现代密码学理论与实践(9)
《现代密码学与应用》课件
在这个PPT课件中，你将会了解现代密码学的基础知识，包括对称加密算法、 非对称加密算法和消息摘要算法。你还将了解常用的密码协议，数字签名与 认证的原理和应用领域。最后，我们将介绍一些实践案例和密码学的未来发 展趋势。
密码学基础
密码学的定义和发展历史
探索密码学的起源和发展，了解现代密码学 的重要性。
数字证书的组成和作用
介绍数字证书的结构和使 用，以及如何验证数字证 书的真实性。
PKI架构和CA体系
深入了解公钥基础设施 （PKI）和数字证书颁发 机构（CA）的体系结构。
应用领域
网络安全
探索密码学在网络安全中的应用，如数据保护 和入侵检测。
移动通信
了解密码学在移动通信中的应用，如加密短信 和安全通信协议。
SSH协议
2
信的安全和私密性。
介绍SSH协议，用于远程登录和安全
文件传输。
3
IPSec协议
探讨IPSec协议，用于实现虚拟私有
VPN协议
4
网络（VPN）和安全的网络通信。
了解各种VPN协议的工作原理和应用 场景。
数字签名与认证
数字签名的定义和原理
解释数字签名的作用和工 作原理，以及如何保证数 据的完整性和身份认证。
电子商务
研究密码学在电子商务中的应用，如加密支付 和数字货币。
物联网
探讨密码学在物联网中的应用，如设备认证和 数据加密。
实践案例
1
HTTPS实现原理
了解HTTPS的工作原理和加密机制，
OpenSSH安全配置技巧
2
以及实现一个安全的网站。
学习如何使用OpenSSH保护远程登
录和文件传输。
3
（完整版）北邮版《现代密码学》习题答案
（完整版）北邮版《现代密码学》习题答案《现代密码学习题》答案第一章1、1949年，（A ）发表题为《保密系统的通信理论》的文章，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。
A、ShannonB、DiffieC、HellmanD、Shamir2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成，而其安全性是由（ D）决定的。
A、加密算法B、解密算法C、加解密算法D、密钥3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限，利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力（如时间、空间、资金等资源），那么该密码系统的安全性是（ B ）。
A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不通，密码分析一般可分为4类：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击，其中破译难度最大的是（ D ）。
A、唯密文攻击B、已知明文攻击C、选择明文攻击D、选择密文攻击5、1976年，和在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想，从而开创了现代密码学的新领域。
6、密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。
7、密码学是研究信息寄信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分析学。
8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法5部分组成的。
9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和非对称。
10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列密码。
第二章1、字母频率分析法对（B ）算法最有效。
A、置换密码B、单表代换密码C、多表代换密码D、序列密码2、（D）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。
A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码3、重合指数法对（C）算法的破解最有效。
A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码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（C ）。
现代密码学理论与实践-08.
Chapter 8 Introduction to Number Theory
