密码学基础知识(学习笔记)

2017年9月3日

一、 基本概念

1、 加密(encryption)，解密(decryption)；

明文(plaintext) ，密文(ciphertext)：报文的原始方式为明文，加密后成为密文

 

2、一般加密的系统模型

 

一个密码系统由算法以及所有可能的明文(明文空间)，密文(密文空间)和密钥(密钥空间) 4个部分组成。密钥又专人掌握，而算法通常是公开的。

 

如果加密密钥和解密密钥相同，就是对称加密，否则就是非对称加密

3、密钥：密钥是算法的可变参数。密码体制的安全性完全建立在对密钥的安全性上面

4、密码学的发展

①古典密码：比如说移位密码:  明文->密文   

移动三位  A->D  B->E C->F   

 

则

加密算法：

              密文字母 = 明文字母 + k mod 26

解密算法：

              明文字母 = 密文字母 – k mod 26

 

然后上面移动三位的密钥就是 k = 3;

 

 

②近代密码 ： 手工或者用电动机器实现复杂的移位

 

③现代密码：基于各种数学问题算法，比如基于数论的算法， DES算法(分组密码) , RSA算法(公钥密码， 非对称)。

 

5、密码攻击类型

      ①只知道密文

      ②只知道部分密文和对应的明文

      ③知道部分密文和对应的明文 + 选择一些明文可以得到相应密文

      ④选择密文，攻击者能选择不同的被加密的密文，并可得到对应解密的明文

 

6、密码防御

  ①扩散与混乱。

      扩散：将明文的统计特性散布到密文中去

      混乱：使密文和密钥之间的统计关系变得尽可能复杂

  ②使用安全密码