网络信息安全crypto-13散列和MAC算法
学习重点计算机计算机信息安全技术
学习重点计算机计算机信息安全技术学习重点：计算机信息安全技术计算机信息安全技术是指保护计算机系统和信息免受未经授权访问、损坏、泄露、干扰或破坏的一系列措施和技术。
随着互联网的普及和数字化时代的到来，计算机信息安全问题变得愈加突出和复杂化。
本文将介绍学习计算机信息安全技术的重点内容。
一、密码学基础知识密码学是计算机信息安全的基石，它涉及加密、解密、密钥管理等内容。
学习密码学的基础知识对于理解和应用各种信息安全技术非常重要。
常见的密码算法包括对称加密算法、非对称加密算法和散列算法，理解它们的原理和应用场景是学习的第一步。
1. 对称加密算法对称加密算法采用相同的密钥用于加密和解密过程，常见的对称加密算法有DES、AES等。
学习者需要了解对称加密算法的加密原理、密钥长度、安全性等概念。
2. 非对称加密算法非对称加密算法采用不同的密钥用于加密和解密过程，常见的非对称加密算法有RSA、Diffie-Hellman等。
学习者需要掌握非对称加密算法的原理、密钥生成、密钥长度等知识。
3. 散列算法散列算法又称哈希算法，它将输入数据转换为固定长度的散列值，常见的散列算法有MD5、SHA-1等。
学习者需要了解散列算法的特点、应用场景以及碰撞等概念。
二、网络安全技术随着网络的普及，网络安全问题日益凸显。
学习者需要掌握一些网络安全技术，保护计算机和网络免受攻击和恶意行为。
1. 防火墙防火墙是网络安全的第一道防线，它可以监控和过滤网络流量，保护内部网络不受外部攻击。
学习者需要了解防火墙的原理、分类以及配置方法。
2. 入侵检测与入侵防御系统入侵检测系统可以监控网络和主机行为，及时发现和阻止入侵行为。
入侵防御系统则可以对网络进行主动保护，预防入侵的发生。
学习者需要熟悉入侵检测与入侵防御系统的原理和应用。
3. 虚拟专用网络（VPN）VPN可以为用户提供安全的远程访问方式，通过加密和隧道技术，保证数据的安全传输。
学习者需要了解VPN的原理、配置和使用方法。
信息安全系统重点知识整理
信息安全系统-重点知识整理信息安全的目的是保护信息的机密性，完整性，抗否认性和可用性（或者CIA）信息安全研究分为：基础理论研究，应用技术研究，安全管理研究。
基础理论研究包括：密码研究、安全理论研究应用技术研究包括：安全实现技术、安全平台技术研究。
安全管理研究包括：安全标准、安全策略、安全测评密码理论研究重点是算法，包括：数据加密算法、数字签名算法、消息摘要算法及相应的密钥管理协议等。
安全理论研究重点是单机或者网络环境下的信息防护基本理论，主要有访问控制，身份认证，审计追踪，安全协议。
安全技术研究重点是单机或者网络环境下的信息防护应用技术，有防火墙技术、防病毒技术。
消息摘要算法（DES）是一种数学变换，单向的变换（不可逆），将不定长的信息变为固定长度的摘要，信息的任何改变，也会引起摘要面目全非的改变，因而可以通过信息摘要检测信息是否篡改。
密码系统（体制）：明文，密文，加密算法，解密算法、密码系统的安全性是基于密钥而不是加密和解密算法的细节。
经典密码大致可以分为三类：单表代换密码、多表代换密码和多字母代换密码。
密码分析/攻击形式：只有密文的攻击，已知明文的攻击，选择明文的攻击，选择密文的攻击。
密码分析方法分为：确定性和统计性。
分组密码与流密码的区别就在于记忆性设计的算法应满足下述安全性和软/硬件实现的要求：（1）分组长度足够大，防止明文穷举攻击法奏效。
（2）密钥空间足够大，防穷举密钥攻击。
（3）由密钥确定的算法要足够复杂，有较高的非线性阶数。
（4）软件实现的要求：尽量使用适合编程的子块和简单的运算。
（5）硬件实现的要求：加密和解密应具有相似性迭代密码是实现混淆和扩散原则的一种有效的方法。
分组密码的结构一般可以分为两种：Feistel网络结构和SP网络结构。
DES是分组长度为64比特的分组密码算法，密钥长度也是64比特，其中每8比特有一位奇偶校验位，因此有效密钥长度为56比特。
DES算法是公开的，其安全性依赖于密钥的保密程度。
parallel13mac密钥
parallel13mac密钥1. 密钥的概念和作用在计算机领域中，密钥是一种用于加密和解密数据的关键信息。
密钥可以是一串数字、字母或符号的组合，通过特定的加密算法将明文转换为密文，以保护数据的机密性。
密钥可以视为一把锁，只有持有正确的密钥才能打开数据的加密保护。
密钥在计算机系统中起到了至关重要的作用。
它不仅用于保护敏感数据的安全，还用于验证数据的完整性和防止未经授权的访问。
在网络通信中，密钥也用于建立安全的通信通道，以保护数据在传输过程中的安全性。
2. parallel13mac密钥的含义和用途parallel13mac密钥是指用于parallel13mac加密算法的密钥。
