现代密码学考试总结
成功的密码学期总结与自省
成功的密码学期总结与自省现如今，随着信息技术的迅猛发展，人们在各个领域中都离不开密码学的保护。
作为密码学的学习者，我在这个学期中经历了许多挑战和收获，对于密码学有了更加深入的理解。
在本文中，我将对我在本学期中的学习经历进行总结与自省。
一、回顾学习内容在本学期的密码学课程中，我学习了许多基础概念和技术，包括对称密码学、非对称密码学以及哈希函数等。
通过学习这些内容，我对密码学的原理和应用有了更加全面的认识。
在对称密码学方面，我学习了DES、AES等常见的对称加密算法，了解了它们的原理和特点。
我还学习了密码分析方法，如差分攻击、线性攻击等，并了解了他们对于密码系统的威胁。
在非对称密码学方面，我学习了RSA、椭圆曲线密码算法等非对称加密算法的基本原理。
我了解了数字签名和公钥证书的概念，以及它们在保护通信和验证身份等方面的应用。
此外，我还学习了哈希函数的原理和应用。
了解了MD5、SHA-1、SHA-256等常见的哈希函数，并学习了哈希函数在消息完整性检验和密码存储等方面的应用。
二、遇到的挑战与解决方案在学习密码学的过程中，我也遇到了一些挑战。
其中一个主要的挑战是理解数学概念和算法原理。
密码学作为一门涉及大量数学内容的学科，需要对数论、代数等数学知识有一定的了解。
在遇到这个挑战时，我主动查阅相关数学知识的资料，并寻求老师和同学的帮助，最终顺利地掌握了相关概念和算法。
另一个挑战是理解密码学算法的实现细节。
有些密码算法涉及到复杂的位运算和数论计算，我需要花费一定的时间和精力来理解和实现这些算法。
为了解决这个挑战，我阅读了相关的文献和教材，并进行了一些编程实践，加深了对算法的理解和掌握。
三、取得的成果与收获在本学期的学习过程中，我取得了一些成果和收获。
首先，我对密码学的基本原理和技术有了深入的了解，能够独立地进行密码系统的设计和分析。
其次，我学会了使用一些密码学工具和软件，如OpenSSL、GnuPG等，能够进行加密通信和数字签名的操作。
现代密码学总结汇总
现代密码学总结第一讲绪论•密码学是保障信息安全的核心•安全服务包括：机密性、完整性、认证性、不可否认性、可用性•一个密码体制或密码系统是指由明文（m或p）、密文（c）、密钥（k）、加密算法（E）和解密算法（D）组成的五元组。
•现代密码学分类：•对称密码体制：（又称为秘密密钥密码体制，单钥密码体制或传统密码体制）密钥完全保密；加解密密钥相同；典型算法：DES、3DES、AES、IDEA、RC4、A5 •非对称密码体制：（又称为双钥密码体制或公开密钥密码体制）典型算法：RSA、ECC第二讲古典密码学•代换密码：古典密码中用到的最基本的处理技巧。
将明文中的一个字母由其它字母、数字或符号替代的一种方法。
（1）凯撒密码：c = E(p) = (p + k) mod (26) p = D(c) = (c –k) mod (26)（2）仿射密码：明文p ∈Z26，密文c ∈Z26 ，密钥k=(a,b) ap+b = c mod (26)（3）单表代换、多表代换Hill密码：（多表代换的一种）——明文p ∈(Z26)m，密文c ∈(Z26)m，密钥K ∈{定义在Z26上m*m的可逆矩阵}——加密c = p * K mod 26 解密p = c * K-1 mod 26Vigenere密码：查表解答（4）转轮密码机：•置换密码•••：将明文字符按照某种规律重新排列而形成密文的过程列置换，周期置换•密码分析：•统计分析法：移位密码、仿射密码和单表代换密码都没有破坏明文的频率统计规律，可以直接用统计分析法•重合指数法• 完全随机的文本CI=0.0385，一个有意义的英文文本CI=0.065• 实际使用CI 的估计值CI ’：L ：密文长。
fi ：密文符号i 发生的数目。
