密码学与网络安全课程摘要
密码学和网络安全

密码学和网络安全密码学是一门研究和实践关于通信和数据安全的学科。
它涉及到各种加密和解密技术,以保护信息的机密性、完整性和可用性。
在当今数字化时代,网络安全也成为了一个非常重要的问题。
网络安全旨在保护计算机网络系统中的数据和通信免遭未经授权的访问和恶意攻击。
密码学是网络安全的基础。
密码学通过不同的加密算法,将原始的数据转化为加密的形式,使得只有授权的人员能够解密并访问原始数据。
密码学可以通过对称加密和非对称加密两种方式来实现。
对称加密使用相同的秘钥来进行加密和解密,而非对称加密则使用不同的秘钥对进行加密和解密。
密码学也包括其他技术,如数字签名、消息认证码和哈希函数等,以提供数据完整性和认证。
网络安全是建立在密码学基础之上的,它涉及到更广泛的安全措施和策略。
网络安全的目标是通过预防和应对各种网络威胁和攻击来保护计算机网络系统的数据和通信。
网络安全包括保护服务器和网络设备免受未经授权的访问、防止恶意软件和病毒的感染、确保数据传输的安全性和隐私性等。
为了实现网络安全,需要采取一系列的安全措施。
首先,网络管理员需要建立强大的访问控制策略,确保只有授权的用户能够访问系统。
其次,需要安装和更新最新的防火墙和安全软件,以监控和阻止潜在的网络攻击。
另外,对于重要的数据和通信,可以使用加密技术进行保护。
此外,还需要建立灾难恢复计划和备份策略,以便在网络遭受攻击或故障时能够快速恢复正常运行。
尽管密码学和网络安全能够提供强大的安全保护,但是网络威胁和攻击也在不断演进。
黑客和恶意分子使用越来越复杂和高级的技术来试图突破网络安全措施。
因此,密码学和网络安全专家需要不断更新和改进他们的技术,以应对新的威胁和挑战。
总之,密码学和网络安全是保护通信和数据安全的重要学科。
密码学通过各种加密技术实现数据的保密性和完整性,而网络安全则通过预防和应对各种网络攻击来保护计算机网络系统的安全。
尽管网络安全面临着不断发展和变化的威胁,但是密码学和网络安全专家将继续努力保护我们的数据和通信安全。
密码学与网络安全

密码学与网络安全密码学是研究如何保护信息安全的学科,而网络安全是以密码学为基础的一项重要技术。
在如今信息化的社会中,密码学与网络安全战略不可或缺。
密码学主要研究如何保证通信的机密性、完整性和可用性。
在信息传输过程中,我们常常会发现信息可能会被非法获取、篡改或者伪造。
而密码学的目标就是通过加密技术和身份认证等手段,防止信息的泄露和篡改。
常见的密码学算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法使用同一个密钥进行加密和解密,例如DES和AES 算法。
而非对称加密算法则使用一对密钥,公钥用于加密,私钥用于解密,例如RSA算法。
这些算法通过将明文转化为密文,使得黑客无法直接获取信息内容。
网络安全则是基于密码学和其他安全技术的应用,保护计算机网络和网络上的数据安全。
随着互联网的发展,网络安全问题日益突出。
黑客通过网络漏洞、病毒攻击等手段,获取用户的个人隐私信息,造成巨大的经济损失。
为了应对不断变化的网络安全威胁,网络安全技术也在不断演进。
例如防火墙、入侵检测系统、蜜罐等技术,都被广泛使用来保护网络安全。
同时,密码学在网络安全中的应用也越来越广泛。
比如,通过对数据进行加密保护,以防止数据在传输过程中被窃取或更改。
除了保护通信安全,密码学在身份认证方面也发挥着重要作用。
通过使用数字证书和数字签名,可以验证通信双方的身份,防止冒充和篡改。
然而,密码学和网络安全依然面临很多挑战。
随着计算机计算能力的不断提高,传统的加密算法可能会变得脆弱,所以我们需要不断研发更加复杂的算法来应对这一挑战。
此外,社交工程、钓鱼等网络攻击手段也日益猖獗,网络安全人员需要不断增强意识和提高技术,以保护网络和数据的安全。
