文档介绍：毕业设计(论文)开题报告
题目:基于对称密码的加密算法设计
院(系) 电信学院
专业电子信息科学与技术
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导师
2011年 3月 6日
毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况)
随着信息与通信技术的迅猛发展和广泛应用,网络与信息系统基础性、全局性的作用日益增强, 人们通过互联网进行信息交流,难免涉及到密码保护问题,这不仅关系到个人隐私甚至可能是国家机密,国家安全。隐私与机密网络信息的安全与保护问题日益成为亟待解决的关键问题。从这个意义上来说,提出一种对密码的有效加密算法,就是我们必须面对的问题,但是密码的复杂性和无序性给加密算法的设计带来难题,于是,我们必须寻找一种对简单密码普遍适用的规律性算法,那么,对对称密码的加密就成为最实用最普遍的问题。随着中国经济,社会的发展与崛起,生活的便捷性与快捷性越来越深入人心,网上购物,网上交易会越来越频繁,藉此,密码安全就成为我们最关注的问题。对密码的保护就成为我们的共识与需求,而加密最能体现出它的分量,那对对称密码的加密同样就有深远的研究价值与现实意义。
不仅国内,国外对数据加密同样重视,1977年,美国数据加密标准(Data Encryption Standard, DES)颁布,在此后的30年,DES成为世界范围内的标准,除此之外,公开密钥算法RSA同样发展迅速,相关算法的不断改进,和新方法,新思路的不断涌现,这些,对对称密码加密算法的深入研究都起到很大的作用。[1]
国外目前不仅在密码基础理论方面的研究做的很好,而且在实际应用方面也做的非常好。制定了一系列的密码标准,特别规范。算法的征集和讨论都已经公开化,但密码技术作为一种关键技术,各国都不会放弃自主权和控制权,都在争夺霸权地位。美国征集AES的活动就充分体现了这一点,欧洲和日本就不愿意袖手旁观,他们也采取了相应的措施,其计划比美国更宏大,投资力度更大。[2]
我国在密码基础理论的某些方面的研究做的很好,但在实际应用方面与国外的差距较大,没有自己的标准,也不规范。
目前最为人们所关注的实用密码技术是PKI技术。国外的PKI应用已经开始,开发PKI的厂商也有多家。许多厂家,如Baltimore,Entrust等推出了可以应用的PKI产品,有些公司如VerySign等已经开始提供PKI服务。网络许多应用正在使用PKI技术来保证网络的认证、加解密和密钥管理等。尽管如此,总的说来PKI技术仍在发展中。按照国外一些调查公司的说法,PKI系统仅仅还是在做示范工程。安全
资深分析家认为:PKI技术将成为所有应用的计算基础结构的核心部件,包括那些越出传统网络界限的应用。B2B电子商务活动需要的认证、不可否认等只有PKI产品才有能力提供这些功能。[2,3]
目前国际上对非数学的密码理论与技术(包括信息隐形,量子密码,基于生物特征的识别理论与技术等)非常关注,讨论也非常活跃。信息隐藏将在未来网络中保护信息免于破坏起到重要作用,信息隐藏是网络环境下把机密信息隐藏在大量信息中不让对方发觉的一种方法。特别是图象叠加、数字水印、潜信道、隐匿协议等的理论与技术的研究已经引起人们的重视。1996年以来,国际上召开了多次有关信息隐藏的专业研讨会。基于生物特征(比如手形、指纹、语音、视网膜、虹膜、脸形、DNA等)的识别理论与技术已有所发展,形成了一些理论和技术,也形成了一些产品,这类产品往往由于成本高而未被广泛采用。1969年美国哥伦比亚大学的Wiesner创造性地提出了共轭编码的概念,遗憾的是他的这一思想当时没有被人们接受。十年后,源于共轭编码概念的量子密码理论与技术才取得了令人惊异的进步,已先后在自由空间和商用光纤中完成了单光子密钥交换协议,英国BT实验室通过30公里的光纤信道实现了每秒20k比特的密钥分配。近年来,英、美、日等国的许多大学和研究机构竞相投入到量子密码的研究之中,更大的计划在欧洲进行。到目前为止,主要有三大类量子密码实现方案:一是基于单光子量子信道中测不准原理的;二是基于量子相关信道中Bell原理的;三是基于两个非正交量子态性质的。但有许多问题还有待于研究。比如,寻找相应的量子效应以便提出更多的量子密钥分配协议,量子加密理论的形成和完善,量子密码协议的安全性分析方法研究,量子加密算法的开发,量子密码的实用化等。总的来说,非数学的密码理论与技术还处于探索之中。[3,4]
本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
采用单钥密码系统的加密方法,同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。由于其速度,对称性加密通常在消息发送方需要