文档介绍：密码学理论与技术
范明钰
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密码学
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课堂作业
基本概念部分没有理解的问题
古典密码部分没有理解的问题
现代密码部分没有理解的问题
课程到此所遇到的其他有关密码学的不理解的问题
密码学
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主要内容
算法分类
密码算法面临的问题和发展趋势
算法的使用
操作模式
密码学
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密码算法分类-i
按照保密的内容分:
受限制的(restricted)算法:算法的保密性基于保持算法的秘密。
基于密钥(key-based)的算法:算法的保密性基于对密钥的保密。
密码学
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密码算法分类-ii
基于密钥的算法,按照密钥的特点分类:
对称密码算法(symmetric cipher):又称传统密码算法(conventional cipher),就是加密密钥和解密密钥相同,或实质上等同,即从一个易于推出另一个。又称秘密密钥算法或单密钥算法。
非对称密钥算法(asymmetric cipher):加密密钥和解密密钥不相同,从一个很难推出另一个。又称公开密钥算法(public-key cipher)。公开密钥算法用一个密钥进行加密, 而用另一个进行解密。其中的加密密钥可以公开,又称公开密钥(public key),简称公钥。解密密钥必须保密,又称私人密钥(private key)。简称私钥
密码学
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密码算法分类-iii
其中对称密钥密码又可分为:
分组密码
特点:每次对一块数据加密
应用:多数网络加密应用
举例:DES,IDEA,RC6,Rijndael
流密码—序列密码
特点:每次对一位或一字节加密
应用:手机
One-time padding,Vigenére,Vernam
密码学
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密码算法分类-iv
按照对明文的处理方式:
分组密码(block cipher):将明文分成固定长度的组,用同一密钥和算法对每一块加密,输出也是固定长度的密文。
流密码(stream cipher):又称序列密码。序列密码每次加密一位或一字节的明文,也可以称为流密码。
序列密码是手工和机械密码时代的主流
密码学
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密码算法分类-v
公开密钥密码:
大部分是分组密码,只有概率密码体制属于流密码
用法:每次对一块数据加密
用途:数字签名,身份认证
举例:RSA, ECC, ElGamal
加密解密速度慢
密码学
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现代常规分组加密算法—发展趋势
一种是对DES进行复合,强化它的抗攻击能力
另一种是开辟新的方法,即象DES那样加解密速度快,又具有抗差分攻击和其他方式攻击的能力
新理论、新技术:量子密码、生物密码
密码学
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对称密码算法简介
可变密钥长度: RC5
混合运算IDEA
数据相关的圈数RC5
密钥相关的圈数CAST-128
密钥相关的S盒: Blowfish
冗长密钥调度算法: Blowfish
可变的F:CAST-128
发展趋势:
可变长明文/密文块长度、可变圈数、每圈操作作用于全部数据