第三讲 密码学基础第一部分 密码学的信息论基础• Shannon 的保密通信系统模型发送者接收者信源分析者加密解密安全信道无噪信道安全信道MM MCK K密钥源发送者接收者信源分析者加密解密无噪信道安全信道MM MC KK ’密钥源无噪信道•一个密码体制是一个六元组：（P, C, K 1, K 2, E, D )P--明文空间 C--密文空间 K 1 --加密密钥空间K2 --解密密钥空间E --加密变换D --解密变换对任一k∈K1,都能找到k’∈K2，使得D k’ (E k (m))=m，m M. •熵和无条件保密•)(1log)()(≥=∑i iaixpxpXH设随机变量X={xi | i=1,2,…,n}, xi出现的概率为Pr(xi) ≧0, 且, 则X的不确定性或熵定义为熵H(X)表示集X中出现一个事件平均所需的信息量(观察前)；或集X中每出现一个事件平均所给出的信息量(观测后).•设X={x i|i=1,2,…,n}, x i出现的概率为p(x i)≥0，且∑i=1,…,n p(x i)=1;Y={y i|i=1,2,…,m}, y i出现的概率为p(y i)≥0，且∑i=1,…,m p(y i)=1;则集X 相对于集Y的条件熵定义为•X视为一个系统的输入空间，Y视为系统的输出空间，通常将条件熵H(X|Y)称作含糊度，X和Y之间的平均互信息定义为：I(X,Y)=H(X)-H(X|Y)表示X熵减少量。
现代密码学考试复习专用
1、字母频率分析法对（单表代换密码）算法最有效。
2、（希尔密码）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。
3、重合指数法对（多表代换密码）算法的破解最有效。
4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是（多表代换密码）。
5、在1949年香农发表《保密系统的通信理论》之前，密码学算法主要通过字符间的简单置换和代换实现，一般认为密码体制属于传统密码学范畴。
6、传统密码体制主要有两种，分别是指置换密码和代换密码。
7、置换密码又叫换位密码，最常见的置换密码有列置换和周期转置换密码8、代换是传统密码体制中最基本的处理技巧，按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代替进行划分，代换密码主要分为两类：单表代换和多表代换密码。
3、在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法弱密钥的个数为（4）。
4、差分分析是针对下面（DES）密码算法的分析方法5、AES结构由一下4个不通的模块组成，其中（字节代换）是非线性模块。
6、适合文件加密，而且有少量错误时不会造成同步失败，是软件加密的最好选择，这种分组密码的操作模式是指（输出反馈模式）。
7、设明文分组序列X1…Xn产生的密文分组序列为Y1…Yn。
假设一个密文分组Y1在传输是出现了错误（即某些1变成了0，或者相反）。
不能正确解密的明文分组数目在应用（电子密码本模式和密码分组链接模式）模式时为1.8、IDEA使用的密钥长度为（128）位。
9、Skipjack是一个密钥长度为（80）位分组加密算法。
10、分组密码主要采用混乱原则和扩散原则来抵抗攻击者对该密码体制的统计分析。
11、在今天看来，DES算法已经不再安全，其主要愿意是源于密钥空间的限制，容易被穷举攻破。
12、轮函数是分组密码结构的核心，评价轮函数设计质量的三个主要指标是安全性、速度和灵活性。
13、DES的轮函数F是由三个部分：扩展置换、非线性代换和线性置换组成的。
现代密码学小题整理
一一、是非判断题（10分）1.差分分析是一种攻击迭代密码体制的选择明文攻击方法，所以，对于DES和AES都有一定的攻击效果。
（对）2.反馈移位寄存器输出序列生成过程中，抽头位对输出周期长度的影响起着决定性的作用，而初态对输出周期长度没影响。
（对）二、选择题（15分）1.公钥密码体制至少能抵御的攻击是（C.选择明文攻击）2.适合文件加密，而且有少量错误时不会造成同步失败，是软件加密的最好选择，这种分组密码的操作模式是指（D.输出反馈模式）3.按目前的计算能力，RC4算法的密钥长度至少应为（C.128）位才能保证安全强度。
4.密钥在其生命生命周期中处于不同的状态，每种状态包含若干时期，那么密钥备份时期是密钥处于（B.使用状态）5.量子密码更适合实现下面哪项密码技术。
（D.密钥分发）6.当用户收到一个证书是，应当从（C.CRL）中检查证书是否已经被撤销。
（CRL：证书撤销列表）A.在PKI中，关于RA的功能，下面说法正确的是（B.验证申请者身份）。
7.数字水印是信息隐藏技术研究领域的重要分支，现主要应用领域是（A.版权保护）8.在DES算法中，如果给定初始密钥K，经子密钥产生器产生的各个子密钥都相同，则称该密钥K为弱密钥，DES算法中弱密钥的个数为（B.4个）。
