA与每个网络用户共享一个秘密秘钥
①Needham-Schroeder会话秘钥方案
Needham-Schroeder方案的已知会话秘钥攻击:
②Kerberos密钥分发方案
NS方案存在Denning-Sacco攻击，但Kerberos方案通过检查时间和有效期来限定了实施Denning-Sacco攻击的时间周期
第二章香农理论
5.密码体制安全性准则
计算安全性（Computational security）
可证明安全（Provable Security）
无条件安全（unconditional security）
第三章分组密码
6.SPN网络概念文字描述加密过程计算：
SPN网络是指在迭代加密过程中使用了代换和置换的加密网络。
注意gcd(b, (n))=1 ,否则b的逆不存在
21.(1)RSA正确性的证明
① ，由于 ，所以有
② n/ ,
综上，可证RSA是正确的
(2)对RSA的攻击
(1)分解n
一般推荐p,q取512比特的素数，n就是1024比特的模数，分解超过了现有因子算法的能力
(2)计算 (n),但不比因式分解n容易
n = pq , (n)= (p-1)(q-1)
27.RSA签名认证方案
K={(n,p,q,a,b): n = pq, p,q为素数ab (mod )}
(n,b)为公钥,(p,q,a)为私钥
定义
以及 ,其中x,y
验证算法使用RSA的加密规则
伪造签名：
(1)选择y← ,并计算 ,则y是x的有效签名(唯秘钥攻击的存在性造)
(2)已知合法消息签名对(x1,y1),(x2,y2),可以构造x1x2的签名为y1y2(已知消息攻击的存在性伪造)
对称密码学
（1）量子密码技术
（2）DNA密码技术
量子密码技术：量子密码体系采用量
子态作为信息载体，经由量子通道在合法 的用户之间传送密钥，原则上提供了不可 破译、不可窃听和大容量的保密通讯体系。 量子密码学便是利用量子的不确定性，构 造一安全的通信通道，使任何在信道上的 窃听行为不可能对通信本身产生影响，使 达到窃听失败的目的，以保证信道的安全。
对称密码学
（1）对称算法
（2）DES加密算法 （3）3DES算法
非对称密码学
非对称算法：加密和解密用的不是同一
种密匙，且密匙通常分为“公匙”和“私 匙”，使用公匙加密的数据只能用对应的 私匙解密，用私匙加密的数据只能用对应 的公匙解密。
以RSA算法为例介绍非对称加密 算法
RSA算法：RSA算法是一种非对称加密算法， 是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也 是被研究的最广泛的公匙算法，1977年由Ron Rivest，Adi Shamir，Leonad Adleman提出
②DNA可实现一次一密的密码系统。一次一密的密码系统是 已知的唯一绝对不会被破译的密码系统。以DNA链的形式 集合一个大的一次密码本并在发送者和接受者之间由安全 通道进行传送，大大降低了密码被破的几率。
谢 谢 观 看
①优点：RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并 没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度 等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的 保密性能如何，而且密码学界多数人士倾向于因 子分解不是NPC问题。
② 缺点：A)产生密钥很麻烦，受到素数产生技术的 限制，因而难以做到一次一密。B)分组长度太大， 为保证安全性，n 至少也要 600bits以上，使运 算代价很高，尤其是速度较慢，较对称密码算法 慢几个数量级；且随着大数分解技术的发展，这 个长度还在增加，不利于数据格式的标准化
对称密码
英文字母频率分布
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英文字母频率分布
• 单字母按照出现频率的大小可以分为下面5类： (1) e：出现的频率大约为0.127 (2) t, a, o, I, n, s, h, r：出现的频率大约在0.06-0.09之间 (3) d, l：出现的频率约为0.04 (4) c, u, m, w, f, g, y, p, b：出现的频率大约在0.015-0.028 之间 (5) v, k, j, x, q, z：出现的频率小于0.01 • 双字母和三字母组合都有现成的统计数据，常见的双字母 组合和三字母组合统计表能够帮助破解密文。 • 频率最高的30个双字母（按照频率从大到小排列）： th he in er an re ed on es st en at to nt ha nd ou ea ng as or ti is et it ar te se hi of • 频率最高的20个3字母（按照频率从大到小排列）： the ing and her ere ent tha nth was eth for dth hat she ion int his sth ers ver
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密码分析
•密码学(Cryptology): 是研究信息系统安全保密 的科学. 密码编码学(Cryptography): 主要研究对信息 进行编码,实现对信息的隐蔽. 密码分析学(Cryptanalytics):主要研究加密消 息的破译或消息的伪造.
