网络信息安全_密码学基本概念
西工大网络信息安全复习要点
西工大网络信息安全复习要点《网络信息安全》复习要点第一章：网络信息安全概论1、OSI安全体系结构：安全威胁、脆弱性、风险、安全服务、安全机制及安全服务与安全机制之间关系2、信息安全的基本属性2、TCP/IP协议族安全问题：TCP/IP协议存在的的安全弱点、DoS攻击原理（TCP SYN Flood、ICMP Echo Flood）第二章：网络信息安全威胁1、常见的安全威胁有那几种；2、DDoS攻击的基本原理及攻击网络的组成3、缓冲区溢出攻击原理4、IP欺骗攻击原理5、ARP欺骗攻击原理第三章：密码学3.1 古典密码学1、密码学基本概念：密码编码学、密码分析学、加密、解密、密钥、主动攻击、被动攻击、对称密码学、非对称密码学、主动/被动攻击、分组密码、流密码、Kerchoffs原则、2、古典密码算法：代换技术密码、置换技术密码、掌握凯撒密码、维吉尼亚密码、Hill密码的加密、解密过程3.2 对称密码学1、基本概念：对称密码体制的特点、流密码、分组密码体制的原理、混淆原则、扩散原则2、DES分组加密算法：分组长度、密钥长度、加密解密流程、工作模式（ECB、CBC、CFB、OFB、计数器）原理、2DES、3DES 的改进之处3.3 非对称密码学1、公钥密码体制的基本概念：公钥体制加密、公钥体制认证的基本原理、单向函数、单向陷门函数2、Diffie-Hellman算法：算法原理，掌握Diffie-Hellman算法用于密钥交换过程3、RSA算法：算法安全性基础、算法原理4、习题：3.8, 3.9, 3.103.4 消息认证和散列函数1、消息认证的基本概念、不可否认性、消息新鲜性、消息认证的基本技术手段2、散列函数的性质和一般结构、MD5/SHA算法的基本结构（输入、输出）、基本用法3、MAC的基本概念和使用方式、HMAC4、习题：3.15、3.163.5 数字签名技术1、数字签名的基本概念：目的、产生方法2、公钥加密算法和签名算法产生签名的基本过程3.6 密钥管理1、密钥层次化结构及概念、2、密钥的存储：3、密钥的分配及协议第五章：信息交换安全技术1、信息交换安全技术的基本功能、安全模型、安全机制、技术基础2、网络层安全协议：网络层安全协议功能、IPSec协议的组成、IPSec的实现模式、SA和SP的基本概念及两者关系、安全协议AH/ESP的功能及应用模式、处理过程3、传输层安全协议：功能、SSL的安全性、SSL协议的组成、SSL协议的密钥管理、习题7.7、7.9、7.134、PGP协议：PGP中保密和鉴别功能、PGP报文生成及接受的处理过程、密钥管理第六章：网络系统安全技术1、主要功能、主要使用技术2、防火墙基本原理、防火墙采用的主要技术及其工作原理（数据包过滤、代理服务和状态检测技术的工作原理/过程）、主要应用模式及其工作原理3、安全漏洞扫描技术的概念、有哪些扫描策略和扫描技术、漏洞扫描系统的构成及各部分功能4、入侵检测技术的概念、NDIS系统的结构及各部分功能、入侵检测方法有哪几类及原理、区别。
信息安全 三 信息安全密码学
模运算
• • • • • • A=q*n+r n正数,r非负，则a mod n=r 求模： 27 mod 5 36 mod 12 -18 mod 14 -7 mod 10
逆元
• A+bΞ0(mod n) a,b 为加法逆 • A*b Ξ1(mod n) a,b为乘法逆 • A,b为0-n之间的整数
求解过程
• • • • • • • • • Gcd(a,b) R1=a,r2=b;s1=1,s2=0;t1=0;t2=1; While(r2>0){ Q=r1/r2; R=r1-q*r2;r1=r2;r2=r; S=s1-q*s2;s1=s2;s2=s; T=t1-q*t2;t1=t2;t2=t; } gcd(a,b)=r1;s=s1;t=t1 s*a+t*b=r1;
扩展欧几里得算法求逆元
• Gcd(n,a)=1，则存在逆元 • N=26 a=11 则存在逆元。找寻11对26 中的乘法逆元：
q r1 r2 r t1 t2 T
2 2
1 3
26 11
4 3 1
11 4
3 1 0
4 3
1 0
0 1
-2 5 7
1 -2
5 -7 26
-2 5
-7 26
• N=100 a=23求解过程 12对26的乘法 逆
对单表加密算法的统计分析
字母 a b c d e f g h i j k l m