综上所述,密码学和网络安全是当今数字化社会不可或缺的关键技术。
通过研究和应用密码学算法、加密技术和网络安全措施,我们可以保护个人隐私、防止数据泄露和网络攻击,建立一个安全可靠的网络环境。
同时,我们也需要不断更新技术手段,以适应不断变化的网络安全威胁。
密码学与网络安全技术

密码学与网络安全技术随着互联网在我们生活中越来越重要,网络安全问题也变得越来越突出。
为了防止敏感信息泄露和网络攻击的发生,密码学和网络安全技术越来越受到重视。
本文将从密码学和网络安全技术的定义与实用价值、密码学与网络安全技术的常见应用、密码学与网络安全技术的未来趋势等几个方面进行论述。
一、密码学与网络安全技术的定义与实用价值密码学是一门将信息加密和解密的技术,确保只有有权访问的人才能够识别加密信息的过程。
密码学在信息和通信安全中具有重要的作用,是数据保护的重要手段。
与此对应的是网络安全技术,它是指保护计算机网络不受非法侵入和病毒感染等威胁的技术。
网络安全技术包括防火墙、入侵检测和反病毒等,它们都被广泛应用于企业和政府机构等各种组织中,保障着数据安全。
这些技术的实用化不仅保障了各种企业和我国重要机构信息的安全,还对于普通的个人用户而言有着不可替代的作用。
毕竟,现代人的大部分活动都已经在网络上展开,密码学与网络安全技术可以有效保障个人隐私以及交易安全,近年来越来越成为个人用户值得学习的技能。
二、密码学与网络安全技术的常见应用1. 计算机密码学计算机密码学是将密码学应用于计算机安全领域的学科。
它包括密码算法、密钥管理和公钥基础设施等技术。
计算机密码学的应用范围非常广泛,还包括(但不限于)安全电子邮件、电子商务、网络安全、移动安全等领域。
2. 防火墙防火墙是一种防范网络攻击的技术,它是依托于特定硬件和软件实现起来的安全系统。
防火墙之所以得名,是因为它该有意识地进行“隔离”和“过滤”网络上的数据,防止不良信息和攻击行为等对系统造成危害和侵害。
3. 数字签名数字签名是为解决网上交易无法获得对方身份证明问题的安全措施。
它是一种将明文信息转换为密文,再用私人密钥进行加密,以确保数字信息的安全性和完整性的安全机制。
数字签名技术可以应用于电子邮件、电子商务、数据安全等领域。
三、密码学与网络安全技术的未来趋势1. AI技术的应用在未来的密码学与网络安全技术中,AI技术的应用将会变得越来越普遍。
密码学与网络安全课程教学大纲

密码学与网络安全课程教学大纲密码学与网络安全课程教学大纲“密码学与网络安全”课程教学大纲(2006年2月修订)一、课程名称: 密码学与网络安全Introduction to Information Security课程负责人: 傅鹂教授主讲教师: 胡海波讲师二、学时与学分: 36 学时, 2 学分三、适用专业: 软件工程第5学期四、课程教材:William Stallings, Cryptography and Network Security: Principles and Practice, Second Edition,Prentice Hall/Pearson. 《密码学与网络安全:原理与实践》(第二版)影印版,清华大学出版社,2002年6月五、参考教材:1. Bruce Schneier, Applied Cryptography: Protocols, Algorithms, and Source Code in, JohnWiley & Sons. 吴世忠等译,《应用密码学(协议算法与C源程序)》,机械工业出版社,2000年1月。
2. (印)Actul Kahate, Cryptography and Network Security, McGraw-Hill, 邱忠潘等译,《密码学与网络安全》,清华大学出版社,2005年9月。
3. Alfred Menezes, Handbook of Applied Cryptography, CRC. 胡磊译,《应用密码学手册》,电子工业出版社,2005年7月。
