密码学复习要点
密码学入门知识
~密码学入门知识~发现密码学挺有意思啊一、几种常见密码形式：1、栅栏易位法。
即把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行，再将下面一行字母排在上面一行的后边，从而形成一段密码。
举例：TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHV AED解：将字母分截开排成两行，如下T E O G S D Y U T A E N NH L N E T A M S H V A E D再将第二行字母分别放入第一行中，得到以下结果THE LONGEST DAY MUST HA VE AN END.课后小题：请破解以下密码Teieeemrynwetemryhyeoetewshwsnvraradhnhyartebcmohrie2、恺撒移位密码。
也就是一种最简单的错位法，将字母表前移或者后错几位，例如：明码表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ密码表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC这就形成了一个简单的密码表，如果我想写frzy（即明文），那么对照上面密码表编成密码也就是iucb（即密文）了。
密码表可以自己选择移几位，移动的位数也就是密钥。
课后小题：请破解以下密码dtzwkzyzwjijujsixtsdtzwiwjfrx3、进制转换密码。
比如给你一堆数字，乍一看头晕晕的，你可以观察数字的规律，将其转换为10进制数字，然后按照每个数字在字母表中的排列顺序，拼出正确字母。
举例：110 10010 11010 11001解：很明显，这些数字都是由1和0组成，那么你很快联想到什么？二进制数，是不是？嗯，那么就试着把这些数字转换成十进制试试，得到数字6 18 26 25，对应字母表，破解出明文为frzy，呵呵~课后小题：请破解以下密码11 14 17 26 5 254、摩尔斯密码。
翻译不同，有时也叫摩尔密码。
*表示滴，-表示哒，如下表所示比如滴滴哒就表示字母U，滴滴滴滴滴就表示数字5。
另外请大家不要被滴哒的形式所困，我们实际出密码的时候，有可能转换为很多种形式，例如用0和1表示，迷惑你向二进制方向考虑，等等。
密码学复习1
第一章密码学(Cryptology)研究的是如何保证信息系统的平安。
图1-1 通信系统模型对消息进展变换，以使非法用户不能获取原始消息的过程称为加密(encryption)。
消息经过加密变成了密文(ciphertext)，从密文恢复明文的过程称为解密(decryption)。
密码体制也叫密码系统，是指能完整地解决信息平安中的性、数据完整性、认证、身份识别、可控性与不可抵赖性等问题中的一个或几个的一个系统。
一个密码体制的平安性涉与到两方面的因素：(1)所使用的密码算法的强度。
(2) 密码算法之外的不平安因素。
(人员管理，非法授权)1917年，Gilbert Vernam创造的一次一密密码是目前世界上唯一无条件平安的密码体制。
对密码系统的常见攻击分为四种主要类型：(1) 惟密文攻击。
在这种攻击中，密码分析者仅有一些密文。
(2) 明文攻击。
在这种攻击中，分析者拥有一定数量的密文与其对应的明文。
(3) 选择明文攻击。
分析者可以选择一些它认为对攻击有利的特定的明文，并获得相应的密文。
(4) 选择密文攻击。
分析者可以选择一些它认为对攻击有利的特定的密文，并获得相应的明文。
四种攻击方式的攻击强度是递增的。
经典密码学主要包括两个既对立又统一的分支：密码编码学(Cryptography)和密码分析学(Cryptanalytics)。
研究密码变化的规律并用之于编制密码以保护秘密信息的科学，称为密码编码学。
研究密码变化的规律并用之于密码以获取信息情报的科学，称为密码分析学，也叫密码破译学。
根据加解密是否使用一样的密钥，可将密码体制分为对称和非对称密码体制。
按加密方式又可将密码体制分为流密码(或称序列密码)和分组密码。
按照在加密过程中是否使用除了密钥和明文外的随机数，可将密码体制区分为概率密码体制和确定性密码体制。
1949年，C. Shannon发表了“系统的通信理论〞，为密码学的开展奠定了理论根底，使密码学成为一门真正的科学。
密码学知识要点
1. 安全服务有哪些？认证、访问控制、数据加密性、数据完整性、不可否认性和可用性。