百分比 8.2 1.5 2.8 4.2 12.7 2.2 2.0 6.1 7.0 0.1 0.8 4.0 2.4
字母 n o p q r s t u v w x y z
百分比 6.8 7.5 1.9 0.1 6.0 6.3 9.0 2.8 1.0 2.4 2.0 0.1 0.1
信息安全中的密码学基础及应用案例分析
信息安全中的密码学基础及应用案例分析密码学是保护信息安全的重要分支，广泛应用于网络通信、电子商务、银行系统等领域。
本文将介绍密码学的基本概念和原理，并分析几个密码学在实际应用中的案例。
一、密码学基础概念1. 加密算法：加密算法是密码学的核心，用于将原始数据转换为密文。
常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，加解密速度快，但密钥管理较困难。
非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，安全性较高，但加解密速度较慢。
2. 散列函数：散列函数是将任意长度的数据映射为固定长度的输出。
常用的散列函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
散列函数具有不可逆性和唯一性，用于校验数据的完整性。
3. 数字签名：数字签名是验证数据真实性和完整性的一种方式。
数字签名使用私钥对数据进行加密，然后用公钥进行验证。
只有私钥持有者才能生成数字签名，而任何人都可以用公钥进行验证。
二、对称加密算法的应用案例1. DES算法：DES（Data Encryption Standard）算法是一种对称加密算法，在数据加密和解密过程中使用相同的密钥。
DES算法常用于保护敏感数据的传输和存储，如银行卡号、密码等。
然而，由于DES 算法的密钥长度较短（56位），容易受到暴力破解攻击，因此现已逐渐被AES算法取代。
2. AES算法：AES（Advanced Encryption Standard）算法是一种对称加密算法，已成为目前加密芯片、安全协议和网络通信中最常见的加密方式之一。
AES算法采用128位、192位或256位的密钥长度，安全性更高，被广泛应用于网络通信、金融和电子商务等领域。
三、非对称加密算法的应用案例1. RSA算法：RSA算法是一种非对称加密算法，常用于数字签名、数据加密和密钥交换。
RSA算法使用一个公钥和一个私钥，公钥用于加密，私钥用于解密。
RSA算法的安全性基于大数的分解，目前仍被广泛应用于TLS协议、SSH等安全通信中。
信息安全的基本知识
信息安全的基本知识信息安全是指保护信息系统及其中的信息不被非授权人员获取、使用、修改、破坏、泄露或者在不被授权的情况下防止数据被篡改的一系列措施。
信息安全已经成为现代社会中必不可少的重要环节，并有着广泛的应用场景，如金融、电子商务、医疗、教育、企业管理等。
在信息安全领域，需要掌握一些基本知识和技能。
下面，我们来详细介绍信息安全的基本知识。
一、密码学密码学是信息安全领域的基石，它是一种广泛应用于保障信息安全的技术。
简单来说，密码学就是一门研究如何在通信过程中保护信息不被窃取的技术。
常用的密码学算法有对称加密算法和非对称加密算法。
其中，对称加密算法包括DES、3DES、AES等；非对称加密算法包括RSA等。
密码学的应用非常广泛，包括数据加密、数字签名、身份认证等。
例如，在我们日常使用互联网时，网站会将登录密码以加密的方式存储在服务器中，从而保证用户的密码不会被泄露。
二、网络安全网络安全是信息安全领域中的重要组成部分。
它涵盖了计算机网络安全、无线网络安全、电子邮件安全、网络应用程序安全等方面。
网络安全的主要目的是保护网络免受非法入侵和攻击。
网络安全威胁主要来自黑客攻击、病毒和恶意软件、网络钓鱼和社交工程等。
为了保护计算机网络的安全，我们可以采取以下措施：安装防病毒软件、定期备份数据、使用防火墙、定期更新软件等。
三、身份验证和访问控制身份验证和访问控制是信息安全中非常重要的组成部分。
它们用于验证用户身份并授予其访问受保护信息的权限。
身份验证通常涉及以下几个方面：账号授权、密码、指纹、面部扫描等。
访问控制通常涉及以下几个方面：基于角色的访问控制、访问控制列表、强制访问控制等。
这些技术都旨在防止未授权的人员访问受保护的信息。
四、物理安全物理安全通常是指对计算机系统和受保护的信息进行物理保护。
它包括锁定服务器房间、保护关键设备、加强访问门禁等措施。