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密码分析
按手头的分析资源分类 （1）唯密文攻击 攻击者有用同一加密算法、同一密钥加密的密文，密码分析的任务 就是尽可能多地恢复明文，或推导出密钥，即： 已知：C1 = EK(M1)，C2 = EK(M2)，…，Ci = EK(Mi) 求：M1，M2，…，Mi或K。 （2）已知明文的攻击 已知：M1，C1 = EK(M1)，M2，C2 = EK(M2)，…，Mi，Ci = EK(Mi) 求：K或一个能由Ci+1 = EK(Mi+1)推导出Mi+1的算法。 （3）选择明文的攻击 已知：M1，C1 = EK(M1)，M2，C2 = EK(M2)，…，Mi，Ci = EK(Mi) ，其中M1，M2，…，Mi由攻击者选择。 求：K或一个能由Ci+1 = EK(Mi+1)推导出Mi+1的算法。
网络安全对称密码学精品PPT课件
第2章 对称密码学
• 对称密钥算法：加密密钥K1<——>解密密钥K2 (K1= K2) – 1976年之前 – 最早的凯撒密码 – 目前使用最多的DES密码算法 – 2000年美国推出的下一代密码算法Rijndael
• 公开密钥算法：加密密钥和解密密钥不同 并且 其中一 个密钥不能通过另一个密钥推算出来时。
输出64位密文
40 8 48 16 56 24 64 32
第2章 对称密码学
2.2.3 DES算法描述： 加密过程：
1、64位明文分组@初始置换IP(置换表，表2-1) = 64位输出=32位L[0] + 32位R[0]
for (i == 1 to 64) {
j == T2-1[i]; out[i] == in[j]; }
58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3 61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7
– 流密码(Stream Cipher)
• 对输入元素进行逐个的连续处理，同时产生连续的单个输出元素
• 复杂的密钥产生算法 • 实例：A5
第2章 对称密码学
2.2.2 DES的历史 • 1973年，美国国家标准局(NBS)，征集联邦数据 加密标准的方案 • 1975年3月17日，NBS公布了IBM公司提供的密 码算法，以标准建议的形式在全国范围内征求意 见 • 1977年7月15日，NBS宣布接受这个建议，DES 正式颁布，供商业界和非国防性政府部门使用。 • 2000年美国推出AES，下一代密码算法Rijndael
对称密码算法或密码杂凑算法
对称密码算法或密码杂凑算法密码算法是信息安全领域中的重要组成部分，它们用于保护数据的机密性和完整性。
对称密码算法和密码杂凑算法是两种常见的密码算法类型。
对称密码算法是一种使用相同密钥进行加密和解密的算法。
这意味着发送方和接收方必须共享相同的密钥才能进行通信。
对称密码算法的优点是加密和解密速度快，适用于大量数据的加密。
常见的对称密码算法有DES、AES和RC4等。
DES（Data Encryption Standard）是一种对称密码算法，它使用56位密钥对数据进行加密和解密。
尽管DES在过去被广泛使用，但由于其密钥长度较短，易受到暴力破解攻击，因此现在已经被更安全的算法所取代。
AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称密码算法，它使用128位、192位或256位密钥对数据进行加密和解密。
AES算法被广泛应用于各种领域，包括电子商务、云计算和移动通信等。
由于其较长的密钥长度和高度的安全性，AES算法被认为是目前最安全的对称密码算法之一。
RC4是一种流密码算法，它使用变长密钥对数据进行加密和解密。
