文档介绍：第2章 密码学基础
主要内容
密码学的发展历史
密码学的基本概念
密码系统的分类
密码分析
经典密码学
密码学的发展历史(1)
自人类社会出现战争便产生了密码
Phaistos圆盘,一种直径约为160mm的Cretan-Mnoan粘土圆盘,始于公元前17世纪。表面有明显字间空格的字母,至今还没有破解。
Julius Caesar发明了凯撒密码
密码学的发展历史(2)
1834年,伦敦大学的实验物理学教授惠斯顿发明了电机,这是通信向机械化、电气化跃进的开始,也为密码通信采用在线加密技术提供了前提条件。
1920年,美国电报电话公司的弗纳姆发明了弗纳姆密码。其原理是利用电传打字机的五单位码与密钥字母进行模2相加。
密码学的发展历史(3)
两次世界大战大大促进了密码学的发展。
二战中美国陆军和海军使用的条形密码设备M-138-T4。根据1914年Parker Hitt的提议而设计。25个可选取的纸条按照预先编排的顺序编号和使用,主要用于低级的军事通信。
Kryha密码机大约在1926年由Alexander vo Kryha发明。这是一个多表加密设备,密钥长度为442,周期固定。一个由数量不等的齿的轮子引导密文轮不规则运动。
密码学的发展历史(4)
两次世界大战大大促进了密码学的发展。
转轮密码机ENIGMA,由Arthur Scherbius于1919年发明,面板前有灯泡和插接板;4轮ENIGMA在1942年装备德国海军,英国从1942年2月到12月都没能解读德国潜艇的信号。
英国的TYPEX打字密码机,是德国3轮ENIGMA的改进型密码机。它在英国通信中使用广泛,且在破译密钥后帮助破解德国信号。
密码学的发展历史(5)
1949年香农发表了一篇题为《保密系统的通信理论》的著名论文,该文首先将信息论引入了密码,从而把已有数千年历史的密码学推向了科学的轨道,奠定了密码学的理论基础。
1976年,《密码学的新方向》一文中提出了一个崭新的思想,不仅加密算法本身可以公开,甚至加密用的密钥也可以公开。
1977年美国国家标准局颁布了数据加密标准DES
2001年11月26日,正式颁布AES为美国国家标准。
密码学的基本概念(1)
密码学是关于加密和解密变换的一门科学,是保护数据和信息的有力武器。
密码是什么? 密码就是变换。(信息代码变换、数据电平变换)
变换是什么?变换是一种算法实现过程。
谁来做变换?变换可以由硬件和软件实现。(人、器件部件、计算机)
密码学的基本概念(2)
密码学(Cryptology):研究信息系统安全保密的科学。它包含两个分支
密码编码学(Cryptography),对信息进行编码实现隐蔽信息的一门学问
密码分析学(Cryptanalytics),研究分析破译密码的学问。
明文(消息)(Plaintext) :被隐蔽消息。
密文(Ciphertext)或密报(Cryptogram):明文经密码变换成的一种隐蔽形式。
加密(Encryption):将明文变换为密文的过程。
解密(Decryption):加密的逆过程,即由密文恢复出原明文的过程。
加密员或密码员(Cryptographer):对明文进行加密操作的人员。
密码学的基本概念(3)