当然，物理安全的实施还包括对硬件、软件以及人类因素的控制，如使用密码锁定计算机、存储介质的物理保护等。
网络信息安全-密码学基本概念
密码学基本概念一.学科分类密码术（Cryptology）(1)密码学(Cryptography)研究如何构建强大、有效的加密/解密方法体系的学科(2)密码分析学(Cryptanalysis)研究加密/解密方法体系所存在的弱点，找出破译密码方法的学科二. 基本加密通信模型Alice Bob & Eve 的加密通信：Alice和Bob 要进行通信，而Eve将会截获他们的消息，所以他们使用加密的方法通信1. 基本概念明文(Plaintext)是一组Alice和Bob都能够理解其含义的消息或者数据密文(Cipher text )是一组变换后的数据或消息，它使得非法用户不能理解其中的信息密钥（Key）能控制变化结果的参数信息加密(Encryption)使用一套变换方法，使其输出的密文依赖于输入的明文和加密密钥(eKey)解密(Decryption)使用一套变换方法，使其输出的明文依赖于输入的密文和解密密钥(dKey)用符号表示加密：Cipher text = Encryption (Plaintext, eKey)解密：Plaintext = Decryption (Cipher text, dKey)2. 体系划分以加密密钥和解密密钥的关系来划分为体系：1。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)相同，或者实质上相同，这样的加密体系称为单钥或对称密钥体系2。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)不相同，或者很难从其中一个密钥推导出另一个密钥，这样的加密体系称为双钥或非对称密钥体系三. 实例1 对称密钥在经典加密方法中使用两种类型进行变换：(1)换位法(Permutation cipher / Transposition cipher)：明文中的每个字母或符号没有改变，但它们在密文中的位置进行了重新排列。
经典换位加密法(2)替换法(Substitution cipher)：将明文中每个字母、数字、符号按一定规则替换成另外一个符号。
网络安全基础知识密码学与加密技术
网络安全基础知识密码学与加密技术随着互联网的迅猛发展，网络安全问题日益突出。
为了保护个人和组织的信息安全，密码学与加密技术成为网络安全的重要组成部分。
本文将介绍密码学的基本概念，以及常见的加密技术和应用。
一、密码学基础知识密码学是研究信息保密和验证的科学，主要包括加密和解密两个过程。
加密是将明文转化为密文的过程，而解密则是将密文恢复为明文的过程。
密码学基于一系列数学算法和密钥的使用来保证信息的保密性和完整性。
以下是密码学中常见的一些基本概念：1.1 明文与密文明文是指原始的未经加密的信息，而密文则是通过加密算法处理后的信息。
密文具有随机性和不可读性，只有持有正确密钥的人才能解密得到明文。
1.2 密钥密钥是密码学中非常重要的概念，它是加密和解密过程中使用的参数。
密钥可以分为对称密钥和非对称密钥两种类型。
对称密钥加密算法使用相同的密钥进行加解密，而非对称密钥加密算法使用公钥和私钥进行加解密。
1.3 算法密码学中的算法是加密和解密过程中的数学公式和运算规则。
常见的密码学算法包括DES、AES、RSA等。
这些算法在保证信息安全的同时，也需要考虑运算速度和资源消耗等因素。
二、常见的加密技术2.1 对称加密算法对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的算法，也被称为共享密钥加密。
这种算法的特点是运算速度快，但密钥传输和管理较为困难。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
2.2 非对称加密算法非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的算法，也被称为公钥加密。
这种算法的优点是密钥的传输和管理相对简单，但加解密过程相对较慢。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。
2.3 哈希算法哈希算法是一种将任意长度数据转换为固定长度摘要的算法。
它主要用于验证数据的完整性和一致性。
常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