RC4算法简单高效，适用于对实时数据进行加密，如音频和视频流。
然而，由于RC4算法存在一些安全漏洞，如密钥重用和偏差攻击，因此在一些安全敏感的应用中已经不再推荐使用。
与对称密码算法不同，密码杂凑算法是一种单向函数，它将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出，通常称为哈希值。
密码杂凑算法的主要应用是验证数据的完整性和生成数字签名。
常见的密码杂凑算法有MD5、SHA-1和SHA-256等。
MD5（Message Digest Algorithm 5）是一种广泛使用的密码杂凑算法，它将任意长度的输入数据转换为128位的哈希值。
然而，由于MD5算法存在碰撞攻击和预映射攻击等安全漏洞，因此在一些安全敏感的应用中已经不再推荐使用。
SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）是一种密码杂凑算法，它将任意长度的输入数据转换为160位的哈希值。
什么是对称加密？
什么是对称加密？对称加密是一种常见的加密算法，也被称为私钥加密。
该加密方式使用相同的密钥来进行加密和解密操作。
在保护信息安全方面，对称加密发挥着重要的作用。
下面，将对对称加密的原理、应用场景和优势进行详细的科普介绍。
一、对称加密的原理对称加密的原理是使用同一密钥对数据进行加密和解密。
加密过程中，将明文数据通过密钥进行变换，生成密文数据；而在解密过程中，将密文数据通过相同的密钥进行逆变换，恢复成明文数据。
对称加密算法具有高效性和可靠性的特点，其安全性依赖于密钥的保护。
1.1 加密过程（1）明文数据输入：对称加密中，需要输入明文数据，明文数据可以是文本、图片、视频等等。
（2）密钥生成：在对称加密中，密钥是非常重要的一部分。
密钥可以通过算法生成，通常需要保证密钥的安全性。
（3）加密算法执行：通过加密算法，将明文数据和密钥进行处理，生成密文数据。
1.2 解密过程（1）密文数据输入：解密过程中，需要输入密文数据。
（2）密钥生成：与加密过程相同，需要生成相同的密钥。
（3）解密算法执行：通过解密算法，将密文数据和密钥进行处理，恢复成明文数据。
二、对称加密的应用场景对称加密在各种应用场景中都有广泛的应用。
下面列举了几个典型的应用场景。
2.1 网络通信保密在网络通信过程中，对称加密可以保证通信数据的保密性。
通过在通信双方事先共享密钥，可以在数据传输的过程中进行加密和解密操作，防止敏感信息被窃取。
2.2 文件存储加密对称加密也可以用于文件存储过程中。
通过对文件进行加密操作，即使文件被他人获取，也无法轻易解密其中的内容。
2.3 数据库安全对称加密还广泛应用于数据库安全领域。
在数据库存储敏感数据时，可以使用对称加密算法对数据进行加密，保证数据的安全性。
三、对称加密的优势对称加密作为一种常见且成熟的加密方式，具有以下几个优势。
3.1 高效性对称加密算法的加解密速度非常快，适用于大数据量的加密需求。
相对于其他加密算法，对称加密具有明显的优势。
对称密码学
(2) 异或。扩展后的 48 位输出 E(Ri) 与压 缩后的 48 位密钥 Ki 作异或运算。
(3) S 盒替代。将异或得到的 48 位结果分 成八个 6 位的块 , 每一块通过对应的一个 S盒产生一个 4 位的输出。
S 盒的具体置换过程为 : 某个 Si 盒的 6 位输入 的第 1 位和第 6 位形成一个 2 位的二进制数从 0-3, 对应表中的某一行 : 同时 , 输入的中间 4 位构成 4 位二进制数 0-15 对应表中的某一列。 例如 , 第 8 个 S 盒的输入为 001011 , 前后 2 位形成的二进制数为 01, 对应第 8 个 S 盒的第 1 行 : 中间 4 位为 0101, 对应同一S盒的第 5 列。从表 2-6 中可得 S8 盒的第 1 行第 5 列的 数为 3, 于是就用 0011 代替原输入001011。