9.生日攻击是针对于下面哪种密码算法的分析方法（D.MD5）。
10.指数积分法是针对下面哪种密码算法的分析方法（C.ElGamal）11.密钥存档是密钥处于（C.过期状态）三、填空题（15分）1.关于DES算法的安全性，若Ek（m）=Dk（m），则这样的密钥称为弱密钥，又其互补性使DES在选择明文攻击下所需的工作量减半。
2.选择合适的n级线性反馈移位寄存器可使序列的周期达到最大值2^n-1，这样序列称为m 序列，但敌手知道这序列中一段长为 n 的明密文对即能破译其后序列的密文。
3.密钥分配和协商的最大区别是：密钥分配是通信双方中一方或密钥分配中心选取一个秘密密钥发给双方，而密钥协商是保密通信双方（或更多方）通过公开信道的通信来共同形成秘密密钥的过程。
现代密码学考试重点总结
古典密码1.密码的基本概念○1作为数学的一个分支，是密码编码学和密码分析学的统称○2密码编码学：使消息的技术和科学研究容：1、序列密码算法的编码技术2、分组密码算法的编码技术3、公钥密码体制的编码技术○3密码分析学：破译密文的科学和技术研究容：1、密码算法的安全性分析和破译的理论、方法、技术和实践2、密码协议的安全性分析的理论与方法3、安全系统的安全性分析和攻击的理论、方法、技术和实践2.密码体制的5构成要素：○1M：明文消息空间，表示所有可能的明文组成的有限集。
○2C：密文消息空间，表示所有可能的密文组成的有限集。
○3K：密钥空间，表示所有可能的密钥组成的有限集。
○4E：加密算法集合。
○5D：解密算法集合3.密码体制的分类：○1对称密匙密码系统加密密钥=解密密钥钥匙是的依赖密钥选择○2非对称密匙密码系统加密密钥≠解密密钥加密密钥为公钥（Public Key）解密密钥为私钥（Private Key）4.古典密码体制的算法○1棋盘密码希腊作家Polybius提出密钥空间：25○2移位密码○3代换密码○4维吉尼亚密码○5仿射密码：仿射密码是移位密码的一个推广，其加密过程中不仅包含移位操作，而且使用了乘法运算例题：1-1mod26=13-1mod26=95-1mod26=21 7-1mod26=1511-1mod26=19 17-1mod26=23 25-1mod26=25○6置换密码○7 Hill密码例题：5.密码分析的Kerckhoffs原则：攻击者知道所用的加密算法的部机理，不知道的仅仅是加密算法所采用的加密密钥6.常用的密码分析攻击分为以下四类：惟密文攻击已知明文攻击选择明文攻击选择密文攻击7.衡量密码体制安全性的基本准则：计算安全的可证明安全的无条件安全的分组密码8.分组密码的设计准则○1概念：又称块密码。
是指对固定长度的一组明文进行加密的一种加密算法，这一固定长度称之为分组长度○2在分组加密中，要求填充是可逆的○3严格的雪崩准则SAC 位独立准则BIG 保证的雪崩准则GAC 非线性性和随机性9.Feistel分组密码的基本结构：Shannon 能够破坏对密码系统进行各种统计分析攻击的两个基本操作：扩散和混淆10.Feistel安全性取决于：○1明文消息和密文消息分组的大小○2子密钥的大小○3循环次数○4子密钥产生算法○5轮函数（核心——非线性）11.数据加密标准——DES（Data Encryption Standard）○1包含16个阶段的“替换--置换”的分组加密算法经过16轮加密得到64位密文序列○2密钥的长度56位12.DES共8个s盒——6位输入4位输出13.高级加密标准AES（Advanced Encryption Standard）128位分组/密钥—10轮 192位分组/密钥—12轮 256位分组/密钥—14轮14.IDEA（International Data Encryption Algorithm：国际数据加密标准）64位分组 128位密钥 8轮15.分组密码的4种常用工作模式为：“工作模式”是指以某个分组密码算法为基础,解决对任意长度的明文的加密问题的方法电码本模式（Electronic-Codebook Mode，ECB模式）密码反馈模式（Cipher- Feedback Mode，CFB模式）密码分组模式（Cipher-Block-Chaining,CBC模式）输出反馈模式（Output-Feedback Mode，OFB模式）模式（计数器Counter Mode，CTR模式)16.分组密码的分析技术主要有以下几种：穷尽搜索攻击；差分密码分析攻击；线性密码分析攻击；17.18.序列密码的主要原理：通过随机数发生器产生性能优良的伪随机序列(密钥流)，使用该序列加密信息流(逐比特加密)，得到密文序列。