2. 密码学研究的主要问题？pl密码学研究确保信息的秘密性和真实性技术。
密码学（密码技术）分类：密码编码学：对信息进行编码实现信息隐蔽：密码分析学：研究分析破译密码4. 何谓Kerckhoff假设？假定密码分析中或敌手知道除密钥外所有的密码系统，这个假设称作Kerckhoff 假设。
一个系统的基本设计目标就是在Kerckhoff假设下是安全的，即一个密码系统的安全性不依赖于算法，而仅与密钥有关。
5. 无条件的安全性？如果无论破译员有多少密文，仍无足够信息能恢复明文，这样的算法是无条件安全的。
事实上只有一次一用的密码本是不可攻破的。
其它所有密码系统在惟密文攻击下都是可以攻破的。
6. 攻击密码体制的一般方法？惟密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击，选择文本，选择密文攻击，选择密钥攻击，软磨硬泡式破译。
7. 传统密码学使用的技术？对称密码加密、代换技术、置换技术转轮机、隐写术8. 密码体制的构成要素？明文空间、密文空间、密钥空间和密码算法。
9. 密码体制的分类？根据密钥的特点：分为传统和公钥密码体制；按照对明文发消息的加密方式的不同：分为分组密码和流密码。
10•计算上安全的准则？。
破译该密码的成本超过被加密信息的价值。
破译该密码的时间超过该信息有用的生命周期。
11. 分组密码的工作模式？电码体（ECB、密文组链接（CBQ、密文反馈（CFB、输出反馈（OFB和计时器（CTR）12. Feistle密码的理论基础？基于1945年Shannon理论引进的混淆和扩散p46,使用乘积密码的概念来逼近简单代换密码，交替的使用代换和置换。
13. 雪崩效应？明文或密钥的一点小的变动都引起密文的较大的变化。
14. DES的强度？使用64比特的分组和56比特的密钥（56位的密钥共有2的56次方种可能，这个数字大约是7.2X10的16次方）穷举攻击：2人56次尝试、强力攻击：2人55次尝试、差分密码分析法：47,线性密码分析法：43次尝试。
密码学基础知识
密码学基础知识密码学是一门研究数据的保密性、完整性以及可用性的学科，广泛应用于计算机安全领域、网络通信以及电子商务等方面。
密码学的基础知识是研究密码保密性和密码学算法设计的核心。
1. 对称加密和非对称加密在密码学中，最基本的加密方式分为两类：对称加密和非对称加密。
对称加密通常使用一个密钥来加密和解密数据，同时密钥必须保密传输。
非对称加密则使用一对密钥，分别为公钥和私钥，公钥可以公开发布，任何人都可以用它来加密数据，但只有私钥持有人才能使用私钥解密数据。
2. 散列函数散列函数是密码学中常用的一种算法，它将任意长度的消息压缩成一个固定长度的摘要，称为消息摘要。
摘要的长度通常为128位或更长，主要用于数字签名、证书验证以及数据完整性验证等。
常见的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
3. 数字签名数字签名是一种使用非对称加密技术实现的重要保密机制，它是将发送方的消息进行加密以保证消息的完整性和真实性。
发送方使用自己的私钥对消息进行签名，然后将消息和签名一起发送给接收方。
接收方使用发送方的公钥来验证签名，如果消息被篡改或者签名无法验证，接收方将拒绝接收消息。
4. 公钥基础设施（PKI）PKI是一种包括数字证书、证书管理和证书验证的基础设施，用于管理数字证书和数字签名。
数字证书是将公钥与其拥有者的身份信息结合在一起的数字文件，它是PKI系统中最重要的组成部分之一。
数字证书通过数字签名来验证其真实性和完整性，在通信和数据传输中起着至关重要的作用。
总之，密码学是计算机科学中重要的领域之一，其应用广泛，影响深远。
掌握密码学基础知识非常有必要，对于安全性要求较高的企业和组织来说，更是至关重要。
密码学(复习)
列号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 行号
z z1z2 L z2n
由此可推出线性反馈移位寄存器连续的n+1个状态：
记为
S1 z1z2 L zn a1a2 L an
记为
S2 z2 z3 L zn1 a2a3 L an1
L
记为
Sn1 zn1zn2 L z2n an1an2 L a2n
DES 是Feistel密码的代表。 AES是SP结构的代表。
Feistel密码结构
乘积密码指顺序地执行两个或多个基本
密码系统，使得最后结果的密码强度高于每 个基本密码系统产生的结果.