4. (以)Oded Goldreich, Foundations of Cryptography: BasicTools, Cambridge UniversityPress. 《密码学基础》,影印版,电子工业出版社。
5. 汤维主编,《密码学与网络安全技术基础》,机械工业出版社,2004年2月6. 杨波编著,《现代密码学》,清华大学出版社,2003年8月六、开课单位: 软件学院七、课程的性质、目的和任务:1、课程性质:随着信息技术的发展和信息化程度的提高,国家政治、经济、国防、文化、教育等社会的各个领域对于信息基础设施和信息资源的依赖程度也越来越高。
密码学与网络信息安全

密码学与网络信息安全密码学与网络信息安全导言网络信息安全是当今社会中一个非常重要的话题,随着互联网的普及和发展,人们在网络上交流、工作、娱乐的方式越来越多样化。
网络空间的安全性问题也日益突出,网络犯罪、数据泄露和隐私侵犯等问题频繁发生。
为了更好地保护网络信息的安全性,密码学作为一门重要的学科在网络信息安全中起到了重要的作用。
什么是密码学密码学是研究信息安全和加密技术的学科。
它的目标是通过使用算法和协议来保证信息的保密性、完整性和可用性。
密码学的基本原理是通过加密和解密算法对信息进行转换,使得未经授权的人无法理解这些转换后的信息。
密码学的基本原理密码学的基本原理可以简单地分为两个方面:对称加密和公钥加密。
对称加密是指发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密。
而公钥加密则是使用公钥和私钥进行加密和解密。
公钥由接收方公开,而私钥由接收方保密。
这种加密方式可以保证信息在传输过程中的安全性。
常见的密码学算法密码学领域有许多著名的算法被广泛应用于网络信息安全中。
常见的密码学算法包括:对称加密算法:DES、AES、RC4等;公钥加密算法:RSA、ECC等;散列算法:MD5、SHA-1、SHA-256等。
这些算法都有各自的特点和适用场景,在网络信息安全中起到了重要的作用。
密码学在网络信息安全中的应用密码学在网络信息安全中有着广泛的应用。
其中,最常见的应用是在数据传输和存储中加密敏感信息。
通过使用密码学算法,可以保证敏感信息在传输和存储过程中不被未经授权的人获得和篡改。
密码学还可以用于身份验证、数字签名和安全通信等方面,为网络信息安全提供了强有力的支持。
密码学的挑战尽管密码学在网络信息安全中起到了重要的作用,但是它也面临着一些挑战。
其中之一是密码算法的。
随着计算机技术的发展,密码算法的方法也越来越高级和复杂,这给了黑客和攻击者破坏网络信息安全的机会。
密钥管理和分发也是一个挑战。
对于大规模的网络系统,如何安全地管理和分发密钥是一个复杂的问题。
密码学与网络安全

密码学与网络安全密码学与网络安全是当今信息社会不可或缺的重要组成部分。
随着互联网的发展和普及,网络安全问题也日益突出,而密码学作为网络安全的基石之一,发挥着至关重要的作用。
密码学是一门研究保护信息安全的学科。
它旨在通过使用不同的算法和协议,确保信息在传输过程中的机密性、完整性和可用性。
密码学涵盖了许多重要的概念和技术,包括加密算法、密钥管理、数字签名、安全协议等。
密码学中最基本的概念是加密和解密。
加密是将明文转换为密文的过程,而解密则是将密文还原为明文的过程。
加密算法可以分为对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法使用相同的密钥来进行加密和解密,而非对称加密算法使用公钥和私钥来进行加密和解密。
对称加密算法的优势在于速度快,但需要确保密钥的安全性;非对称加密算法则能够解决密钥分发的问题,但速度较慢。
密钥管理是密码学中一个非常重要的问题。
密钥是加密和解密的关键,需要妥善管理和保护。
密钥管理涉及到密钥的生成、存储、分发和更新等方面。