现代密码学知识点整理：
第一章 基本概念1. 密钥体制组成部分：明文空间，密文空间，密钥空间，加密算法，解密算法 2、一个好密钥体制至少应满足的两个条件：（1）已知明文和加密密钥计算密文容易；在已知密文和解密密钥计算明文容易； （2）在不知解密密钥的情况下，不可能由密文c 推知明文 3、密码分析者攻击密码体制的主要方法： （1）穷举攻击 （解决方法:增大密钥量）（2）统计分析攻击（解决方法：使明文的统计特性与密文的统计特性不一样） （3）解密变换攻击（解决方法：选用足够复杂的加密算法） 4、四种常见攻击（1）唯密文攻击：仅知道一些密文（2）已知明文攻击：知道一些密文和相应的明文（3）选择明文攻击：密码分析者可以选择一些明文并得到相应的密文 （4）选择密文攻击：密码分析者可以选择一些密文，并得到相应的明文【注：①以上攻击都建立在已知算法的基础之上；②以上攻击器攻击强度依次增加；③密码体制的安全性取决于选用的密钥的安全性】第二章 古典密码（一）单表古典密码1、定义：明文字母对应的密文字母在密文中保持不变2、基本加密运算设q 是一个正整数，}1),gcd(|{};1,...,2,1,0{*=∈=-=q k Z k Z q Z q q q（1）加法密码 ①加密算法：κκ∈∈===k X m Z Z Y X q q ;,;对任意，密文为：q k m m E c k m od )()(+== ②密钥量：q （2）乘法密码 ①加密算法：κκ∈∈===k X m Z Z Y X q q ;,;*对任意，密文为：q km m E c k m od )(== ②解密算法：q c k c D m k mod )(1-==③密钥量：)(q ϕ （3）仿射密码 ①加密算法：κκ∈=∈∈∈===),(;},,|),{(;21*2121k k k X m Z k Z k k k Z Y X q q q 对任意；密文q m k k m E c k m od )()(21+==②解密算法：q k c k c D m k mod )()(112-==-③密钥量：)(q q ϕ （4）置换密码 ①加密算法：κσκ∈=∈==k X m Z Z Y X q q ;,;对任意上的全体置换的集合为，密文)()(m m E c k σ==②密钥量：!q③仿射密码是置换密码的特例 3.几种典型的单表古典密码体制 （1）Caeser 体制：密钥k=3 （2）标准字头密码体制： 4.单表古典密码的统计分析（二）多表古典密码1.定义：明文中不同位置的同一明文字母在密文中对应的密文字母不同2.基本加密运算 （1）简单加法密码 ①加密算法:κκ∈=∈====),...,(,),...,(,,11n n n nq n q n n k k k X m m m Z Z Y X 对任意设,密文：),...,()(11n n k k m k m m E c ++==②密钥量：nq （2）简单乘法密码 ①密钥量：n q )(ϕ 1.简单仿射密码①密钥量：n n q q )(ϕ2.简单置换密码 ①密钥量：nq )!( （3）换位密码 ①密钥量：!n（4）广义置换密码①密钥量：)!(nq（5）广义仿射密码 ①密钥量：n n r q3.几种典型的多表古典密码体制 （1）Playfair 体制： ①密钥为一个5X5的矩阵②加密步骤：a.在适当位置闯入一些特定字母，譬如q,使得明文字母串的长度为偶数，并且将明文字母串按两个字母一组进行分组，每组中的两个字母不同。
现代密码学知识点整理：要点
第一章基本概念1.密钥体制组成部分：明文空间，密文空间，密钥空间，加密算法，解密算法2、一个好密钥体制至少应满足的两个条件：（1）已知明文和加密密钥计算密文容易；在已知密文和解密密钥计算明文容易；（2）在不知解密密钥的情况下，不可能由密文c 推知明文3、密码分析者攻击密码体制的主要方法：（1）穷举攻击（解决方法:增大密钥量）（2）统计分析攻击（解决方法：使明文的统计特性与密文的统计特性不一样）（3）解密变换攻击（解决方法：选用足够复杂的加密算法）4、四种常见攻击（1）唯密文攻击：仅知道一些密文（2）已知明文攻击：知道一些密文和相应的明文（3）选择明文攻击：密码分析者可以选择一些明文并得到相应的密文（4）选择密文攻击：密码分析者可以选择一些密文，并得到相应的明文【注：以上攻击都建立在已知算法的基础之上；以上攻击器攻击强度依次增加；密码体制的安全性取决于选用的密钥的安全性】第二章古典密码（一）单表古典密码1、定义：明文字母对应的密文字母在密文中保持不变2、基本加密运算设q 