三、密码学与加密技术的应用3.1 数据加密密码学与加密技术广泛应用于数据加密领域。
通过对敏感数据进行加密，可以防止未经授权的访问和篡改。
密码学基本概念
密码学基本概念
密码学是一门研究保护信息安全的学科，其基本目标是保证信息在传输过程中不被非法获取和篡改。
在密码学中，有一些基本概念需要了解。
1. 密码学基础
密码学基础包括加密、解密、密钥、明文和密文等概念。
加密是将明文转换为密文的过程，解密则是将密文还原为明文的过程。
密钥是用于加密和解密的秘密码，明文是未经过加密的原始信息，密文则是加密后的信息。
2. 对称加密算法
对称加密算法指的是加密和解密时使用同一个密钥的算法，如DES、AES等。
在对称加密算法中，密钥必须保密，否则会被攻击者轻易获取并进行破解。
3. 非对称加密算法
非对称加密算法指的是加密和解密时使用不同密钥的算法，如RSA、DSA等。
在非对称加密算法中，公钥用于加密，私钥用于解密。
公钥可以公开，私钥必须保密，否则会被攻击者轻易获取并进行破解。
4. 数字签名
数字签名是用于保证信息的完整性和真实性的技术。
数字签名使用非对称加密算法，签名者使用私钥对信息进行加密，接收者使用公钥进行验证。
如果验证通过，则说明信息未被篡改过。
5. Hash函数
Hash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，常用于数字签名和消息验证。
Hash函数具有不可逆性，即无法通过消息摘要还原出原始数据。
以上就是密码学的基本概念，掌握这些概念对于理解密码学的原理和应用非常重要。
网络信息安全的基本原则和概念
网络信息安全的基本原则和概念网络信息安全是指在网络环境下，保护信息免受非法使用、未经授权的访问、损坏、泄露和篡改的重要措施。
随着互联网的快速发展和普及，网络信息安全问题也日益突显。
本文将重点介绍网络信息安全的基本原则和概念，旨在提高人们对网络安全的认识和保护自身信息安全的能力。
一、保密性保密性是网络信息安全的重要原则之一，指的是信息的传输和存储过程中要保证数据只能被授权的人员访问。
在网络传输中，可以采用加密技术对数据进行加密，只有具备相应密钥的人才能够解密和获取信息。
在数据存储方面，也要采取相应的措施，如访问权限管理、密码保护等，确保数据不被未授权的人员获取。
二、完整性完整性是指网络信息在传输和存储过程中不被篡改或修改。
信息在传输过程中可能会受到黑客攻击、病毒感染等威胁，因此需要采取相应措施保证信息的完整性。
常见的措施包括数字签名、数据校验等技术手段，确保信息在传输和存储过程中不被篡改。
三、可用性可用性是指网络系统和信息资源在合理的使用条件下能够及时提供给授权用户使用。
可用性是网络信息安全的基本要求，任何时候网络系统都应该保证可用性。
为了确保可用性，需要采取措施防止黑客攻击、病毒感染等威胁，以及进行及时的备份和恢复，确保网络系统和信息资源的稳定运行。
四、不可抵赖性不可抵赖性是指网络中的操作行为不可撤销和否认，确保操作的可追踪性和可证明性。
网络中的操作行为包括用户的登录、操作记录等，对于重要的操作应该进行记录和存档，以便日后追溯和证明。
通过技术手段，可以实现操作的不可抵赖性，防止信息的篡改或伪造。
五、可控制性可控制性是指网络系统和服务应该具备对用户的合法行为进行有效控制的能力。
网络系统应该具备权限管理、访问控制等功能，确保各个用户只能够访问其有权限的资源。
同时，还需要进行及时的安全漏洞修复，确保系统可以有效防范黑客攻击等威胁。
六、关键概念除了基本原则，网络信息安全还涉及一些重要的概念，包括：密码学、防火墙、入侵检测与防御系统、病毒防护、网络安全策略等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
密码学基本概念
一.学科分类
密码术（Cryptology）
(1)密码学(Cryptography)
研究如何构建强大、有效的加密/解密方法体系的学科
(2)密码分析学(Cryptanalysis)
研究加密/解密方法体系所存在的弱点，找出破译密码方法的学科
二. 基本加密通信模型
Alice Bob & Eve 的加密通信：
Alice和Bob 要进行通信，而Eve将会截获他们的消息，所以他们使用加密的方法通信
1. 基本概念
明文(Plaintext)是一组Alice和Bob都能够理解其含义的消息或者数据