一个好的密钥管理系统能够保证密钥的安全性和可用性,从而提高整个系统的安全性。
数字签名是密码学中的另一个重要概念。
它可以用于验证数据的完整性和真实性。
数字签名使用私钥对数据进行加密,然后使用对应的公钥进行解密。
如果解密后的数据与原始数据一致,那么可以确认数据没有被篡改过。
安全协议是在网络通信过程中确保安全性的重要手段。
常见的安全协议有SSL/TLS协议和IPsec协议等。
安全协议使用加密算法和数字证书等技术来确保通信过程中的机密性和完整性,同时也能够防止重放攻击和中间人攻击等安全威胁。
总之,密码学与网络安全紧密相连,是保护信息安全的重要手段。
通过合理的加密算法、密钥管理、数字签名和安全协议等措施,可以有效地抵御各种网络安全威胁,保护用户的信息安全。
boppps模型下的《密码学与网络安全》课程设计

2019年23期教海探新高教学刊BOPPPS模型下的《密码学与网络安全》课程设计苏云飞1,赵晶2,张琛1(1.国防科技大学电子科学学院,湖南长沙410073;2.国防科技大学文理学院,湖南长沙410073)近些年来,随着高校教学质量监控的不断升级,各种不同的教学方法和理念也逐步体现在课堂教学实践中,其中BOPPPS模型是其中之一[1-3]。
本文结合《密码学与网络安全》的课程实践,浅析如何在BOPPPS模型下进行课程设计,为提高学生的学习效率和学习质量提供帮助。
一、BOPPPS模型概述BOPPPS模型[4]源于ISW(Instruction Skills Work-shop),ISW起始于二十世纪七十年代末在北美地区成立的教学技能研习班,主要目的是培训富有专业功底的人成为合格的大学老师。
BOPPPS模型包含六部分:导入(Bridge-in)。
导入也称开场白,主要是通过开场白吸引学生的注意力,激发学习的兴趣和主动性等等。
通常包含故事引入、问题引入、视频引入、承上启下和头脑风暴等等表现形式。
教学目标(Objective)。
教学目标是指在本节课程结束后学生在什么条件下,能知道、思考、评估或者实现什么,并达到什么程度。
教学目标的设定,需要遵循BLOOM认知分类学[5],即将教学目标分为识记(Remembering)、领会(Understanding)、应用(Applying)、分析(Analyzing)、评估(Evaluating)和创新(Creating)。
此外,好的教学目标还要具备清晰、具体、可测量、可实现等具体属性。
前测(Pre-assessment)。
前测是指通过询问或者测试等等方法确定学生对相关知识的了解程度,主要目的是辅助调整教学进度、内容和策略等,实现因材施教。
参与式学习(Participatory learning)。
该部分是课程教学的主体,在教学过程中要重视学生的参与,尽可能的引导学生主动地参与学习和教学过程,学生的参与度越高,学习效果越好。
密码学与网络安全课程设计

密码学与网络安全课程设计密码学与网络安全是现代信息技术领域中非常重要的两个方面。
对于学习这两个方面的知识,我们需要了解一些基础的概念和技术,包括加密算法、密钥交换、数字签名等等。
本文将介绍一个关于密码学与网络安全的课程设计,帮助学生深入学习这些方面的知识。
课程设计目标本课程设计的目标是让学生通过课堂学习和课程实践,全面掌握密码学与网络安全的基础知识和技术,包括:•理解密码学的基本概念和常用加密算法的原理•理解密钥交换协议和数字签名算法的原理•掌握基于公钥密码学的密钥管理技术•掌握基本的网络安全概念和技术•了解常见的网络攻击和防御方法课程设计内容课程设计分为理论部分和实践部分,具体内容如下:理论部分1.密码学基础•密码学的概念和基本术语•对称加密算法的原理和常见算法实现,如DES、AES等•非对称加密算法的原理和常见算法实现,如RSA、DSA等2.密钥交换和数字签名•密钥交换协议的原理和实现,如Diffie-Hellman密钥交换协议•数字签名的原理和实现,如RSA数字签名算法3.