是一个正整数，}1),gcd(|{};1,...,2,1,0{*q k Z kZ q Z q qq（1）加法密码加密算法：kX m Z Z YX q q ;,;对任意，密文为：qk m m E c k mod )()(密钥量：q （2）乘法密码加密算法：kX m Z Z YX qq ;,;*对任意，密文为：qkm m E ck mod )(解密算法：qc k c D mk mod )(1密钥量：)(q （3）仿射密码加密算法：),(;},,|),{(;21*2121k k kX mZ k Z k k k Z YX qq q 对任意；密文qm k k m E ck mod )()(21解密算法：qk c k c D m k mod )()(112密钥量：)(q q （4）置换密码加密算法：kX mZ Z YX q q ;,;对任意上的全体置换的集合为，密文)()(m m E ck 密钥量：!q 仿射密码是置换密码的特例3.几种典型的单表古典密码体制（1）Caeser 体制：密钥k=3 （2）标准字头密码体制：4.单表古典密码的统计分析（1）26个英文字母出现的频率如下：频率约为0.120.06到0.09之间约为0.04约0.015到0.028之间小于0.01 字母et,a,o,i.n,s,h,rd,lc,u,m,w,f,g ,y,p,b v,k,j,x,q,z【注：出现频率最高的双字母：th ；出现频率最高的三字母：the 】（二）多表古典密码1.定义：明文中不同位置的同一明文字母在密文中对应的密文字母不同2.基本加密运算（1）简单加法密码加密算法:),...,(,),...,(,,11n nn n qn qnnk k kX m m mZ Z YX对任意设,密文：),...,()(11n nk k m k m m E c密钥量：nq（2）简单乘法密码密钥量：nq)(1.简单仿射密码密钥量：nnq q)(2.简单置换密码密钥量：nq )!(（3）换位密码密钥量：!n （4）广义置换密码密钥量：)!(nq （5）广义仿射密码密钥量：nnr q 3.几种典型的多表古典密码体制（1）Playfair体制：密钥为一个5X5的矩阵加密步骤： a.在适当位置闯入一些特定字母，譬如q,使得明文字母串的长度为偶数，并且将明文字母串按两个字母一组进行分组，每组中的两个字母不同。
现代密码学第二章知识点复习题
第二章流密码一、填空：1. 分组密码和流密码的根本区别在于____________________________2. n-LFSR最大周期是__________3. 已知一3-FSR，其反馈函数为f(a1,a2,a3)=a1⊕a2a3，且当前的状态(a3,a2,a1)=(101)，则其前两个状态分别是____________，输出序列的周期是____________4. n级m序列的异相自相关函数值为____________________5. 序列{a i}为m序列的充要条件是_________________________________6. 已知{a i}为m序列，且在该序列中最大0游程为4，则该序列的周期是_______7. 已知p(x)=x3+x+1, 则其产生的非0序列的异相自相关函数值是________8. n级M序列的周期是____________9. 已知一钟控生成器由LFSR1控制LFSR2，极小多项式分别为f1(x)=1+x+x3和f2(x)=1+x2+x3，则产生序列的周期为___________________，线性复杂度为______________________。
