密码学论文(1)

密码学论文

班级：统计学（金融数学方向）

姓名：鲁亚婷

学号：110444061

密码学论文

在我们的生活中有许多的秘密和隐私，我们不想让其他人知道，更不想让他们去广泛传播或者使用。对于我们来说，这些私密是至关重要的，它记载了我们个人的重要信息，其他人不需要知道，也没有必要知道。为了防止秘密泄露，我们当然就会设置密码，保护我们的信息安全。更有甚者去设置密保，以防密码丢失后能够及时找回。

我们要为信息添加安全锁，设置密码，那么密码到底是干什么的呢？其实，密码就是为了防止未被允许进入的陌生人进入你的“账户”、“系统”等读写你的文件和数据。很简单的理解，就和门要上锁一样,如果不上锁,那别人去你的家就和去自己的家一样了。有此可知，密码在生活中的重要性。

“密码”一词对人们来说并不陌生，人们可以举出许多有关使用密码的例子。如保密通信设备中使用“密码”，个人在银行取款使用“密码”，在计算机登录和屏幕保护中使用“密码”，开启保险箱使用“密码”，儿童玩电子游戏中使用“密码”等等。这里指的是一种特定的暗号或口令字。现代的密码已经比古代有了长远的发展，并逐渐形成一门科学，吸引着越来越多的人们为之奋斗。

从专业上来讲，密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。

为了研究密码所以就有了密码学。密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。

密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的，并随着先进科学技术的应用，已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果，特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。

进行明密变换的法则，称为密码的体制。指示这种变换的参数，称为密钥。它们是密码编制的重要组成部分。密码体制的基本类型可以分为四种：错乱——按照规定的图形和线路，改变明文字母或数码等的位置成为密文；代替——用一

个或多个代替表将明文字母或数码等代替为密文；密本——用预先编定的字母或数字密码组，代替一定的词组单词等变明文为密文；加乱——用有限元素组成的一串序列作为乱数，按规定的算法，同明文序列相结合变成密文。以上四种密码体制，既可单独使用，也可混合使用，以编制出各种复杂度很高的实用密码。

中国古代秘密通信的手段，已有一些近于密码的雏形。宋曾公亮、丁度等编撰《武经总要》“字验”记载，北宋前期，在作战中曾用一首五言律诗的40个汉字，分别代表40种情况或要求，这种方式已具有了密本体制的特点。

1871年，由上海大北水线电报公司选用6899个汉字，代以四码数字，成为中国最初的商用明码本，同时也设计了由明码本改编为密本及进行加乱的方法。在此基础上，逐步发展为各种比较复杂的密码。

在欧洲，公元前405年，斯巴达的将领来山得使用了原始的错乱密码；公元前一世纪，古罗马皇帝凯撒曾使用有序的单表代替密码；之后逐步发展为密本、多表代替及加乱等各种密码体制。

二十世纪初，产生了最初的可以实用的机械式和电动式密码机，同时出现了商业密码机公司和市场。60年代后，电子密码机得到较快的发展和广泛的应用，使密码的发展进入了一个新的阶段。

密码破译是随着密码的使用而逐步产生和发展的。1412年，波斯人卡勒卡尚迪所编的百科全书中载有破译简单代替密码的方法。到16世纪末期，欧洲一些国家设有专职的破译人员，以破译截获的密信。密码破译技术有了相当的发展。1863年普鲁士人卡西斯基所著《密码和破译技术》，以及1883年法国人克尔克霍夫所著《军事密码学》等著作，都对密码学的理论和方法做过一些论述和探讨。1949年美国人香农发表了《秘密体制的通信理论》一文，应用信息论的原理分析了密码学中的一些基本问题。

自19世纪以来，由于电报特别是无线电报的广泛使用，为密码通信和第三者的截收都提供了极为有利的条件。通信保密和侦收破译形成了一条斗争十分激烈的隐蔽战线。

1917年，英国破译了德国外长齐默尔曼的电报，促成了美国对德宣战。1942年，美国从破译日本海军密报中，获悉日军对中途岛地区的作战意图和兵力部署，从而能以劣势兵力击破日本海军的主力，扭转了太平洋地区的战局。在保卫英伦

三岛和其他许多著名的历史事件中，密码破译的成功都起到了极其重要的作用，这些事例也从反面说明了密码保密的重要地位和意义。

当今世界各主要国家的政府都十分重视密码工作，有的设立庞大机构，拨出巨额经费，集中数以万计的专家和科技人员，投入大量高速的电子计算机和其他先进设备进行工作。与此同时，各民间企业和学术界也对密码日益重视，不少数学家、计算机学家和其他有关学科的专家也投身于密码学的研究行列，更加速了密码学的发展。

从密码学发展历程来看，可分为古典密码（以字符为基本加密单元的密码）以及现代密码（以信息块为基本加密单元的密码）两类。而古典密码有着悠久的历史，从古代一直到计算机出现以前，古典密码学主要有两大基本方法：

①代替密码：就是将明文的字符替换为密文中的另一种的字符，接收者只要对密文做反向替换就可以恢复出明文。

②置换密码(又称易位密码)：明文的字母保持相同，但顺序被打乱了。

对于现代密码学的发展，我主要举两个例子，金融系统中的指纹识别技术和电脑开机的人脸识别技术。

指纹系统逻辑结构包括邮政金融业务系统和指纹认证系统两部分系统之间通过接口互相调用、通讯实现业务系统内部人员的身份认证，如图1所示。天津邮政储蓄指纹认证系统包括认证和管理两大部分:认证部分实现本地和远程的指纹身份验证;管理部分完成指纹设备、人员信息的管理。管理系统划分为省中心指纹管理系统、区县指纹管理系统、网点指纹管理系统。