公钥密码学•公钥密码学的基本原理和概念•DH密钥交换协议的实现•RSA数字签名算法的实现4.网络安全•网络安全的概念和基本术语•网络攻击的类型和危害•常见的网络防御技术,如防火墙、入侵检测系统等实践部分1.加密算法实现•实现对称加密算法和非对称加密算法•了解实现过程中需要注意的安全问题和防护措施2.密钥交换和数字签名实现•实现Diffie-Hellman密钥交换协议和RSA数字签名算法•验证交换的密钥协议是否有效3.网络安全实践•实现防火墙、入侵检测系统等•了解实现过程中需要注意的安全问题和防护措施课程作业要求1.通过理解加密算法的原理和实现,编写加密算法的代码,并测试算法的安全性和可靠性。
2.实现DH密钥交换算法,验证密钥交换协议的正确性和有效性。
3.实现RSA数字签名算法,验证签名的可靠性和正确性。
4.实现网络安全实践中涉及的技术,如防火墙、入侵检测系统等,验证实现的正确性和有效性。
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第1章引言1、计算机安全、网络安全、internet安全。
1)计算机安全:用来保护数据和阻止黑客的工具一般称为计算机安全。
2)网络安全:在信息传输时,用来保护数据传输的网络安全措施称为网络安全。
3)internet安全:在使用公有网络进行数据传的时用来保护数据传输的网络安全措施。
2、O SI安全框架包括哪些主要内容。
OSI定义了一种系统化的方法,对安全人员来说,OSI安全框架是提供安全的一种组织方法。
安全框架对许多概念提供了一些有用或许抽象的概貌,OSI安全框架主要关注安全攻击、机制和服务。
可以简短定义如下:1)安全性攻击:任何危及企业信息系统安全的活动。
2)安全机制:用来检测、阻止攻击或者从攻击状态恢复到正常状态的过程,或实现该过程的设备。
3)安全服务:加强数据处理系统和信息传输的安全性的一种处理过程或通信服务。
其目的在于利用一种或多种安全机制进行反击攻击。
3、安全攻击的两种类型:主动攻击和被动攻击。
1)被动攻击:被动攻击的特性是对传输进行窃听和监测,目标是获得传输的信息。
主要有消息内容泄漏和流量分析(通过对传输消息的频率和长度来判断通信的性质),对于被动攻击的处理重点是预防而不是检测。
2)主动攻击:主动攻击包括对数据流进行修改或伪造数据流,分为四类:伪装、重放、消息修改和拒绝服务。
主动攻击难以预防,但容易检测,所以重点是怎样从破坏或造成的延迟中恢复过来。
4、X.800安全服务。
1)认证:同等实体认证和数据源认证。
2)访问控制:阻止对资源的非授权使用。
3)数据保密性:连接保密性、无连接保密性、选择域保密性、流量保密性。
4)数据完整性:保证收到的数据的确是授权实体所发出的数据。
5)不可否认性:源不可否认性和宿不可否认性。
5、X.800安全机制。
1)特定安全机制:加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充、路由控制、公证。
2)普遍的安全机制:可信功能、安全标签、事件检测、安全审计跟踪、安全恢复。
6、网络安全模型。
在需要保护信息传输以防攻击者威胁消息的保密性、真实性等的时候,就会涉及到信息安全,任何用来保证安全的方法都包含了两方面:被发送信息的安全相关变换、双方共享某些秘密消息,并希望这些信息不为攻击者所知。
为了实现安全传输,需要有可信的第三方,负责将秘密信息分配给通信双方,而对攻击者保密,或者当通信双方就关于信息传输的真实性发生争执的时候由第三方来仲裁。
上面的设计安全服务应包含下列4个方面的内容:1)设计一个算法,它执行与安全相关的变换。
该算法是攻击者无法攻破的。
2)产生算法所使用的秘密信息。
3)设计分配和共享秘密信息的方法。
4)指明通信双方使用的协议,该协议利用安全算法和秘密信息实现安全服务。