parallel13mac是一种基于消息认证码（MAC）的加密算法，用于验证和保护数据的完整性和真实性。
它可以防止数据在传输过程中被篡改或伪造。
在使用parallel13mac算法进行数据加密和认证时，密钥起到了至关重要的作用。
只有知道正确的密钥，才能正确生成和验证消息认证码。
密钥的泄露或错误使用都会导致数据的安全性受到威胁。
3. parallel13mac密钥的生成和管理为了确保parallel13mac密钥的安全性，密钥的生成和管理是至关重要的。
以下是一些常见的方法和注意事项：3.1 密钥的生成•密钥的生成应使用安全的随机数生成器，以确保生成的密钥具有足够的随机性和复杂性。
•密钥的长度应足够长，一般推荐使用128位或更长的密钥长度，以增加密钥的安全性。
•密钥的生成应在安全的环境中进行，避免在不可信的计算机或网络中生成密钥。
3.2 密钥的存储和保护•密钥应存储在安全的地方，避免存储在易受攻击的计算机或网络中。
•密钥应加密存储，以防止未经授权的访问。
•密钥的传输应使用安全的通信通道，避免在传输过程中被截获或篡改。
3.3 密钥的更新和轮换•密钥的更新和轮换是保持密钥安全性的重要措施。
定期更换密钥可以减少密钥泄露的风险。
•密钥的更新和轮换应在安全的环境中进行，避免在不可信的计算机或网络中进行。
网络安全信息加密技术知识点整理
网络安全信息加密技术知识点整理在当今数字化的时代，网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
然而，随着网络的广泛应用，网络安全问题也日益凸显。
信息加密技术作为保障网络安全的重要手段，对于保护个人隐私、企业机密以及国家安全都具有至关重要的意义。
下面，让我们一起来深入了解网络安全信息加密技术的相关知识点。
一、信息加密技术的基本概念信息加密，简单来说，就是将明文（原始的、未加密的信息）通过一定的算法和规则转换为密文（经过加密处理后的不可直接理解的信息），只有拥有正确的解密密钥才能将密文还原为明文。
这个过程就像是给重要的信息加上了一把锁，只有拥有钥匙的人才能打开。
加密技术主要包括对称加密和非对称加密两种方式。
对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，其加密速度快，但密钥的管理和分发较为困难。
常见的对称加密算法有 AES（高级加密标准）、DES（数据加密标准）等。
非对称加密则使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密，其安全性更高，但加密和解密的速度相对较慢。
RSA 算法就是一种常见的非对称加密算法。
二、常见的加密算法（一）AES 算法AES 是目前应用最广泛的对称加密算法之一。
它具有密钥长度可选（128 位、192 位、256 位）、加密效率高、安全性强等优点。
在许多需要对大量数据进行快速加密的场景中，如文件加密、数据库加密等，AES 都发挥着重要作用。
（二）RSA 算法RSA 是一种经典的非对称加密算法。
其安全性基于大整数分解的困难性。
RSA 常用于数字签名、密钥交换等场景，为网络通信提供了可靠的身份认证和数据完整性保障。
（三）DES 算法虽然 DES 算法由于密钥长度较短，安全性相对较低，但它在加密技术的发展历程中具有重要地位，为后续的加密算法研究提供了基础。
（四）哈希函数哈希函数是一种将任意长度的消息压缩成固定长度摘要的函数。
常见的哈希函数有 MD5、SHA-1、SHA-256 等。
哈希函数主要用于数据完整性校验、数字签名等方面。
哈希算法 分类
哈希算法分类“哈希算法分类”哈希算法是计算机科学中常用的一种算法，用于将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值。
根据不同的特性和应用场景，哈希算法可以分为以下几类：1.散列函数（Hash Function）：这是哈希算法最基本的分类。
散列函数接受输入，并将其映射为固定长度的哈希值。
常见的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
散列函数具有快速计算、哈希值分布均匀等特点，常用于数据校验、密码存储等场景。
2.消息认证码（Message Authentication Code，MAC）：MAC是一种基于密钥的哈希算法。
它使用一个密钥将输入数据和哈希值绑定在一起，以实现数据完整性和认证。
常见的MAC算法有HMAC、CMAC 等。
MAC算法广泛应用于数据完整性验证、数字签名等领域。
3.消息摘要（Message Digest）：消息摘要是一种单向哈希函数，它将输入数据映射为固定长度的哈希值，但无法从哈希值恢复原始数据。