10. 已知LFSR1为一10级m序列，LFSR2为以5级m序列，则构成的钟控序列的周期为______,线性复杂度为______________11. n级m序列中长为i的1游程有多少_____，长为n的1游程有多少_____，长为n的0游程有几个___12. 至少知道_________个连续的密钥流bit可以破译m序列13. RC4算法的最大密钥长度是___________14. 已知某一n级LFSR其非零状态的状态转移图为一个大圈，则其产生的非0序列的周期是________15. eSTREAM计划候选算法Grain v1的密钥长度______是针对硬件还是软件开发的__________二、选择：每一项有1个或多个选项是正确的1. 下面哪些多项式可以作为非退化的5-LFSR的反馈函数(状态转移函数)_____A. 1+x+x4B. x1⊕x2⊕x4x5C. 1+x+x5D. x4+x52．对于一个n-LFSR，设其序列生成函数为A(x)，特征多项式p(x)，全0状态除外，则下面那个要素与其它要素不是一一对应的________A. Ф(x)，满足A(x)=Ф(x)/p(x)B. 初始状态C. p(x)D. G(p(x))中的序列3. 一个LFSR的极小多项式为p(x)，其所生产的序列也都能由特征多项式为t(x)的LFSR产生，则gcd(p(x),t(x))=_________A. p(x)B. t(x)C. 1D. 次数大于1的某个g(x)，且不等于p(x)和t(x)4. 下面哪个选项不是Golomb对伪随机周期序列提出的随机性公设_________A. 在一个周期内0和1个数至多差1B. 长为i的游程占游程总数的1/2iC. 异相自相关函数为常数D. 任意比特的下一比特不可预测5. 哪些组合通常作为密钥流产生器的状态转移函数和输出转移函数______A. 线性的φ和线性的ψB. 线性的φ和非线性的ψC. 非线性的φ和线性的ψD. 非线性的φ和非线性的ψ三、判断：(正确的划”√”，错误的划”⨯”，以下同)1. 在流密码中，只要被加密的明文长度小于密钥流序列的周期，就可以达到无条件安全了（）2. 只要LFSR产生的序列的周期足够大，就能够达到计算上安全的，可用于作为密钥流序列（）3. 流密码中如果第i个密钥比特与前i-1个明文有关则称为同步流密码( )4. LFSR的初始状态对其产生序列的周期没有任何影响( )5. 序列{a i}的生成函数为A(x)=Ф(x)/p(x)，p(x)的次数大于1，则必有G(p(x))中的一个序列，满足A(x)=x/p(x) ( )6. LFSR产生的序列中有一条序列是m序列，则所有非0序列都是m序列（）7. 钟控序列的线性复杂度是指产生钟控序列的密钥流产生器中包含的移位寄存器的总级数（）8. n级m序列中，存在两个0的n-1游程。
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现代密码学考试总结 work Information Technology Company.2020YEAR密码主要功能：1.机密性：指保证信息不泄露给非授权的用户或实体，确保存储的信息和传输的信息仅能被授权的各方得到，而非授权用户即使得到信息也无法知晓信息内容，不能使用。
2.完整性：是指信息未经授权不能进行改变的特征，维护信息的一致性，即信息在生成、传输、存储和使用过程中不应发生人为或非人为的非授权篡改(插入、替换、删除、重排序等)，如果发生，能够及时发现。
3.认证性：是指确保一个信息的来源或源本身被正确地标识，同时确保该标识的真实性，分为实体认证和消息认证。
消息认证：向接收方保证消息确实来自于它所宣称的源；实体认证：参与信息处理的实体是可信的，即每个实体的确是它所宣称的那个实体，使得任何其它实体不能假冒这个实体。
4.不可否认性：是防止发送方或接收方抵赖所传输的信息，要求无论发送方还是接收方都不能抵赖所进行的行为。
因此，当发送一个信息时，接收方能证实该信息的确是由所宣称的发送方发来的；当接收方收到一个信息时，发送方能够证实该信息的确送到了指定的接收方。
信息安全：指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露、否认等，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断。
信息安全的理论基础是密码学，根本解决，密码学理论对称密码技术——分组密码和序列密码——机密性；消息认证码——完整性，认证性；数字签名技术——完整性，认证性，不可否认性；1949年Shannon发表题为《保密系统的通信理论》1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，密码学得到了迅速发展。
1976年，Diffe和Hellman发表了《密码学的新方向》，提出了一种新的密码设计思想，从而开创了公钥密码学的新纪元。