7、网络安全访问模型。
该模型希望保护信息系统不受有害的访问,包括信息访问威胁(以非授权用户的名言截获或修改数据)和服务威胁(利用计算机中的服务缺陷禁止合法用户使用这些服务)。
对有害访问所需的安全机制分为两大类:第一类是门卫功能,它包含基于口令的登录过程,该过程只允许授权用户的访问。
第二类称为监控程序,该程序负责检测和拒绝蠕虫、病毒以及其他类似的攻击。
一旦非法用户或软件获得了访问权,那么由各种内部控制程序组成的第二道防线就监视其活动,分析存储的信息,以便检测非法入侵者。
第2章传统加密技术1、关于本章的一些术语。
1)plaintext:明文,原始可理解的消息或数据。
2)ciphertext:密文,算法的输出,看起来是完全随机而杂乱的消息。
3)cipher:加密算法,加密算法对明文进行各种代换和变换。
4)key:密钥,作为加密算法的输入,独立于明文和算法。
5)encipher (encrypt):加密,从明文到密文的变换。
6)decipher (decrypt):解密,从密文到明文的复原。
7)cryptography:密码编码学,加密的各种方案构成的研究领域。
8)cryptanalysis (codebreaking):密码分析学,不知道细节分析解密消息的领域。
9)cryptology:密码学,包含了密码编码学和密码分析学两个领域。
2、传统密码的安全使用要求满足以下两个条件。
1)加密算法必须是足够强的,即使对手拥有一定数量的密文和产生每个密文的明文,他也不能破译密文或发现密钥。
2)发送才和接收者必须在某种安全的形式下获得密钥并且必须保证密钥安全。
3、如何理解加密算法的安全性。
1)安全性要依赖于key而不是依赖于算法,算法应该是公开的。
2)算法要适用于整个密钥空间。
3)无论有多少可使用的密文,都不足以惟一地确定密文所对应的明文,则称该加密体制是无条件安全的,现在有的就是一次性密码。
4)如果破译密码的代码超出密文信息的价值,或者破译密码的时间超出密文信息的有效生命期的话,则可以认为算法是计算上安全的。
4、密码编码学的分类:1)转换明文为密文的运算类型:代换和置换。
2)所用的密钥数:对称密钥、非对称密钥。
(单密钥和双密钥)3)处理明文的方法:分组密码和流密码。
5、代换技术:代换法是将明文字母替换成其他字母、数字或符号的方法。
1)Caesar密码:对字母表中的每个字母用它之后的第3个字母来代换。
2)单表代换密码:通过任意指定每个字母对应的代换字母,使得密钥空间可以达到26!用以抵抗穷举攻击,但是可以从频率分析入手,所以可以攻破。
3)Playfair密码:多表代换密码的一种,通过把明文中的双字母音节作为一个单元并将其转换成密文的双字母音节,隐藏了单字的频率,提高安全性,具体的流程如下:a)填充密钥矩阵:首先将密钥词去掉重复字母,从左至右、从上至下填在5x5的矩阵中,然后把剩余的字母按顺序从左至右、从上至下填充满整个矩阵(I/J)。
b)如果该字母对的两个字母是相同的,那么在它们之间加一个填充字母。
c)落在矩阵同一行的明文字母对中的字母由其右边的字母来代换,循环向左。
d)落在矩阵同一列的明文字母对中的字母由其下边的字母来代换,循环向上。
e)其他的字母用该字母所在的行为密文所在的行,另一字母所在列为密文的列。
4)Vigenère加密:多表代换加密的一种,主要是利用了密钥的重复在加密时隐藏了单字的频率,使得频率分析攻击更加困难。
6、一次一密:最安全的方法,是不可攻破的,但实际上并没有使用,因为以下的两个原因。
1)产生大规模随机密钥有实际困难。
2)密钥的分配和保护代价太高。
7、置换技术:置换技术并没有把明文进行代换,而是把它们的顺序进行打乱而已。
1)采用对角线或者矩阵方式书写明文,然后按一定的行列顺序读出的消息作为密文。
2)转轮机,使得密钥的猜测达到26n,n为转轮的个数,同时隐藏了频率信息。