常见的消息摘要算法有SHA-1、SHA-256等。
消息摘要广泛应用于密码学、数据完整性验证等场景。
4.布隆过滤器（Bloom Filter）：布隆过滤器是一种概率型数据结构，用于判断一个元素是否属于一个集合。
它使用多个散列函数将输入数据映射到位图中，并根据位图的结果进行判断。
布隆过滤器具有高效的查询速度和节省内存的特点，常用于缓存、数据去重等场景。
5.跳跃一致性哈希（Jump Consistent Hash）：跳跃一致性哈希是一种特殊的哈希算法，用于实现分布式哈希表中的数据分布。
它通过将输入数据映射到一个范围内的整数值，并基于这个整数值选择相应的服务器节点。
跳跃一致性哈希算法具有高效的负载均衡和节点扩缩容特性，被广泛应用于分布式缓存、分布式数据库等场景。
在使用哈希算法时，需要根据具体的应用场景选择适合的算法类型。
同时，为了保障数据的安全性和完整性，还需要注意选择安全性较高的算法，并合理使用密钥和盐值等技术手段。
网络信息安全课件
2024/10/13
现代密码学理论与实践-06
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双重DES和三重DES
双重DES (Double DES)
给定明文P和加密密钥K1和K2, 加密：C=EK2[EK1[P]] 解密：P=DK1[DK2[C]] 密钥长度为56x2=112位
存在中途相遇攻击问题
2024/10/13
现代密码学理论与实践-06
2024/10/13
现代密码学理论与实践-06
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6.1.2 使用两个密钥的三重DES
使用两个密钥进行三次加 密：E-D-E sequence
C=EK1[DK2[EK1[P]] 如果K1=K2，则相当于
单次DES 已被用于密钥管理标准
ANSI X9.17和ISO8732 当前还没有对三重DES的
计数器模式Counter (CRT)
Counter (CTR)
是一种新模式，虽然早就提出来了 与OFB很像，但是加密的是计数器的值而不是任
何反馈回来的值 每一个明文分组都必须使用一个不同的密钥和计
数器值，决不要重复使用
Ci = Pi XOR Oi Oi = DESK1(i)
可以用于高速网络加密中
虽然双重DES对应的映射与单DES对应的映射不同， 但是有中途相遇攻击 “meet-in-the-middle”
只要连续使用密码两次，这种攻击总是有效 因为X = EK1(P) = DK2(C) 用所有可能的密钥加密明文P并把结果存储起来 然后用所有可能的密钥解密密文C，寻找匹配的X值 因此复杂度只有O(256)
使用三个密钥的Triple-DES如今已被广泛采用，如 PGP, S/MIME
当然还有使用更多重DES的，如5DES
2024/10/13
网络信息安全crypto-6多重加密
网络信息安全crypto-6多重加密在当今数字化的时代，网络信息安全成为了至关重要的问题。
我们在享受互联网带来的便捷与高效的同时，也面临着信息被窃取、篡改或泄露的风险。
为了保护敏感信息的安全，加密技术应运而生。
其中，crypto-6 多重加密作为一种先进的加密方式，正发挥着重要的作用。
什么是 crypto-6 多重加密呢？简单来说，它不是一种单一的加密方法，而是将多种加密算法组合在一起，对数据进行多次加密的过程。
就好像给一个珍贵的宝物加上了好几把锁，每一把锁都有着独特的开启方式，大大增加了破解的难度。
这种多重加密的优势是显而易见的。
首先，它提高了加密的强度。
单一的加密算法可能存在被破解的风险，但当多种不同的加密算法结合在一起时，攻击者需要同时破解多个加密层，这几乎是一项不可能完成的任务。
其次，它增加了加密的灵活性。
可以根据不同的数据类型和安全需求，选择合适的加密算法组合，以达到最佳的保护效果。
再者，它适应了复杂的网络环境。
随着网络攻击手段的不断升级，传统的单一加密方式可能难以应对，而多重加密则能够提供更强大的防御。
那么，crypto-6 多重加密是如何工作的呢？让我们来举一个简单的例子。
假设我们要加密一份重要的文件，首先会使用一种对称加密算法，比如 AES 算法，对文件进行第一次加密。
然后，再使用一种非对称加密算法，如 RSA 算法，对之前加密后的结果进行第二次加密。
接下来，可能还会使用哈希函数，如 SHA-256 算法，对加密的数据进行处理，以确保数据的完整性。
这样经过多次加密后，得到的最终加密结果就像是一个被层层包裹的秘密，只有拥有正确的密钥和解密顺序的人，才能解开这个谜团。
在实际应用中，crypto-6 多重加密被广泛用于各个领域。
金融行业就是一个典型的例子。
银行在处理客户的交易数据、账户信息等敏感信息时，必须确保数据的绝对安全。