密文(Cipher text )是一组变换后的数据或消息，它使得非法用户不能理解其中的信息
密钥（Key）能控制变化结果的参数信息
加密 (Encryption)使用一套变换方法，使其输出的密文依赖于输入的明文和加密密钥(eKey)
解密 (Decryption)使用一套变换方法，使其输出的明文依赖于输入的密文和解密密钥(dKey)
用符号表示
加密：Cipher text = Encryption (Plaintext, eKey)
解密：Plaintext = Decryption (Cipher text, dKey)
2. 体系划分
以加密密钥和解密密钥的关系来划分为体系：
1。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)相同，或者实质上相同，这样的加密体系称为单钥或对称密钥体系
2。
如果加密密钥(eKey)和解密密钥(dKey)不相同，或者很难从其中一个密钥推导出另一个密钥，这样的加密体系称为双钥或非对称密钥体系
三. 实例
1 对称密钥
在经典加密方法中使用两种类型进行变换：
(1)换位法(Permutation cipher / Transposition cipher)：明文中
的每个字母或符号没有改变，但它们在密文中的位置进行了重新
排列。
经典换位加密法
(2)替换法(Substitution cipher)：将明文中每个字母、数字、符号按
一定规则替换成另外一个符号。
又可分为单码替换、多码替换、多图替换
单码替换：明文被映射到一个固定的替换表中
多码替换：明文被映射到多于一个替换表中
多图替换：
(3)现代加密技术在电子通信技术和计算机广泛使用的背景之下产生，基于明文的二进制表示，而非传统的字符，其关键在于生成随机性良好的密钥。
现代流加密法：将明文的字符、数据等按某种方案(如ASCII)转变为二进制数的形式，然后和秘钥流进行XOR(异或逻辑运算)，生成密文流。
流加密的关键在于生成一个随机秘钥流
常用的秘钥流生成器为：线性反馈位移寄存器(LFSR)
现代块加密法：
把明文二进制流划分为若干分组，通常分组等长度，分别使用秘钥进行加密，称为块加密算法
块加密几种标准模式：
（1）电子编码簿模式（ECB）[常用]
（2）加密-块-链模式（CBC）[常用]
(3 ) 输出-反馈模式 (OFB) [常用]
（4）计数器模式(CTR) (5 ) 补偿编码簿模式（OCB）（6）密文反馈模式 (CFB) 2 公钥（Public-key ）公钥加密解密过程概念
公钥的生成：
公钥通信：
数字签名
共享消息：
四。
破译的方式和方法
根据攻击者所具备的信息分：
(1).密文攻击(cipher text - only)
只凭从密文中获得的所有信息来生成明文
(2).已知明文攻击(known-plaintext)
根据已有的某些”密文-明文”对，用来发现秘钥
小例子：中途岛海战前，美军经常从截获的日军电报中发现代号为
“AF”的地点，于是判断“AF”就是日军的主攻地点，怀疑是中途岛。
于是发一封电报用简单密码，上面写着中途岛缺乏淡水，结果在截获的
日军电报中说“AF”缺乏淡水，于是确定了日本的进攻方向。
(3).选择明文攻击（chosen-plaintext）
攻击者给加密者提供精心选取的明文，期望加密者能利用这些明文信息来加密，然后攻击者根据生成的密文与选取的明文之间的存在的对
应信息，发现加密者的秘钥
(4).选择密文攻击(chosen-ciphertext )
其他攻击方法：
穷举法
尝试所有可能的秘钥来解密所掌握的密文，直到获得正确的明文
或者使用一个确定的秘钥，针对所有可能的明文来加密，直到获得正确的密文。
统计分析方法
通过分析密文或者明文的字符统计规律来找出秘钥，原因是特定语言存在特定的字符统计规律。
多见于古典加密算法。
数学分析方法
根据加密算法自身的数学特性和某些密码学特征，通过数学计算的方式破解密码。
一些图表：
序号
名称
1 乘积加密法 块加密法
2 DES 加密法 块加密法
3 IDEA 加密法 块加密法
4 AES 加密法 块加密法
序号 名称 类型 RSA 系统 公钥加密
背包系统 公钥加密
流加密模式
流加密的关键在于生成一个随机秘钥流
常用的秘钥流生成器为：线性反馈位移寄存器(LFSR)
块加密的几种模式
明文流
秘钥流
流
密文流
XOR
XOR
明文流
流
秘钥流
公钥通信：
数字签名
更多信息请查阅
/wiki/Cryptography。