表2-3每轮移动的位数
轮 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 数 位1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 数
移动后 , 将两部分合并成 56 位后通过压缩置换 PC-2 后得到 48 位子密钥 , 即 Kj=PC-2(CjDj)。 压缩置换如表 2-4 所示
2.获取子密钥Kj
DES加密算法的密钥长度为56位,但一般表示为 64位,其中,每个第8位用于奇偶校验。在DES加密 算法中,将用户提供的64位初始密钥经过一系列的 处理 得到K1, K2,…, K16,分别作为1-16轮运算的 16个子密钥。首先,将64位密钥去掉8个校验位,用 密钥置换PC-1置换剩下的56位密钥;再将56位分成
在现代密码学中,所有算法的安全性都要求基 于密钥的安全性, 而不是基于算法细节的安 全性。也就是说, 只要密钥不公开, 即使算 法公开并被分析, 不知道密钥的人也无法理 解你所加密过的消息。
对称密码体制PPT课件
64比特
左移j比特
….
明文：0000000000000001 密钥： 22234512987ABB23 密文：0A4ED5C15A63FEA3
2）完全效应 指密文中的每个比特都由明文的许多比特决定。由
DES中的扩展和S盒产生的扩散和混淆作用表明了强烈的 完全效应。
2、设计标准 （1）S盒的设计
• 每一行的元素都是从0-15的置换。 • S盒是非线性的。 • 如果改变输入的一个比特，输出中的两个或更多比特会改变。 • 如果一个S盒的两个输入只有中间两个比特不同（第3和第4个比特），输出中至少有两个比特
P=DK1(DK2(C))
2.三重DES（以被广泛采用）
优点：能对付中途攻击。密钥长度为168bit
即用两个56位的 密钥K1、K2，发 送方用K1加密， K2解密，再使用 K1加密。接收方 则使用K1解密， K2加密，再使用 K1解密，其效果 相当于将密钥长 度加倍。
5 应用模式
电子密码本 ECB (electronic codebook
由于DES算法完全公开，其安全性完全依赖于对密钥的保护，必须有可 靠的信道来分发密钥。如采用信使递送密钥等。因此，它不适合在网络 环境下单独使用。
4 DES的变形
1.两重DES
双重DES密钥长度 为112bit,密码强 度似乎增强了一 倍，但问题并非 如此。
C=EK2(EK1(P))
双重DES易 受中途攻击
在每轮开始将输入的64比特数据分 成左、右长度相等的两半，将右半 部分原封不动地作为本轮输出的64 比特数据的左半部分，同时对右半 部分进行一系列的变换，即用轮函 数作用右半部分，然后将所得结果 （32比特数据）与输入数据的左半 部分进行逐位异或，将所得数据作 为本轮输出的64比特数据的右半部 分。
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
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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。
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对称密码加密
维吉尼亚密码破解
得到密钥长度后，将密钥用同一个字符 替换得到的密文字符集合到一起，这些 密文字符的集合就相当于一个单表加密 所得到密文。这样就可以用前面的频率 分析法进行密码破解了。 例子中，r字符对应密文：kvekvrj…. k or v=e!