置换密码置换密码的特点是保持明文的所有字符不变，只是利用置换打乱了明文字符的位置和次序。
列置换密码和周期置换密码使用密码设备必备四要素：安全、性能、成本、方便。
密码体制的基本要求：1.密码体制既易于实现又便于使用，主要是指加密函数和解密函数都可以高效地计算。
2.密码体制的安全性是依赖密钥的安全性，密码算法是公开的。
3.密码算法安全强度高，也就是说，密码分析者除了穷举搜索攻击外再找不到更好的攻击方法。
4.密钥空间应足够大，使得试图通过穷举密钥空间进行搜索的方式在计算上不可行。
密码算法公开的意义：有利于增强密码算法的安全性；有利于密码技术的推广应用；有利于增加用户使用的信心；有利于密码技术的发展。
熵的性质：H(X,Y)=H(Y)+H(X|Y)=H(X)+H(Y|X)H(K|C)=H(K)+H(P)-H(C)密码攻击类型惟密文攻击(Ciphertext Only Attack) (仅仅搭线窃听)密码分析者除了拥有截获的密文外（密码算法是公开的，以下同），没有其它可以利用的信息。
已知明文攻击(Known Plaintext Attack) (有内奸)密码分析者不仅掌握了相当数量的密文，还有一些已知的明-密文对可供利用。
选择明文攻击(Chosen Plaintext Attack) (暂时控制加密机)密码分析者不仅能够获得一定数量的明-密文对，还可以选择任何明文并在使用同一未知密钥的情况下能得到相应的密文。
选择密文攻击(Chosen Ciphertext Attack) (暂时控制解密机)密码分析者能选择不同被加密的密文，并还可得到对应的明文，密码分析者的任务是推出密钥及其它密文对应的明文。
选择文本攻击(Chosen Text Attack) (暂时控制加密机和解密机)它是选择明文攻击和选择密文攻击的组合，即密码分析者在掌握密码算法的前提下，不仅能够选择明文并得到对应的密文，而且还能选择密文得到对应的明文。
攻击密码体制的常用方法穷举攻击统计分析攻击数学分析攻击密码体制安全性：无条件安全性，计算安全性，可证明安全性分组密码的要求：分组长度要足够大密钥量要足够大密码变换足够复杂加密和解密运算简单无数据扩展或压缩分组密码的设计思想（扩散和混乱）扩散：是指要将算法设计成明文每一比特的变化尽可能多地影响到输出密文序列的变化，以便隐蔽明文的统计特性。
形象地称为雪崩效应。
扩散的另一层意思是密钥每一位的影响尽可能迅速地扩展到较多的密文比特中去。
混乱：指在加解密变换过程中明文、密钥以及密文之间的关系尽可能地复杂化，以防密码破译者采用解析法(即通过建立并求解一些方程)进行破译攻击。
分组密码算法应有复杂的非线性因素。
轮函数基本准则：非线性，可逆性，雪崩效应DES分组加密算法：明文和密文为64位分组长度。
密钥长度：56位采用混乱和扩散的组合，每个组合先代换后置换，共16轮。
互补性会使DES在选择明文攻击下所需的工作量减半。
如果给定初始密钥k，经子密钥产生器产生的各个子密钥都相同，即有k1=k2=…=k16，则称给定的初始密钥k为弱密钥。
若k为弱密钥，则对任意的64bit信息有：E k(E k(m))=m和D k(D k(m))=m。
若给定初始密钥k，产生的16个子密钥只有两种，且每种都出现8次，则称k 为半弱密钥。
半弱密钥的特点是成对出现，且具有下述性质：若k1和k2为一对半弱密钥，m为明文组，则有：E k2(E k1(m))=E k1(E k2(m))=m。
差分分析：是分析一对给定明文的异或（对应位不同的个数称为差分）与对应密文对的异或之间的统计相关性。
3DES特点：优点：1. 密钥长度增加到112位或168位，克服了DES面临的穷举攻击。
2. 相对于DES，增强了抗差分分析和线性分析等的能力。
3. 由于DES已经大规模使用，升级到3DES比更新新算法成本小得多。
4. DES比其它任何加密算法受到的分析时间都长的多，相应地，3DES抗分析能力更强。
不足：1. 3DES处理速度较慢。
2. 虽然密钥长度增加了，但明文分组长度没变，与密钥长度的增长不匹配。
AES分组长度、密钥长度、轮数的关系：分组长度：128位密钥长度，轮数：128，10；192,12；256,14每轮由四个阶段组成：字节代换、行位移、列混淆、轮密钥加。
DES是面向比特的运算，AES是面向字节的运算。