通过采用多重加密技术，可以有效地防止黑客攻击和数据泄露，保护客户的资金安全和个人隐私。
信息安全技术第4章小结
信息安全技术第4章小结第一篇：信息安全技术第4章小结第4章公钥密码技术1、公钥密码技术是为了解决哪两个问题提出的？公钥密码算法不是基于代换和置换技术的，而是基于什么？公钥密码体制有哪6个部分组成？答：公钥密码技术是为了解决对称密码技术中最难解决的两个问题而提出的：• • 一是对称密码技术的密钥分配问题二是对称密码不能实现数字签名公钥密码算法是基于数学函数（如单向陷门函数）而不是基于代换和置换。
一个公钥密码体制有6个部分构成：明文，加密算法，公钥和私钥，密文，解密算法2、在公钥密码体制中，发送方A要向接收方B发送消息M，并要加密M，则应采用哪一方的何种密钥进行加密？答：B的公钥3、为了进行认证，发送方A应采用哪一方的何种密钥对消息M 进行签名后，再发送给接收方B？答：用A的密钥4、请列举出一些公钥密码算法。
答：RSA，ElGamal5、利用RSA 算法运算, 如果p=11, q=13, e=103, 对明文3 进行加密.求d 及密文。
6、公钥密码体制中，需要对公钥进行分配，请描述公钥分配的4种方法。
答;公开发布、公用目录表、公钥授权和公钥证书。
7、公钥密码一般用于传输对称密钥，现假设A 和B 之间需要传输数据，A 产生一个会话钥，请回答下面问题：(1)在事前通信发信者A 应该得到什么密钥？(2)会话钥的作用是什么？(3)写出一个密钥分配协议，并分析其安全性。
8、在Diffie-Hllman 方法中, 公共素数p = 11, 本原根á = 2.(1)如果用户A 的公钥YA = 9, 则A 的私钥XA 为多少?(2)如果用户B 的公钥YB = 3, 则共享密钥K 为多少?第二篇：网络与信息安全技术小结网络信息安全网络与信息安全技术网络信息安全是一个关系国家安全和主权、社会稳定、民族文化继承和发扬的重要问题。
其重要性，正随着全球信息化步伐的加快越来越重要。
网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。
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2020/7/29
现代密码学理论与实践-13
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ElGamal的数据加密方法
假定A和B互相通信, 共享大素数p, 本原元素α
0<= m <= p-1, gcd(α, p) = 1, A和B各有自己的秘
密xA和xB
可信中继
使用KDC密钥分发中心 通过DASS (Distributed Authentication Security Service)
群认证(Group Authentication)
2020/7/29
现代密码学理论与实践-13
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13.2.1 双向认证
双向认证协议可以使通信双方达成一致并交换会话 密钥
网络信息安全
Chapter 13 Digital Signature and Authentication
Protocols
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现代密码学理论与实践-13
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本章要点
数字签名是一种认证机制，它使得消息的产生者可以 添加一个起签名作用的码字。通过计算消息的散列值 并用产生者的私钥加密散列值来生成签名。签名保证 了消息的来源和完整性。
密，或对报文的摘要加密来实现 通常先签名，然后对消息和签名一起加密 安全性依赖于信源私有密钥的安全性
2020/7/29
现代密码学理论与实践-13
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13.1.3 仲裁数字签名
涉及到一个仲裁方(arbiter A) 签名方的签名报文首先送给仲裁者 仲裁者对报文和签名进行测试以检验出处和内
认证的目的
防窃听、防假冒或拦截、防窃取等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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现代密码学理论与实践-13
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基本认证方法
单向认证