置换密码
置换密码是采用换位法进行加密的。它把 明文中的字母重新排列，本身不变，但位置变
二.古典密码
藏头诗 2013年新闻： 江苏抓获特大贩毒团伙95人 毒贩接头写“藏头诗” 马到成功， 勾起回忆， 接踵而至， 吾心酸楚。
二、古典密码
点秋香
我画蓝江水悠悠， 爱晚亭上枫叶愁。
秋月溶溶照佛寺，
香烟袅袅绕经楼。
缺点
1.冗余信息过多
2.不适合加密大量信息
3.可重用性差
二.古典密码
在计算机出现之前 , 密码学由基于字符 的密码算法构成。不同的密码算法之间 互相替代(Substitution) 或相互置换 (Transposition) , 好的密码算法是结 合这两种方法 , 每次进行多次 运算。 现在的计算机密码算法要复杂的多, 但 基本原理没有变化。
凯撒密码破解： 1.根据字母频率
英文字母中单字母出现的频率
2.穷举法
移位替代的密钥空间有限，只有25个密 钥，利用暴力攻击法很容易破解
公元九世纪，阿拉伯密码破译专 家，击破单表替换密码！
隐藏字母频率
更大的密钥空间
多表替代密码
多表替代密码是以一系列的（两个以上） 替代表依次对明文消息的字母进行替代 的加密方法。 形式：其中的每个明文字母可以被密文 中的不同字母来代替，而每个密文字母 也可以表示多个明文 优点：干扰字母出现频率，密钥空间足 够大
北京交通大学密码学对称密码学复习
设 m 是一个正整数。定义 ( 26 )m 。
对任意的密钥 K (k1, k2 , , km ) ，定义：
eK (x1, x2 ,, xm ) (x1 k1, x2 k2 ,, xm km ) d K ( y1, y2 , ym ) ( y1 k1, y2 k2 ,, ym km )
• GF(28)：加法、乘法、X乘 ✓ 一个字节：有限域GF(28)中的一个元素 ✓ 一个字：系数在GF(28)中并且次数小于4的多项式
有限域GF(28)
➢AES的理论基础定义在GF(28) ,其基本运算有三种： 加法、乘法和项式元素表示：将b7b6b5b4b3b2b1b0 构成的字节看成系数在{0,1}中的多项式： b7x7+b6x6+b5x5+b4x4+b3x3+b2x2+b1x+b0
2、DES的加解密算法: ✓ DES加解密结构 ✓ DES一轮变换 ✓ S盒
3、DES的密钥生成算法 4、DES算法的安全性：了解雪崩效应、密钥长度的争论、
差分分析、线性分析、弱密钥和半弱密钥。 5、双重DES和3DES
DES加密算法的数学描述： DES解密算法的数学描述：
DES加密---轮的过程
➢ 字X乘法：相当于字节循环移位；
三、对称分组密码
2、AES的加解密算法
➢ 结构：SP网络，虽然加解密算法不同，但是加解密结 构相同；
➢ 几个基本变换及逆变换
AES加密算法流程
AES解密算法流程
2、AES的加解密算法:几个基本变换及逆变换：
✓ 标准轮变换：
Round(State, RoundKey)
1)对称密码体制的原理与应用方法
1)对称密码体制的原理与应用方法
对称密码体制是指使用相同的密钥进行加密和解密的密码方案。
其原理是，通过对密钥进行加密和解密，实现对信息进行加密和解密的过程。
对称密码体制的应用方法主要包括以下几种:
1. 对称密钥生成算法：用于生成对称密钥，包括一次性密钥生成算法和周期性密钥生成算法等。
一次性密钥生成算法主要用于安全传输，而周期性密钥生成算法则主要用于网络通信。
2. 对称密钥传输协议：用于在通信双方之间传输对称密钥，包括非对称密钥传输协议和对称密钥传输协议等。
非对称密钥传输协议主要用于数字签名和证书认证等场合，而对称密钥传输协议则主要用于网络通信和安全传输等场合。
3. 对称密钥加密算法：用于对信息进行加密和解密，包括常见的 AES、RSA、DES 等算法。
