密码学基础知识(二)密码体制
密碼體制五元組:(M,C,K,E,D),分別是明文,密文,密鑰,加密,解密。
咱們基本目的就是,有明文m,經過加密密鑰k加密就能得到密文c。但是有密文c卻沒有解密密鑰就不能得到明文m。
大家看見了解密密鑰和加密密鑰,想這是怎么回事呢。
原來,密碼體制有兩大正派,
一是對稱密碼體制,就是單鑰密碼體制,加密和解密密鑰一樣,或者其中一個容易推出另一個,也就是祖傳功法就一部,分了上下兩冊,這個門派可是源遠流長根基深厚的大門派。
二是非對稱密碼體制,就是雙鑰密碼體制,就是祖傳功法兩部,這兩部還是一個外門功法一部內門功法,互不想干。這個是后來的門派,不過這個門派根據自己的一個特點起了個文藝的名字:公鑰密碼體制。這是咋回事呢,難不成是怕了對稱密碼了嘛。原來是由于非對稱密碼體制中,由加密密鑰推出解密密鑰是極其困難的,于是他們就把自己的外門功法-加密密鑰公布,吸引香客,入了門派后再將內家功法-解密密鑰傳授。為了評選紅旗門派,他們還因人授課,傳授不同的解密密鑰。
有正派就得有反派啊,反派的招數有:
窮舉攻擊:我雖然不知道內容,但是我把所有的功法-密鑰,都試一試,總有克你的。
統計分析攻擊:我研究你這 招數的樣子-明文 相對應 經脈圖-密文 的規律。
解密變換攻擊:要求有良好的數學內力,見招拆招,用強大的實力直接打倒你。
側信道攻擊:暫不提她。
那正反門派準備了這么久蓄勢待發,什么時候才能打起來呢?神器?
唯密文:知道一些密文
已知明文:知道一些明文和對應的密文
選擇明文:有間諜,能夠選擇一些明文得到其密文
選擇密文:有內奸,能夠選擇一些密文得到其明文
那這杖什么時候不能打起來呢?
無條件安全:怎么攻擊我都不怕,都不怕,你怕不怕。就是一次一密密碼體制。
計算上不可破譯:你攻擊我付出的代價還不如不攻擊呢。常見就是破譯了,有效期卻過了?;蛘咂谱g出的價值還不如吃的盒飯貴呢。
那咱們怎么玩轉啊?
密碼體制的安全性在于密鑰,門派的根基在于功法嘛。我們總要假定敵人知道我們的加密算法,雖然我們知道算法不公開才更安全。商業密碼的算法就得公開。
這一說,關鍵還是密鑰啊。shannon建議,擴散,混淆,乘積迭代的方式設計密碼。擴散:將明文和密鑰對密文的影響盡可能擴大;混淆:密文和密鑰的關系復雜化。乘積迭代:將容易設計的簡單密碼迭代來達成擴散和混淆的效果。事實證明是,正確的。大神還說了,密碼的本質就在于尋找一個難解問題。狹義看就是計算復雜性。
公鑰密碼體制與對稱密碼體制相比,有哪些優點和不足?
優點:I.密鑰的分發相對容易;
? ? ? ? ? ?II.密鑰管理簡單;
? ? ? ? ? ?III.可以有效地實現數字簽名。
缺點:I.與對稱密碼體制相比,非對稱密碼體制加解密速度較慢;
? ? ? ? ? ?II.同等安全強度下,非對稱密碼體制要求的密鑰位數要多一些;
? ? ? ? ? ?III.密文長度往往大于明文長度。
總結
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