密码学简史课件.
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密码学简史
Shanghai Jiao Tong University
目录
古代加密方法
古典密码
近现代密码（1840s以后）
Shanghai Jiao Tong University
古代加密方法
• 起水、图画、文章……
• 栅格加密法
– 1600s
栅栏加密法是一种比较简单快捷的加密方法。 栅栏加密法就是把要被加密的文件按照一上一下的写法写出来，再把第二 行的文字排列到第一行的后面。 比如：information i f r a i n ifrainnomto n o m t o
现代密码
• 对称密钥密码，基于代换
– DES，1977年成为标准 – Rijndael，2002年成为AES算法
• 非对称密钥密码（公钥密码），基于函数
– RSA，1977年提出，基于大数因数分解问题 – ElGamal，1984年提出，基于离散对数问题 – ECC，1985年提出，基于椭圆曲线问题
Shanghai Jiao Tong University
古典密码
• 置换密码
把明文中的字母重新排列，字母本身不变，但是位置改变了
• 代替密码
先构造一个密文字母表，然后用密文字母表中的字母来代替明文字母
• 代数密码
Shanghai Jiao Tong University
古典密码
• 恺撒(Caesar)密码
近现代密码
• 分组密码
分组密码是将明文消息编码表示后的数字(简称明文数字)序列，划分成长度为n 的组(可看成长度为n的矢量)，每组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字( 简称密文数字)序列。 DES CLIPPER IDEA AES KASUMI SMS4
• 序列密码
Shanghai Jiao Tong University
• 新密码技术
– 混沌密码，基于非线性动力学系统 – 量子密码，基于量子物理学
Shanghai Jiao Tong University
总结
zzzzzzzzz 密码技术与人类文明的关系
古典密码
源于对自然的感性认识
近代密码
数学理论的发展
现代密码
计算机科学的发展 数学的进一步发展
依赖技巧与算 法本身的保密
– 按字母表向后位移3位 – 脱离实物，向算法发展 – 仍然部分依赖算法本身 – 容易破解
• 是单表替换密码
– 枚举25种可能移位
Shanghai Jiao Tong University
古典密码
• 维热纳尔(Vigenere)密码 • 是多表替换密码
原理：明文字母在方阵 中的列和密钥在方阵中 的行的交点来代替明文 字母
Shanghai Jiao Tong University
现代密码
• 基于计算机科学的发展
– 不再依赖技巧，而以数学理论为基础 – 安全性完全依赖于严密的数学证明 – 允许引入大量复杂运算 – 高效准确 – 破解代价极高，且极度依赖数学的发展
Shanghai Jiao Tong University
开始运用理性 思维设计算法
以严密的科学 理论作为支持
Shanghai Jiao Tong University
谢谢观赏
ShanghaiJiao JiaoTong TongUniversity University Shanghai
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目录
古代加密方法
古典密码
近现代密码（1840s以后）
Shanghai Jiao Tong University
古代加密方法
• 起水、图画、文章……
• 栅格加密法
– 1600s
栅栏加密法是一种比较简单快捷的加密方法。 栅栏加密法就是把要被加密的文件按照一上一下的写法写出来，再把第二 行的文字排列到第一行的后面。 比如：information i f r a i n ifrainnomto n o m t o
现代密码
• 对称密钥密码，基于代换
– DES，1977年成为标准 – Rijndael，2002年成为AES算法
• 非对称密钥密码（公钥密码），基于函数
– RSA，1977年提出，基于大数因数分解问题 – ElGamal，1984年提出，基于离散对数问题 – ECC，1985年提出，基于椭圆曲线问题
Shanghai Jiao Tong University
古典密码
• 置换密码
把明文中的字母重新排列，字母本身不变，但是位置改变了
• 代替密码
先构造一个密文字母表，然后用密文字母表中的字母来代替明文字母
• 代数密码
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古典密码
• 恺撒(Caesar)密码
近现代密码
• 分组密码
分组密码是将明文消息编码表示后的数字(简称明文数字)序列，划分成长度为n 的组(可看成长度为n的矢量)，每组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字( 简称密文数字)序列。 DES CLIPPER IDEA AES KASUMI SMS4
• 序列密码
Shanghai Jiao Tong University
• 新密码技术
– 混沌密码，基于非线性动力学系统 – 量子密码，基于量子物理学
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总结
zzzzzzzzz 密码技术与人类文明的关系
古典密码
源于对自然的感性认识
近代密码
数学理论的发展
现代密码
计算机科学的发展 数学的进一步发展
依赖技巧与算 法本身的保密
– 按字母表向后位移3位 – 脱离实物，向算法发展 – 仍然部分依赖算法本身 – 容易破解
• 是单表替换密码
– 枚举25种可能移位
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古典密码
• 维热纳尔(Vigenere)密码 • 是多表替换密码
原理：明文字母在方阵 中的列和密钥在方阵中 的行的交点来代替明文 字母
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现代密码
• 基于计算机科学的发展
– 不再依赖技巧，而以数学理论为基础 – 安全性完全依赖于严密的数学证明 – 允许引入大量复杂运算 – 高效准确 – 破解代价极高，且极度依赖数学的发展
Shanghai Jiao Tong University
开始运用理性 思维设计算法
以严密的科学 理论作为支持
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谢谢观赏
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