这些算法均可以实现对大小任意的信息进行加密和解密，并且具有高安全性和高效性。
4. 对称密钥认证算法：用于验证通信双方的身份和密钥，包括常见的 MAC 算法和 Sign 算法等。
这些算法可以实现对通信过程中的密钥进行认证，确保通信的安全性和可靠性。
对称密码体制是一种高效、高安全性的密码方案，广泛应用于网络通信、安全传输、数字签名等领域。
对称密码学特点_概述及解释说明
对称密码学特点概述及解释说明1. 引言1.1 概述对称密码学是现代密码学的一个重要分支，其通过使用相同的密钥实现数据的加密和解密，具有高效、快速等特点。
本文旨在对对称密码学的特点进行概述和解释说明，包括其定义与背景、加密与解密方式以及密钥管理与安全性等方面内容。
1.2 文章结构本文将按照以下逻辑进行叙述：首先，在第2节中，我们将给出对称密码学的定义与背景，介绍它的基本原理和发展历程。
然后，在第3节中，我们将详细讨论对称密码学中常用的几种算法，包括凯撒密码、DES算法和AES算法，并举例说明它们的工作原理和应用场景。
接下来，在第4节中，我们将探讨对称密码学在网络通信安全、数据存储和传输安全以及身份验证和访问控制机制等领域的应用情况。
最后，在第5节中，我们将总结对称密码学的特点与应用场景，并展望其未来发展趋势及面临的挑战。
1.3 目的本文旨在系统地介绍对称密码学的特点，并深入探讨它在各个领域中的应用。
通过对对称密码学的概述和解释说明，读者将能够全面了解对称密码学的基本原理和工作机制，以及其在安全通信、数据保护和身份验证等方面的重要作用。
同时，本文还旨在提醒读者对对称密码学的未来发展趋势及挑战保持关注，并为相关研究和应用提供参考依据。
[注意]文章中摘取了1. 引言部分，请根据所需补充完整内容。
2. 对称密码学特点：2.1 定义与背景：对称密码学是一种加密技术，它使用相同的密钥进行加密和解密。
在对称密码学中，发送方使用相同的密钥将明文转换为密文，然后接收方使用相同的密钥将密文还原为明文。
这种对称性质使得对称密码学算法具有高效性和速度快的优势。
对称密码学起源于古代时期，如凯撒密码等简单的置换加密方法。
随着计算机技术的发展，现代对称密码学算法如DES（数据加密标准）和AES（高级加密标准）被广泛应用于信息安全领域。
2.2 加密与解密方式：在对称密码学中，原始数据被称为明文，通过加密算法和相同的秘钥进行加密操作后生成密文。
对称密码学概念
对称密码学概念
对称密码学是一种常见的加密方式，也被称为私钥密码学。
它的基本原理是使用同一个密钥对数据进行加密和解密。
这个密钥只有发送方和接收方知道，其他人无法获得。
对称密码学的加密和解密过程基本相同，只是在密钥的使用上有所不同。
在加密过程中，发送方使用密钥将原始数据转换成加密数据，然后将加密数据发送给接收方。
在解密过程中，接收方使用相同的密钥将加密数据转换成原始数据。
对称密码学有很多种不同的算法，其中最常见的是DES和AES。
DES是一种比较古老的算法，使用56位密钥进行加密和解密。
AES是一种比较新的算法，使用128位、192位或256位密钥进行加密和解密。
虽然对称密码学的加密和解密过程非常快速和高效，但是它也存在一些缺点。
最主要的缺点是密钥的安全性。
由于加密和解密使用同一个密钥，如果密钥被泄露，那么所有的数据都会暴露。
因此，密钥的保护和管理非常重要。
为了解决对称密码学的这个缺点，人们发明了公钥密码学。
公钥密码学使用两个不同的密钥进行加密和解密，一个是公钥，一个是私钥。
公钥可以公开，任何人都可以获得，用于加密数据；私钥只有接收方知道，用于解密数据。
由于加密和解密使用不同的密钥，即使公钥被泄露，数据也不会暴露。
- 1 -。
对称密码学
对称密码学
对称密码学是一种加密和解密信息的方法，其中加密和解密使用相同的密钥。
