密码学概述
文章目錄
- 1、密碼學
- 1.1、密碼編碼學系統(tǒng)具有以下三個獨立的特征
- 1.2、對稱密碼模型
1、密碼學
密碼學是研究編制密碼和破譯密碼的技術(shù)科學 研究密碼變化的客觀規(guī)律
- 應用于編制密碼以保守通信秘密的,稱為編碼學;
- 應用于破譯密碼以獲取通信情報的,稱為破譯學,總稱密碼學;
- 電報最早是由美國的摩爾斯在1844年發(fā)明的,故也被叫做摩爾斯電碼。
- 它由兩種基本信號和不同的間隔時間組成:短促的點信號" ."
讀“的"(Di);保持一定時間的長信號"—",讀"答 "(Da)
間隔時間:滴,1t;答,3t;滴答間,1t;字母間,3t;字間,5t。
密碼是通信雙方按約定的法則進行信息特殊變換的一種重要保密手段。
依照這些法則,
- 變明文為密文,稱為加密變換;
- 變密文為明文,稱為脫密變換。
- 密碼在早期僅對文字或數(shù)碼進行加、脫密變換
- 隨著通信技術(shù)的發(fā)展,對語音、圖像、數(shù)據(jù)等都可實施加、脫密變換
進行明密變換的法則,稱為密碼的體制。指示這種變換的參數(shù),稱為密鑰
它們是密碼編制的重要組成部分。
密碼體制的基本類型可以分為四種:
- 錯亂--按照規(guī)定的圖形和線路,改變明文字母或數(shù)碼等的位置成為密文;
- 代替--用一個或多個代替表將明文字母或數(shù)碼等代替為密文;
- 密本--用預先編定的字母或數(shù)字密碼組,代替一定的詞組單詞等變明文為密文;
- 加亂--用有限元素組成的一串序列作為亂數(shù)
- 以上四種密碼體制,既可單獨使用,也可混合使用 ,以編制出各種復雜度很高的實用密碼
按規(guī)定的算法,同明文序列相結(jié)合變成密文。
最古典的兩個加密技巧是:
- 置換(Transposition cipher):將字母順序重新排列,例如‘help me’變成‘ehpl em’。
- 替代(substitution cipher):有系統(tǒng)地將一組字母換成其他字母或符號,例如‘fly at once’變成‘gmz bu podf’(每個字母用下一個字母取代)。
1.1、密碼編碼學系統(tǒng)具有以下三個獨立的特征
- (1)轉(zhuǎn)換明文為密文的運算類型:
上述運算的基本要求是不允許有信息丟失(即所有的運算是可逆的)。大多數(shù)密碼體制,也稱為乘積密碼系統(tǒng),都使用了多層代替和置換。
- (2)所用的密鑰數(shù):
如果發(fā)送方和接收方使用相同的密鑰,這種密碼就稱為對稱密碼、單密鑰密碼、秘密鑰密碼或傳統(tǒng)密碼。
如果發(fā)收雙方使用不同的密鑰,這種密碼就稱為非對稱密碼、雙鑰或公鑰密碼
- (3)加密方式:分組加密,流式加密
1.2、對稱密碼模型
對稱加密方案有五個基本成分
- 明文:原始可理解的消息或數(shù)據(jù),是算法的輸入。
- 加密算法:加密算法對明文進行各種代替和變換。
- 密鑰:密鑰也是加密算法的輸入。密鑰獨于明文和算法。算法根據(jù)所用的特定密鑰而產(chǎn)生不同的輸出。算法所用的確切代替和變換也依靠密鑰。
- 密文:作為算法的輸出,看起來完全隨機而雜亂的消息,依賴于明文和密鑰。對于給定的消息,不同的密鑰產(chǎn)生不同的密文,密文看上去是隨機的數(shù)據(jù)流,并且其意義是不可理解的
- 解密:算法本質(zhì)上是加密算法的逆運算。輸入密文和密鑰,輸出原始明文。
總結(jié)
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