目前，天津邮政储蓄统一的指纹身份认证平台，可以为多个信息系统提供人员身份确认功能，凡需要验证身份的环节指纹中心均可以提供指纹验证功能.真正实现了身份认证流程的一体化。此外该身份认证系统操作流程规范，对业务系统人员的指纹、身份级别等信息集中存放、操作流程一致实现了数据共享，便于统一管理。

指纹技术的应用，有效杜绝了过去由于操作性风险导致的金融案件。采用指纹技术后柜员操作及授权业务只能是当事人操作完全杜绝了替代和非法授权的情况发生。由于是对本人指纹进行采集和识别，因而别人无法窥视、盗窃他人密码，从而切断了非正常途径传送密码的可能(防止高智商作案)提高工作速度，指

纹录入及识别大约1秒这比手工输入密码要快。柜员和主管都不用费时定期更换密码，也不必用其他手段来保护密码。另外，该系统应用简单.不用对使用者作过多要求易学易用。

我相信，指纹技术将会得到进一步发展，应用到更多领域，为各种各样的信息提供安全保障。不仅如此，指纹的不可替代性还可以保障各种秩序的稳定，比如可以利用指纹技术进行上班签到等。

人脸识别，特指利用分析比较人脸视觉特征信息进行身份鉴别的计算机技术。人脸识别是一项热门的计算机技术研究领域，它属于生物特征识别技术，是对生物体（一般特指人）本身的生物特征来区分生物体个体。人脸识技术中被广泛采用的区域特征分析算法，它融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型,即人脸特征模板。利用已建成的人脸特征模板与被测者的人的面像进行特征分析，根据分析的结果来给出一个相似值。通过这个值即可确定是否为同一人。

一般来说，人脸识别系统包括图像摄取、人脸定位、图像预处理、以及人脸识别（身份确认或者身份查找）。系统输入一般是一张或者一系列含有未确定身份的人脸图像，以及人脸数据库中的若干已知身份的人脸图象或者相应的编码，而其输出则是一系列相似度得分，表明待识别的人脸的身份。目前人脸识别的算法可以分类为：基于人脸特征点的识别算法，基于整幅人脸图像的识别算法，基于模板的识别算法，利用神经网络进行识别的算法。

人脸识别技术的应用1．企业、住宅安全和管理。如人脸识别门禁考勤系统，人脸识别防盗门等。 2．电子护照及身份证。这或许是未来规模最大的应用。在国际民航组织（ ICAO）已确定，从 2010年 4月 1日起，其118个成员国家和地区，必须使用机读护照，人脸识别技术是首推识别模式，该规定已经成为国际标准。 3．公安、司法和刑侦。如利用人脸识别系统和网络，在全国范围内搜捕逃犯。 4．自助服务。如银行的自动提款机，如果用户卡片和密码被盗，就会被他人冒取现金。如果同时应用人脸识别就会避免这种情况的发生。 5．信息安全。如计算机登录、电子政务和电

子商务。在电子商务中交易全部在网上完成，电子政务中的很多审批流程也都搬到了网上。

在当前，交易或者审批的授权都是靠密码来实现。如果密码被盗，就无法保证安全。如果使用生物特征，就可以做到当事人在网上的数字身份和真实身份统一。从而大大增加电子商务和电子政务系统的可靠性。因此，指纹识别技术与人脸识别技术是再好不过的有效方法。因此二者的发展前景是可乐观的。

密码在当今社会生活中的作用可以说十分巨大，军事国防方面，现代金融、贸易、生产等无不在大规模使用密码．计算机网络的广泛应用，使人们对密码的依赖达到了新的高度，在千百万台计算机联结成的因特网上，用户的识别基本上是靠密码．密码被破译就会产生危及安全的极严重的后果．计算机“黑客”的作为，即为密码破译的一例，连美国国防部的计算机都未能幸免，可见密码编制的难度了．在如今生物密码技术还不熟练的前提下，我们只有更加注意防范，以免信息泄露，受到伤害。

别说是国防机密了，就我们自己最关心的QQ账号和各种账号的密码更容易被盗。经分析现在盗号有3种：1.木马截取（在你的机子上安装木马，当你登录时发到对方的邮箱或ASP）2.暴力破译（使用暴力软件，一个一个的试直到找到正确密码）3.帐号申诉（知道你的QQ资料去申诉你的QQ）。下面提点防止盗号的方法：1、申请二代密码保护2、经常改密码和密保，杀病毒和木马。每登一次杀一次。 3、密码设置不要简单,插入字母和数字4、不要告诉任何人你的密码5、要申请密保卡进行密码保护6、输入密码时最好用软键。

随着破译密码技术的发展，我们更应该加快加密技术的进步。来保障我们的个人信息安全，企业的机密安全和国家的机密安全。我相信，生物加密技术的产生与广泛应用将会使加密技术推向现代密码学的顶峰。将会更有效，更方便的保护人类的各种信息安全。让我们期待吧。但是现在，我们还是要注意保护密码安全，为了自己的利益、企业的利益和国家的利益，大家一定要做好各种信息安全防范工作。