以下是一个简单的对称密码学算法的示例：
1. 选择一个密钥，例如“key”。
2. 将明文分成等长的块，例如每块8个字符。
3. 对每个块进行加密，使用密钥进行加密算法，例如替换或移位。
4. 输出密文。
解密过程与加密过程类似，使用相同的密钥对密文进行解密算法，以恢复原始明文。
需要注意的是，对称密码学算法的安全性取决于密钥的保密性。
如果密钥被泄露，任何人都可以解密密文并读取原始明文。
因此，在传输和存储密钥时必须采取额外的安全措施。
以上是对称密码学算法的简单介绍，实际的对称密码学算法可能更复杂和强大，具体取决于所选的加密算法和密钥长度等因素。
密码学对称加密算法
对称加密算法一、网络安全1.网络安全(1) 网络的安全问题：有以下四个方面A. 端－端的安全问题，主要指用户(包括代理)之间的加密、鉴别和数据完整性维护。
B. 端系统的安全问题，主要涉及防火墙技术C. 安全服务质量问题，主要指如何保护合法用户的带宽，防止用户非法占用带宽。
D. 安全的网络基础设施，主要涉及路由器、DNS服务器，以及网络控制信息和管理信息的安全问题。
(2)网络的安全服务：有以下五个方面A．身份认证：这是考虑到在网络的应用环境下，验证身份的双方一般是通过网络而非直接交互，所以传统的验证手段如根据对方的指纹等方法就无法应用。
同时大量的黑客随时都可能尝试向网络渗透，截获合法用户的口令并冒充顶替，以合法身份入网。
所以应该提供一种安全可靠的身份认证的手段。
B.授权控制：授权控制是控制不同用户对信息资源的访问权限。
授权控制是以身份认证为基础的。
通过给不同用户的提供严格的不同层次和不同程度的权限，同时结合可靠的身份认机制，可以从很大程度上减少非法入侵事件发生的机会。
C.数据加密：数据加密技术顾名思义。
在互联网上应用加密技术来保证信息交换的可靠性已经的到了人们普遍的认可，已经进入了应用阶段。
目前的加密技术主要有两大类：一类是基于对称密钥加密的算法，另一类是基于非对称密钥加密的算法。
它们都已经达到了一个很高的强度，同时加密算法在理论上也已经相当的成熟，形成了一门独立的学科。
而从应用方式上，一般分成软件加密和硬件加密。
前者成本低而且实用灵活，更换也方便；而后者加密效率高，本身安全性高。
在应用中，可以根据不同的需要来进行选择。
D.数据完整性：数据完整性是指通过网上传输的数据应该防止被修改、删除、插入、替换或重发，以保证合法用户接收和使用该数据的真实性。
E.防止否认：在网上传输数据时，网络应提供两种防止否认的机制：一是防止发送方否认自己发送过的信息，而谎称对方收到的信息是别人冒名或篡改过的；二是防止接收方否认自己收到过信息。
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第五讲 复习题
① 计算机数据加密有些什么特殊问题？它对加密 的安全性有什么影响？
② 分析ECB、CBC、CFB、OFB、X CBC、CTR 工作模式的加解密错误传播情况。
③ 为什么说填充法不适合计算机文件和数据库加 密应用？
④ 密文挪用方法有什么优缺点？
第六讲 复习题
①设g(x)=x4 +x3 +1， g(x)为本原多项式，以其为 连接多项式组成线性移位寄存器。画出逻辑图， 写出输出序列及状态变迁。
为什么？
第二讲 复习题
① 已知置换如下： 1 2 3 4 56
P= 3 5 1 6 4 2 明文＝642135 ,密文＝？ 密文＝214365 ，明文＝？
②使加法密码算法称为对合运算的密钥k称为对合密钥， 以英文为例求出其对合密钥。
第二讲 复习题
③ 已知一个加法密码的密文如下： BEEAKFYDJXUQYHYJIQRYHTYJIQFBQDUYJIIKF UHCQD 用穷举法求出明文。
密码学
（第八讲）
