文档介绍：网络与信息安全密码学基础
内容
对称加密算法
经典密码算法
现代密码算法
AES
随机数发生器
对称加密算法的基本模型
加密: E: (X,K)  Y, y = E(x,k)
X
Y
K
E
Y
X
K
D
解密: D: (Y,K)  X, x = D(y,k)
对称加密算法研究
对称加密算法的特点
算法强度足够
安全性依赖于密钥,不是算法
速度快
两门学科
密码学
密码分析
用对称加密算法建立起来的安全通讯
密码学
三种考虑角度
(1)从明文到密文的变换
替换(substitution)
置换(transposition)
……
(2)钥匙的数目
对称、单钥加密法
双钥、公钥加密
(3)明文的处理方式
分组加密(块加密算法)
流方式加密
密码分析
发现X和K的过程被称为密码分析
分析的策略取决于加密的技术以及可利用的信息,在加密算法设计和攻击时都需要用到的技术
根据可利用信息的不同,可分为5类:
(1)只有密文
(2)已知部分明文-密文对
(3)选择明文
(4)选择密文
* (1)(2)(3)常见、(4)不常见
加密算法的有效性
Unconditionally secure,绝对安全?
永不可破,是理想情况,理论上不可破,密钥空间无限,在已知密文条件下,方程无解。但是我们可以考虑:
破解的代价超过了加密信息本身的价值
putationally secure,
满足上述两个条件
直觉:什么是一个好的加密算法
假设密码(password)k是固定的
明文和密文是一个映射关系:单射,即 Ek(x1) != Ek(x2) if x1 != x2
通常情况是:明文非常有序
好的密码条件下,我们期望得到什么样的密文
随机性
如何理解随机性
静态:特殊的点
动态:小的扰动带来的变化不可知
考虑设计一个加密算法
打破明文本身的规律性
随机性(可望不可及)
非线性(一定要)
统计意义上的规律
多次迭代
迭代是否会增加变换的复杂性
是否存在通用的框架,用于迭代
复杂性带来密码分析的困难和不可知性
实践的检验和考验