The Devil said to Daniel Webster: "Set me a task I can't carry out, and I'll give you anything in the world you ask for." Daniel Webster: "Fair enough. Prove that for n greater than 2, the equation an + bn = cn has no non-trivial solution in the integers." They agreed on a three-day period for the labor, and the Devil disappeared. At the end of three days, the Devil presented himself, haggard, jumpy, biting his lip. Daniel Webster said to him, "Well, how did you do at my task? Did you prove the theorem?' "Eh? No . . . no, I haven't proved it." "Then I can have whatever I ask for? Money? The Presidency?' "What? Oh, that—of course. But listen! If we could just prove the following two lemmas—" —The Mathematical Magpie, Clifton Fadiman
网络信息安全内容整理
2024/9/5
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对称密码体制和非对称密码体制
对称密码体制(Symmetric System, One-key System, Secret-key System)
明文和密文之间统计关系尽量复杂；
confusion –混淆，使密文和加密密钥之间的关系尽量复杂。
2024/9/5
Cryptography and N1e9tw/3o6rk Security - 2
2024/9/5
20/36Cryptography and Network Security - 2
(A1-A5), 单位元是0，a的逆是 -a. (M1), 乘法封闭性, 如果a和b属于R, 则ab也属于R (M2), 乘法结合律,对于R中任意a, b, c有a(bc)=(ab)c. (M3), 乘法分配律, a(b+c)=ab+ac or (a+b)c=ac+bc (M4), 乘法交换律, ab=ba，交换环 (M5), 乘法单位元, R中存在元素1使得所有a有 a1=1a. (M6), 无零因子, 如果R中有a, b且ab=0, 则 a=0 or
6.1.1 双重DES
多次加密的最简单形式是进行两次加密，每次使用 不同的密钥
C = EK2(EK1(P)) P = DK1(DK2(C)) 这种方法的密钥长度是56x2=112位
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”
现代密码学概述
现代密码学概述现代密码学是研究保护信息安全的科学，它使用密码算法来加密和解密数据，以防止未经授权的访问和篡改。
密码学在现代社会中扮演着至关重要的角色，它保证了电子通信、互联网交易和数据存储的安全性。
一、密码学的基本概念和原理1.1 加密和解密在密码学中，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。
加密和解密的过程需要使用特定的密钥和密码算法。
1.2 对称密码和非对称密码对称密码算法使用相同的密钥进行加密和解密，加密和解密的速度较快，但密钥的分发和管理比较困难。
非对称密码算法使用一对密钥，分别用于加密和解密，密钥的管理更为灵活，但加密和解密的速度较慢。
1.3 数字签名和数字证书数字签名是在数字信息中添加的一种类似于手写签名的标识，用于验证数据的完整性和真实性。
数字证书则是由可信的第三方机构颁发的用于验证签名者身份的证书。
二、现代密码学的应用领域2.1 网络安全现代密码学在网络安全中扮演着重要的角色。
它通过对通信数据进行加密，保护用户的隐私和数据的安全，防止信息被窃听、篡改和伪造。
2.2 数据存储密码学被广泛应用于数据存储领域，如数据库加密、文件加密和磁盘加密等。
通过对数据进行加密，即使数据泄露也不会造成重大的损失。
2.3 电子支付现代密码学在电子支付领域也有广泛的应用。
它通过使用数字签名和加密技术，确保支付过程的安全性和可信度，防止支付信息被篡改和伪造。
三、常见的密码学算法3.1 对称密码算法常见的对称密码算法有DES（Data Encryption Standard）、AES （Advanced Encryption Standard）和RC4等。
这些算法在加密和解密的速度上都较快，但密钥的管理较为困难。
3.2 非对称密码算法常见的非对称密码算法有RSA、DSA和ECC等。
这些算法在密钥的管理上更为灵活，但加密和解密的速度较慢。
3.3 哈希函数算法哈希函数算法用于将任意长度的数据转换为固定长度的摘要值。
第9章 密码学与信息加密
密码学概述
密码学是一门古老而深奥的学科，对一般人来 说是非常陌生的。长期以来，只在很小的范围 内使用，如军事、外交、情报等部门。计算机 密码学是研究计算机信息加密、解密及其变换 的科学，是数学和计算机的交叉学科，也是一 门新兴的学科。 随着计算机网络和计算机通讯技术的发展，计 算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和 发展起来。在国外，它已成为计算机安全主要 的研究方向。
公钥加密算法--原理
公钥加密算法—加密原理
公钥加密算法—签名原理
公钥加密算法—种类
公钥加密算法—数字签名
公钥加密算法—数据加密
公钥加密算法—优点
公钥加密算法—缺点
DES对称加密技术