Feistel还提出了实现代换和置换的方法。 其思想实际上是Shannon提出的利用乘积密 码实现混淆和扩散思想的具体应用。
密码算法
密码算法如何构造？
需求1：可逆——算法的使用者可以求得逆函数 需求2：不可逆——敌手无法将密文恢复成明
文 秘密参数——密钥
密码算法实际上是一个带有秘密参数的函 数。
知道秘密参数，求逆非常容易 不知道秘密参数，求逆在计算上是不可行的
密码学概述
密码学是研究密码系统或通信安全的一门 科学，它包括两个分支：密码编码学和密 码分析学。密码编码学的主要目的是寻求 保证消息机密性或认证的方法，密码分析 学主要研究加密消息的破译和消息的伪造。
密码分组链接CBC模式
初始矢量IV(Initial Vector)：第一组明文
xi加密时尚无反馈密文，为此需要在寄存 器中预先置入一个。收发双方必须选用同 一IV。 实际上，IV的完整性要比其保密性更为重 要。在CBC模式下，最好是每发一个消息， 都改变IV，比如将其值加一。
密码学知识点整理
密码学知识点整理序列（流）密码的特点：加解密速度快，⽆错误扩散。
分组（块）密码的特点：应⽤模式灵活多样，组内有错误扩散。
在传统观念⾥，往往仅注重信息的秘密性；但近代⼈们认为，信息的真实性、完整性以及不可否认性，在应⽤上往往⽐秘密性更重要。
密钥的⽣命周期：密钥产⽣：应该排除弱密钥和使密钥具有随机性；另外，密钥还须安全封装和导⼊到安全介质中。
证书签发：证书是将⽤户、密钥、以及密钥⽣存期等绑定在⼀起的合适⽅式，证书需由可信机关签发。
证书检验：这是为了验证证书是否合法、是否过期。
密钥使⽤：这是密钥应有的⾃然功能。
密钥吊销：当密钥过期或安全性受到怀疑时必须这样做。
密钥更新：这是维持系统周转的必然需要。
⼀个安全的⾮对称密钥密码体制，可以达成下列功能：（1）保护信息机密性：任何⼈均可将明⽂加密成密⽂，此后只有拥有解密密钥的⼈，才能解密。
（2）⾃⾝的密钥分配问题容易。
（3）可以⽤于对称密钥密码体制的密钥分配。
（4）直接认证发送⽅的⾝份。
（5）可达成不可否认功能公开密钥密码体制虽具有许多优点，但仍然有缺点存在。
其受⼈批评最多的⽅⾯，即在于加解密运算规模巨⼤、且速度缓慢。
在达成信息的真实性、完整性及不可否认性⽅⾯，利⽤基于公开密钥密码体制思想的数字签名；在信息的秘密性⽅⾯，仍以对称密钥密码体制来达成，但是利⽤公开密钥密码体制解决其密钥分配问题。
分组密码安全性的⼀般设计原则：分组长度n要⾜够⼤，以防⽌对明⽂的穷搜攻击奏效。
密钥空间K要⾜够⼤，以防⽌对密钥的穷搜攻击奏效。
混乱：要使密⽂和明⽂以及密钥之间的依赖关系相当复杂，以⾄于这种依赖性对密码分析者来说是⽆法利⽤的。
这即要求密⽂所依赖于明⽂和密钥的函数关系是⾼度⾮线性的、且处处匀强的。
扩散：要使密钥的每⼀位数字影响密⽂的许多位数字以防⽌对密钥进⾏逐段破译，⽽且明⽂的每⼀位数字也应影响密⽂的许多位数字以便隐蔽明⽂数字的统计特性。
典型分组密码介绍美国数据加密标准(DES)欧洲国际数据加密算法(IDEA)美国⾼级加密标准(AES)DES使⽤⼀个长为56⽐特的密钥，每次对⼀个长为64⽐特的明⽂组进⾏加密，得到的密⽂组长仍为64⽐特。
密码学复习
•只要选择合适的反馈函数便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。
反馈函数:b1+b3
4.4 线性移位寄存器的一元多项式表示
设n级线性移位寄存器的输出序列{ ai } 满足递推关系 ak+n＝c1 ak＋n－1 c2 ak＋n－2 ... cn ak，
对任何k≥1成立。将这种递推关系用一个一 元高次多项式
表4.1 三级反馈移位 寄存器的输出状态表
图4.4 一个3级反馈移位寄存器
•三级反馈移位寄存器，其初始状态为(a1,a2,a3)＝(1,0,1)，
•输出可由表4.1求出，其输出序列为10111011101…，周期为4。
线性反馈移位寄存器（LFSR）
如果移位寄存器的反馈函数f(a1, a2, …, an)是a1, a2, …, an的线性函数，则称之为线性 反馈移位寄存器（LFSR）。
现代密码学理论与实践05 50/28
2013-8-15
扩展欧几里德算法求逆
元素{01}是乘法单位元。对任意次数小于8 的非零二元多项式b(x)，其 乘法逆元记为b-1(x)，可通过下述方法找到：使用扩展欧几里德算法计 算多项式a(x)和c(x)使得 b(x)a(x)+m(x)c(x)=1 m(x) = x8 + x4 + x3 + x +1
