文档介绍：高飞
密码学
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课程安排
密码学概述
古典密码
Shannon理论
分组密码
序列密码(流密码)
公钥密码
签名与认证、哈希函数、密码协议
课程要求
听课
作业
考试
参考书
《现代密码学教程》谷利泽,郑世慧,杨义先
《现代密码学》杨波清华大学出版社
《应用密码学》Bruce Schneier著吴世忠等译机械工业出版社
高飞
密码学
第1章概述
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1. 对密码学的正确认识
高强度性
防止女朋友偷看你的资料?
防止当局阅读你存储或传输的文件资料?
密码不同于隐藏
把一封信锁入保险箱,把保险箱藏在北京某个地方,让你去看这封信
把信锁入保险柜,告诉你保险柜的生产厂家和型号,让所有人都能研究锁的装置,而你仍然无法读到信
加密不同于访问控制
口令并不等同于这里所说的密码
2. 密码学的产生与发展
密码是一个既古老又现代的名词。
人类使用密码的历史非常悠久。自从有了部落,就有了外交,有了战争,也就有了密码。
古时候的密码主要是用于军事和外交目的。
自古以来,密码都是决定战争胜负的关键。
例1:军事密码本
北宋的曾公亮发明了我国的第一本军事密码本。
他将常用的40个军事口令逐一编号,并用一首40个字的五言诗作为解密的钥匙,在出征前密告先锋官。
如将军口令为“18”,而五言诗中编号18的字为“戏”字,于是将军先随便写一封含有“戏”的信,然后在“戏”字上加盖印章作记号送出。
先锋官得令后默念一遍诗歌,即可从“戏”中数出命令号码了。
唐朝的五言诗不计其数,送信的人又不明就里,敌方即使严刑逼供,信使也是“打死说不出”。
例2:英格玛(ENIGMA,意为谜)密码
ENIGMA是德国在1919年发明的一种加密系统。二战期间它开始被德军大量应用,令德军保密通讯技术处于领先地位。
在德国人眼里,英格玛是不可破译的,发信人通过调整3个转子的方向,使它处于17576个方向之一。17576个方向并不是太多,但破解者一个方向试一分钟,也要昼夜不停地工作两周。
为了战胜英格玛,英国人在布莱榭丽公园的小木屋里建起了密码学校,这里聚集着各种不同寻常的怪才数学家、军事家、心理学家、语言学家、象棋高手、填字游戏专家,专门负责破解。到二战结束时,这里已经聚集了7000人。
军事科学家估计,盟军对密码的成功破译使二战至少提前一年结束。
但是二战结束后,英国并没有透露英格玛已经被破解的秘密,直到20世纪70年代,各国转向计算机加密的研究,人们才知道布莱榭丽公园的故事。但那时,很多无名英雄已经长眠地下了。
例3:现代战争
从“9·11”以后的反恐战的密码大战中,我们就可以看出它有多“复杂”。
2006年4月21日,驻阿富汗美军宣布,为了防止“基地”组织恐怖分子窃听,美军已紧急更换了全部通用密码。
美军此次急着更换密码,是因为一名已经脱离“基地”组织的“前恐怖分子”宣称,“基地”组织已于2005年初成功破译了驻阿美军的通用密码,并依靠破译密码全面掌握了美军活动动向。
抓不到拉登与密码被破有关?阿富汗情报部门官员曾公开表示,“基地”恐怖组织似乎总能提前获知抓捕行动,“有时甚至是提前数分钟从抓捕中逃脱”“让人觉得非常的可疑”。