二重DES并不像人们相像那样可提高密钥长度到112比特，而相当57比特。
分组密码的操作模式ECB：模式操作简单，主要用于内容较短且随机的报文的加密传递；相同明文（在相同密钥下）得出相同的密文，即明文中的重复内容可能将在密文中表现出来，易实现统计分析攻击、分组重放攻击和代换攻击；链接依赖性：各组的加密都独立于其它分组，可实现并行处理；错误传播：单个密文分组中有一个或多个比特错误只会影响该分组的解密结果。
CBC(密文分组和明文分组异或得到下一个密文分组)一种反馈机制在分组密码中的应用，每个密文分组不仅依赖于产生它的明文分组，还依赖于它前面的所有分组；相同的明文，即使相同的密钥下也会得到不同的密文分组，隐藏了明文的统计特性；链接依赖性：对于一个正确密文分组的正确解密要求它之前的那个密文分组也正确，不能实现并行处理；错误传播：密文分组中的一个单比特错误会影响到本组和其后分组的解密，错误传播为两组；初始化向量IV不需要保密，它可以明文形式与密文一起传送。
CTR:效率高：能够并行处理多块明(密)文，可用来提供像流水线、每个时钟周期的多指令分派等并行特征；预处理：基本加密算法的执行并不依靠明文或密文的输入，可预先处理，当给出明文或密文时，所需的计算仅是进行一系列的异或运算；随机访问：密文的第i个明文组能够用一种随机访问的方式处理；简单性：只要求实现加密算法而不要求实现解密算法，像AES这类加解密算法不同就更能体现CTR的简单性。
CFB:消息被看作bit流，不需要整个数据分组在接受完后才能进行加解密；可用于自同步序列密码；具有CBC模式的优点；对信道错误较敏感且会造成错误传播；数据加解密的速率降低，其数据率不会太高。
OFB:OFB模式是CFB模式的一种改进，克服由错误传播带来的问题，但对密文被篡改难于进行检测；OFB模式不具有自同步能力，要求系统保持严格的同步，否则难于解密；初始向量IV无需保密，但各条消息必须选用不同的IV。
总结：ECB是最快、最简单的分组密码模式，但它的安全性最弱，一般不推荐使用ECB加密消息，但如果是加密随机数据，如密钥，ECB则是最好的选择。
CBC适合文件加密，而且有少量错误时不会造成同步失败，是软件加密的最好选择。
CTR结合ECB和CBC的优点，最近为人们所重视，在ATM网络和IPSec中起了重要作用。
CFB通常是加密字符序列所选择的模式，它也能容忍少量错误扩展，且具有同步恢复功能。
OFB是在极易出错的环境中选用的模式，但需有高速同步机制。
序列密码属于对称密码体制，又称为流密码。
特点：1.加解密运算只是简单的模二加(异或)运算。
2.密码安全强度主要依赖密钥序列的安全性。
密钥序列产生器(KG)基本要求：种子密钥K的长度足够长，一般应在128位以上(抵御穷举攻击)；密钥序列产生器KG生成的密钥序列{ki}具极大周期；密钥序列{ki}具有均匀的n-元分布，即在一个周期内，某特定形式的n-长bit 串与其求反，两者出现的频数大抵相当；由密钥序列{ki}提取关于种子密钥K的信息在计算上不可行；雪崩效应。
即种子密钥K任一位的改变要引起密钥序列{ki}在全貌上的变化；密钥序列{ki}不可预测的。
密文及相应的明文的部分信息，不能确定整个密钥序列{ki} 。
只要选择合适的反馈函数才可使序列的周期达到最大值2n -1，周期达到最大值的序列称为m序列。
m-序列特性：0,1平衡性：在一个周期内，0、1出现的次数分别为2n-1-1和2n-1。
游程特性：在一个周期内，总游程数为2n-1；对1≤i≤n-2，长为i的游程有2n-i-1个，且0、1游程各半；长为n-1的0游程一个，长为n的1游程一个。
非线性序列：为了使密钥流生成器输出的二元序列尽可能随机，应保证其周期尽可能大、线性复杂度和不可预测性尽可能高。
RC4是RSA数据安全公司开发的可变密钥长度的序列密码，是世界上使用最广泛的序列密码之一. 为了保证安全强度，目前的RC4至少使用128位种子密钥。
序列密码特点：安全强度取决于密钥序列的随机性；线性反馈移位寄存器理论上能够产生周期为2n-1的伪随机序列，有较理想的数学分析；为了使密钥流尽可能复杂，其周期尽可能长，复杂度和不可预测尽可能高，常使用多个LFSR构造非线性组合系统；在某些情况下，譬如缓冲不足或必须对收到字符进行逐一处理时，序列密码就显得更加必要和恰当。
在硬件实施上，不需要有很复杂的硬件电路，实时性好，加解密速度快，序列密码比分组密码更有优势。