习题
1、对于线性替代密码，设已知明码字母J(9) 对应于密文字母P(15)，即9k mod 26 = 15, 试 计算密钥k以破译此密码。
答： k=9-1*15 mod 26 9-1 mod 26=3 k=3*15 mod 26=19
第四章 序列密码
4.1 序列密码的基本概念
密码学知识点总结csdn
密码学知识点总结csdn1. 密码学基础密码学基础包括对称加密、非对称加密、哈希函数、消息认证码等概念的介绍。
对称加密即加密和解密使用相同的密钥，常用算法有DES、AES、RC4等；非对称加密则分为公钥加密和私钥解密，常用算法有RSA、ECC等；哈希函数则是将任意长度的消息压缩为固定长度的摘要信息，常用算法有MD5、SHA-1、SHA-256等；消息认证码是在消息传输中保障数据完整性的重要手段，主要分为基于对称加密的MAC和基于非对称加密的数字签名。
2. 随机数生成密码学安全性的基础在于随机数的生成，常用的随机数生成算法有伪随机数生成器（PRNG）和真随机数生成器（TRNG）。
PRNG是通过确定性算法生成随机数，安全性依靠其内部逻辑结构；TRNG则是依靠物理过程生成随机数，如放射性衰变、指纹图像等，安全性更高。
密码学攻击主要分为三类：密码分析攻击、椭圆曲线攻击和量子攻击。
密码分析攻击是通过推测、猜测等方法攻破密码；椭圆曲线攻击是因为非对称加密算法中的基于椭圆曲线离散对数问题存在可解性，从而破解密码；量子攻击则是通过量子计算机的强大计算能力破解传统密码学算法。
4. 密码学综合应用密码学在实际应用中广泛应用于电子邮件加密、数字证书、数字签名、数字支付、VPN安全通信等领域。
其中，AES算法被广泛应用于SSL/TLS等加密通信协议中；RSA算法则是数字证书和电子邮件加密中最常用的算法；数字签名则应用于身份认证、电子合同、电子票据等领域；数字支付则依赖于密码学原理来保证支付的安全性。
5. 密码学的未来发展当前，密码学面临着来自量子计算机的挑战，需要进一步开发抗量子攻击的加密算法。
同时，在移动互联网、物联网等领域中，新的安全需求也对密码学技术提出了挑战。
未来发展的重点可能包括量子密码学研究、密码学与人工智能技术的结合等方面。
总之，密码学是信息安全的重要组成部分，掌握相关知识点将有助于提高信息安全意识和防范风险能力。
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密码学复习要点
第一章引言
密码学的基本概念：
1.什么是密码体制？（五大部分）
2.根据密码分析者所拥有的资源来看，对密码体制的攻击通常有哪
几种方式？其攻击强弱程度排序。
（四种方式）。
3.密码体制的安全性的几个不同概念？
4.什么是公钥（非对称）密码体制？什么是（对称）私钥密码体制？第二章古典密码
1.欧几里得算法求公因子及求逆的过程。
2.单表代替密码(仿射密码)的加解密流程。
第三章Shannon 理论
1.熵的定义。
（熵，条件熵，联合熵）
2.贝叶斯公式。
3.密码体制中各部分熵的计算。
例3.1
第四章分组密码
1.Shannon提出的分组密码设计的两种基本方法。
（扩散和混乱）
2.分组密码的两种基本结构：Feistel网络和SP网络.
3.DES和AES分组密码算法的基本结构。
（主要参数，圈变换主要组
成部件）
4.分组密码的工作模式。
第五章公钥密码
1.欧拉定理，费马定理，利用欧拉定理或费马定理进行快速模幂运
算。
例5.4 例5.7
2.RSA公钥密码体制的详细加解密流程及解密正确性证明。
3.ElGamal公钥加密体制的详细加解密流程。
4.椭圆曲线上点的计算（P+Q和2P）注意是有限域上的点。
第六章序列密码与移位寄存器
1.线性反馈移位寄存器的反馈函数、递推关系、联系多项式的定义。
2.给定联系多项式和初态，求输出序列及其周期。
3.求线性反馈移位寄存器序列的线性综合解。
（B-M算法）
第七章数字签名
1.RSA数字签名算法及其签名有效性证明。
（参考加密体制的证明）
2.ElGamal数字签名算法。
第八章Hash函数
1.Hash函数的抗强碰撞性（弱无碰撞性）和抗强碰撞性（强无碰撞
性）
2.MD5和SHA-1的一些基本结构和重要参数：消息摘要长度，消息
填充格式。
第九章密码协议
1.密码协议的基本概念和特点。
2.几种密码协议的基本用途和设计思想。
会进行简单的协议分析。
3.ＤＨ密钥交换协议及中间人攻击。