使用对称加密方法，即一次一密方法的变形 使用公开密钥方法：A向B声称是A，B则向A送一随机数R，
A用其私有密钥加密送B，B用A的公开密钥验证。 使用改进的口令方式
双向认证
对称密钥方式(三次握手) 公开密钥方式，A、B双向使用不同的R值 时标方式
YArrs mod p = (32)5 x 513 mod 17 = 7
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现代密码学理论与实践-13
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现代密码学理论与实践-13
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ElGamal数字签名的验证
验证：给定m, r, 和s，容易计算
αm mod p = YArrs mod p, 看其是否一致, k不能重复使用。
（p287）
例：p = 17, α = 3, xA= 2, xB= 5, m = 11, k = 5, 求签 名及验证。
2020/7/29
现代密码学理论与实践-13
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ElGamal的数字签名方法
若A为B签署m，0<= m <= p-1，
A随机选择k∈[0, p-1]，gcd(k, p-1) = 1 计算r =αk mod p 计算αm = YArrs mod p, YA=αxA mod p 即αm =αxA rαk s mod p 则 m = (xAr + ks) mod p-1 根据此式求s，则对于m的数字签名即为(r, s)， 0≤ r, s<p-1.
2020/7/29
现代密码学理论与实践-13
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ElGamal数字签名的验证
验证：给定m, r, 和s，容易计算
αm mod p = YArrs mod p, 看其是否一致, k不能重复使用。
例：p = 17, α = 3, xA= 2, xB= 5, m = 11, k = 5, 求签 名及验证。
签名：r = αk mod p = 35 mod 17 = 5, 11 = (2x5 + 5s) mod 16 = (10 + 5s) mod 16 5s mod 16 = 1, s = 13.
所以，签名为(5, 13)。 验证: αm mod p = 311 mod 17 = 102x10x9 mod 17 = 7
加密
A选到择Bk的∈公[0开, p密-1钥], Yk的B =作α用xB即m为odxpA,,
A访问公共区域找 计算：
K = (YB)k mod p，即K = αxBk mod p
c1 = αk mod p
c2 = mK mod p 密文即为 (c1, c2)
解密
B首先恢复K：K = c1xB mod p = αkxB mod p 然后恢复m：m = c2/K mod p = c2K-1 mod p
重放攻击：合法的签名消息被拷贝后重新送出(p319) 重放攻击的解决方法
使用序列号 使用时间戳(需要同步时钟) 挑战/应答(使用单独的nonce)
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对称加密方法
使用两层传统加密密钥结构来保证分布环境 中通信的保密性
通常需要可信密钥分发中心Key Distribution Center (KDC)
容，然后注上日期和仲裁说明后发给接收方 要求仲裁方在一定程度上是可以信任的 可以用对称密码或公开密钥密码实现 仲裁方可以知道消息，也可以不知道消息
2020/7/29
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13.2 认证协议
认证服务和功能
认证是证实信息交换过程有效性和合法性的一种手段，包 括对通信对象的认证(身份认证)和报文内容的认证(报文认 证)，起到数据完整性的保护。这里有 信息的真实性 存储数据的真实性 接收方提供回执 发送方不可否认 时效性和公证可能性
相互认证协议使得通信的各方对相互的身份感到放心， 并交换会话密钥。
单向认证时，接收方想确信消息确实来自声称的发送 方。
数字签名标准(DSS)是NIST标准，它使用安全散列算 法(SHA)。
2020/7/29
现代密码学理论与实践-13
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13.1.2 直接数字签名
直接数字签名仅涉及通信方(信源、信宿) 假定信宿知道信源的公开密钥 数字签名通过信源对整个报文用私有密钥加