文档介绍：第5章密码及加密技术
上海市高校精品课程
上海高校优秀教材奖
网络安全技术及应用
(第3版)
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国家“十三五”
重点出版规划项目
网络安全技术及应用
主编贾铁军陶卫东
副主编俞小怡罗宜元彭浩王坚
目录
密码破译与密钥管理
2
实用密码技术概述
3
PGP软件应用实验
4
密码技术概述
1
本章小结
5
教学目标
●掌握加密技术、密码学相关概念
●掌握数据及网络加密方式
●了解密码破译方法与密钥管理
●掌握实用加密技术
重点
重点
教学目标
密码技术概述
密码学发展历程
二战中,日本研制的JN-25B密码曾自认为是当时最高级密码而不可被破解,并为日军成功偷袭珍珠港发挥了重要作用。1942年5月,日军欲故技重施,妄图偷袭中途岛,想一战奠定其在西太平洋的统治地位。然而,美国海军密码局在英国“布莱切雷庄园”协助下,成功破译此密码,洞悉到日本人的野心,给了日本联合舰队致命一击。美军尼米兹上将曾写道:“中途岛战役本质上是一次情报侦察的胜利。”
案例5-1
密码学发展历程
根据古罗马历史学家苏维托尼乌斯的记载,恺撒曾用此方法对重要的军事信息进行加密:“如果需要保密,信中便用暗号,也即是改变字母顺序,使局外人无法组成一个单词。如果想要读懂和理解它们的意思,得用第4个字母置换第一个字母,即以D代A,余此类推。”
案例5-2
密码学发展历程
1949年,香农(Shannon)开创性的发表了论文《保密系统的通信原理》,为密码学建立了理论基础,从此密码学成为一门科学。自此以后,越来越多针对密码学的研究开始出现,密码学开始有了理论的数学基础,其地位已上升为一专门的学科。
1976 年,密码学界发生了两件有影响力的事情. 一是数据加密算法DES 的发布,二是Diffie 和Hellman 公开提出了公钥密码学的概念。DES 算法的发布是对称密码学的一个里程碑,而公钥密码学概念的出现也使密码学开辟了一个新的方向。
自此以后,密码学已经从军事领域走出来,成为一个公开的学术研究方向。无论是对称密码学还是公钥密码学,其都是为了解决数据的保密性,完整性和认证性这三个主要的问题。
密码学发展历程
现在的学术界一般认为,密码学研究的目的乃是要保证数据的保密性、完整性和认证性。
数据的保密性是指未经授权的用户不可获得原始数据的内容。
数据的完整性是验证数据在传输中未经篡改。
数据的认证(审查)性是指验证当前数据发送方的真实身份。
密码学正是研究信息保密性、完整性和认证性的科学,是数学和计算机的交叉学科,也是一门新兴并极有发展前景的学科。
密码学相关概念
密码学包含两个互相对立的分支
研究编制密码的技术称为密码编码学(Cryptography),主要研究对数据进行变换的原理、手段和方法,用于密码体制设计。
研究破译密码的技术称为密码分析学(Cryptanalysis),主要研究内容如何破译密码算法。密码编制学和密码分析学共同组成密码学。
密码学相关概念
基本概念
在学习密码技术之前,首先定义一些术语。
明文是原始的信息(Plaintext,记为P)。
密文是明文经过变换加密后信息(Ciphertext,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)。
密码学相关概念
加密算法(Encryption Algorithm)是实现加密所遵循的规则。用于对明文进行各种代换和变换,生成密文。
解密算法(Decryption Algorithm)是实现解密所遵循的规则,是加密算法的逆运行,由密文得到明文。
密钥(Key,记为K)。为了有效地控制加密和解密算法的实现,密码体制中要有通信双方的专门的保密“信息”参与加密和解密操作,这种专门信息称为密钥。