DES(Data Encryption Standard)算法，于1977年得到 美国政府的正式许可，是一种用56位密钥来加密64位 数据的方法。
DES算法的安全性
DES算法正式公开发表以后，引起了一场激烈的争论。 1977年Diffie和Hellman提出了制造一个每秒能测试106 个密钥的大规模芯片，这种芯片的机器大约一天就可 以搜索DES算法的整个密钥空间，制造这样的机器需 要两千万美元。 1993年R.Session和M.Wiener给出了一个非常详细的密 钥搜索机器的设计方案，它基于并行的密钥搜索芯片， 此芯片每秒测试5×107个密钥，当时这种芯片的造价 是10.5美元，5760个这样的芯片组成的系统需要10万 美元，这一系统平均1.5天即可找到密钥，如果利用10 个这样的系统，费用是100万美元，但搜索时间可以降 到2.5小时。可见这种机制是不安全的。
Korchoffs假设：一切秘密寓于密钥之中。 换句话说，密钥是整个密码体制的核心所在。 在此假设下，常用的密码攻击可以分为以 下几类： (1) 唯密文攻击； (2) 已知明文攻击；
现代密码学学习报告
现代密码学学习报告第一章 概论1.1信息安全与密码技术信息的一般定义属于哲学范畴。
信息是事物运动的状态与方式，是事物的一种区别于物质与能量的属性。
“信息”——数据。
机密性——拥有数据的一方或交换数据的各方不希望局外人或对手获得、进而读懂这些数据。
完整性——数据在交换及保存中不被未授权者删除或改动，或者合法的接受者能方便的判断该数据是否已经被篡改。
认证性——也称“不可否认性”或“抗抵赖”，包括信息源和接收端认证性，即信息系统中的实体不能否认或抵赖曾经完成的发送消息或接收消息的操作。
利用信息源证据可以检测出消息发送方否认已发送某消息的抵赖行为，利用接收端证据可以检测出消息接收方否认已接收某消息的抵赖行为。
此类证据通常还包括时间/时序或“新鲜性”证据。
可用性——授权用户能对信息资源有效使用。
显然，信息系统可靠性是其支撑之一。
公平性——信息具有的社会或经济价值只能在交互中体现。
公平性就是指交换规则或交互协议要使得参与信息交互的各方承担安全风险上处于相同或相当的地位。
可控性——是指对信息的传播及传播的内容以至信息的机密性具有控制能力的特性。
一般指信息系统或（社会）授权机构根据某种法规对信息的机密性、信息的传播通道、特定内容信息的传播具有控制能力的特性，以及获取信息活动审计凭证能力的特性，如“密钥托管”、“匿名撤销”、实时内容检测与过滤、计算机犯罪或诉讼的司法取证等。
1.2密码系统模型和密码体制密码系统基本模型：密码体制的分类：对称密码体制的古典算法有简单代换、多名代换、多表代换等。
非对称密码体制：使用非对称密码体制的每一个用户一个是可以公开的，称为公开密钥，简称公钥，用pku 表示；另外一个则是秘密的，称为秘密秘钥，简称私钥，用sku 表示。
非对称密码体制又称为双钥密码体制或公钥密码体制。
公钥密码体制的主要特点是将加密能力分开并分别并分别授予不同的用户，因而可以实现信 源M 加密器()c m =1k E 非法接入者密码分析员（窃听者）搭线信道（主动攻击）搭线信道（被动攻击）解密器接收者()m c =2k D 密钥源密钥源1K 2K m m 'm c'c 1k 2k 信道密钥信道多个用户加密的消息只能由一个用户解读。
现代密码学
摘要数字签名是现代密码学的主要研究课题之一，它是实现认证的重要工具，保证了数据的可靠性。
数字签名在金融、商业、军事等领域，尤其是在电子支票、电子邮件、电子贸易、电子购物、数据交换、电子出版以及知识产权保护等方面有着重要作用。
近些年来随着对数字签名的不断深入研究，产生了许多特殊的数字签名，例如盲签名、群签名、代理签名、多重签名、前向安全签名。
正是由于特殊数字签名具有的独特功能和实际用途，在一些特殊行业有广泛应用，特别是在数据完整性检验、身份证明、身份鉴别和防否认等方面功能独特。
关键词：盲签名1 盲签名的研究现状盲签名是一种特殊的数字签名，其特殊性体现在签名者并不知道签署的内容，即便签名者知道了签名与消息对，也无法将它们联系起来。
因此，盲签名技术应用广泛，尤其是电子投票和电子货币系统等。
盲签名的概念首先被David Chaum提出来，Chaum给出了一个基于RSA的盲签名方案，此后人们分别基于因子分解问题、离散对数问题、二次剩余问题等提出各种盲签名方案。
1992年，Okamoto基于Schnorr签名体制提出了第一个基于离散对数问题的盲签名方案[2]。
1994年，Camenisch等提出了基于离散对数的两个离散方案。
第一个方案是由DSA变形得出，第二个方案建立在Nyberg-Ruep pel签名体制之上。
1996年，Fan等基于二次剩余方根的难解性提出了一个盲签名方案，之后两年，Fan又提出一个部分盲签名方案，可以减少电子现金系统的计算量。
同年再次提出可以增强计算效率的一个盲签名方案。
2000年，姚亦峰等以Harn和Xu提出的十八种安全广义ElGamal型数字签名方案为基础，利用二元仿射变换，通过分析得到其中十二种方案是强盲签名方案。
2001年，Ch-ien 等根据RSA公钥密码系统提出一个部分盲签名方案，它能减少数据库的大小以及避免电子现金的重复花费。
2002年，黄少寅等基于Schnorr体制提出了一个必须经过多人同时盲签名才可生效的新方案，可以方便应用在电子现金需银行多个部门同时进行盲签名才可生效的情形中。