复习对称密码学
张焕国
武汉大学计算机学院
目录
1、密码学的基本概念 2、古典密码 3、数据加密标准（DES） 4、高级数据加密标准（AES） 5、中国商用密码（SMS4） 6、分组密码的应用技术 7、序列密码
8、习题课：复习对称密码
9、公开密钥密码（1）
目录
10、公开密钥密码（2） 11、数字签名（1） 12、数字签名（2） 13、HASH函数 14、认证 15、密钥管理 16、PKI技术 17、习题课：复习公钥密码
出。 5、证明c(x)与d(x)互逆，模x4+1。 6、证明:xi mod (x4+1)=xi mod 4
第四讲 复习题
①复习有限域理论。 ②证明：C(x)=03x3+01x2+01x+02
D(x)=0Bx3+0Dx2+09x+0E
互逆。 ③利用AES的对数表或反对数表计算ByteSub(25)。 ④求出AES的 S盒的逆矩阵。
第四讲 复习题
大作业 以AES作为加密算法开发出文件加密软件系 统：
• 具有文件加密和解密功能； • 具有加解密速度统计功能； • 采用密文反馈链接和密文挪用短块处理技术； • 具有较好的人机界面
第四讲 复习题
1、对比AES和DES有什么不同？ 2、AES的解密算法与加密算法有什么不同？ 3、在GF（28）中，01的逆元素是什么？ 4、对于字节“ 00”和“ 01”计算S盒的输
②令n =3，f(s0,s1,s2)= s0⊕s2⊕1⊕s1 s2，以其为 连接多项式组成非线性移位寄存器。画出逻辑图， 求出非线性移位寄存器的状态变迁及输出。
第六讲 复习题
③令n =3，f(s0,s1,s2)=1⊕s0⊕s1⊕s2⊕s0s1⊕s1 s2⊕s2 s3 ，以其为连接多项式组成非线性移位 寄存器。画出逻辑图，求出非线性移位寄存器 的状态变迁及输出。
④以英文为例，用加法密码，取密钥常数 k= 7,对明文 INFORMATION SECURITY，进行加密，求出密文。
⑤证明，在置换密码中，置换p是对合的，当且仅当对任意 的i和j(i, j=1,2,3,…,n)，若p(i)=j，则必有p(j)=i 。
⑥编程实现Vigenre密码。
⑦ 分析仿射密码的安全性。
3、我国公布商用密码算法有何意义？
大作业
以SMS4作为加密算法开发出文件加密软件 系统：
• 具有文件加密和解密功能； • 具有加解密速度统计功能； • 采用密文反馈链接和密文挪用短块处理技术； • 具有较好的人机界面。
谢 谢！
④证明：GF（2）上的 n级移位寄存器共有 2 n个 状态，因此共有 22n种不同的反馈函数，其中 线 性反馈函数只有 2n-1种，其余均为非线性。
第七与DES和AES有何异同？ 2、编程研究SMS4的S盒的以下特性：
①输入改变1位，输出平均改变多少位？ ②对于一个输入，连续施加S盒变换，变换多少次时出现输出等 于输入？
第三讲 复习题
大作业
以3DES作为加密算法开发出文件加密软件系 统：
• 具有文件加密和解密功能； • 具有加解密速度统计功能； • 采用密文反馈链接和密文挪用短块处理技术； • 具有较好的人机界面。
第三讲 复习题
①分析DES的弱密钥和半弱密钥。 ②分析DES的互补对称性。 ③证明DES的可逆性。 ④证明DES的对合性。 ⑤画出3密钥 3DES的框图。
18、总复习/检查：综合实验
要求
① 同学们书面作业为所有奇数号的题目，要交作业。 ② 偶数号的题目中的一部分由辅导老师在作业课上讲解，
一部分点学生上台解答。 ③期末验收大作业。
第一讲 复习题
① 解释信息安全的含义。 ② 密码的基本思想是什么？ ③密码体制分哪些类型？各有什么优缺点？ ④什么是密码分析？密码分析有哪些类型？ ⑤为什么说理论上，任何实用的密码都是可破的？ ⑥计算机的程序文件和数据库文件加密容易受到什么攻击？