第3章传统加密技术1、名词解释:雪崩效应、扰乱(扩散)、混乱。
1)雪崩效应(avalanche effect):明文或密钥的微小改变将对密文产生很大影响的性质。
2)扩散(diffusion):指使明文和密文间的统计关系变得复杂以挫败推导出密钥的企图。
3)混淆(confusion):尽可能使密文和加密密钥间的统计关系更加复杂,以阻止攻击者发现密钥。
2、Feistel密码结构。
Feistel密码结构的设计动机是使用明文到密文的惟一映射,但这样分组密码的映射密钥需要2n进行存储,所以在实际的实现中并没有被采用,Feistel提出了采用多次代换和置换结合迭代的加密结构(代置换网络SPN),依赖于以下参数和特征:1)分组长度:分组越长意味着安全性越高,但会降低加密解密速度。
2)密钥长度:密钥较长也有更高的安全性,但也会降低加密解密速度。
3)迭代轮数:多轮加密可以取得更高的安全性,典型值为16次。
4)子密钥产生算法:子密钥产生越复杂,密码分析攻击就越困难。
5)轮函数:轮函数越复杂,抗攻击的能力就越强。
Feistel加密和解密的算法过程是一样的,只是使用的密钥顺序相反而已。
3、分块密码VS流密码。
分块密码按分块大小为单位进行加密,而流密码使用bit或者byte为单位进行加密,现在许多的加密算法都是分块密码加密,分块密码的应用更为广阔。
4、DES加密算法。
DES加密算法使用的是64位明文分块长度和56位长的密钥,密钥空间为256。
5、S DES算法。
SDES加密算法的密钥空间是210,只能用于DES的教学演示,整个过程主要分两个模块:子密钥生成模块和加密解密模块。
a)SDES密钥生成:1)2)3)4)在循环左移一位的基础上左右5位bit进行循环左移两位。
5)根据循环左移两位的结果进行P8置换,得到密钥k2。
b)SDES加密和解密的过程流程都是一样的,只是在使用子密钥的顺序上不一样,加密是先进行f k1然后进行f k2,而解密是先进行f k2然后进行f k1,过程涉及5个函数:1)2)k11f k(L,R) = (L⊕F(R,SK),R)其实这个过程就是把左边4位进行操作而已,没有动到右边4位。
SK:子密钥。
L、R:8位输入的左边4位和右边4位。
F:从4位串到4位串的一个映射,主要包含了以下的操作:③S盒操作异或的结果左4位送入S0,右4位送入S1,两个S盒的定义如下:S盒操作的过程如下:将第1和第4位输入比特作为2bits数,指定S盒的一个行;将第2和第3位输入比特作为2bits数,指定S盒的一个列;得到的值表示为2bits数,即为输出。
3)4)复合函数f k2,与f k1相同,但使用的密钥是k2。
5)-1第4章有限域1、群、环、域。
1)群:(A1) 封闭性:如果a和b都属于G,则a·b也属于G。
(A2) 结合律:对于G中任意元素a,b,c,都有a·(b·c)=(a·b)·c成立。
(A3) 单位元:G中存在一个元素e,对于G中任意元素a,都有a·e=e·a=a成立。
(A4) 逆元:对于G中的任意元素a,G中都存在一个元素a’使得a·a’=a’·a=e。
如果一个群的元素是有限,则称为有限群,群的阶为群中元素个数,否则为无限群。
如果满足以下的交换律,则称为交换群:(A5) 交换律:对于G中任意的元素a,b,都有a·b=b·a成立。
如果定义求幂运算为重复运用群中的运算,而群中的每一个元素都是一个固定元素的幂,则称群为循环群,这个固定元素为群的生成元。
判断是一个集合是否是一个群等说法都是需要在指定的运算下才有意义的。
群是相对于加法运算而言的。
2)环:满足循环群的所有条件,即(A1-A5)(M1) 乘法的封闭性:如果a和b都属于R,则ab也属于R。
(M2) 乘法的结合律:对于R中的任意元素a,b,c,有a(bc)=(ab)c成立。
(M3) 分配律:对于R中的任意元素a,b,c,有a(b+c)=ab+ac成立。