密码学引论
密码学的作用与起源发展介绍
m1m2 mn k1k2 kn c1c2 cn
公钥体制的好处是：不必共享相同密钥； 可方便实现数字签名。
公钥加密体制：
公钥表
Kp1
Kp2
……
Ks2
c
加密变换
解密变换
m
m
如果加密变换和解密变换的顺序可以调换，即
DKd (EKe (m)) EKe (DKd (m))
则可实现数字签名，满足：
用户鉴别
安全机制
安全机制的第二部分：访问控制
用户 认证
访问 控制
安全 保密
安全 审计
安全 恢复
权限标记：设定权限和标记
授权组合：配置权限及各种组合
权限检查：对读写、执行、复制 等进行检查和验证。 违规处理：限制、锁定、关闭
安全机制
安全机制的第三部分：安全保密
用户 认证
访问 控制
安全 保密
安全 审计
1.1密码学的研究内容、地位和作用
密码通信系统的认证性要求 为了保证信息确实从所声明的源发出，中途未被篡改、
删除、插入、重放和伪造，一个密码系统应当满足下述 要求：
1. 合法接收者能够确认信息是否来自所声称的发送 者。
2. 合法接收者能够确认信息是否完整如初。 3. 信息的发送者对信息不能抵赖。 4. 其他人不能以发送者身份伪造消息。 5. 必要时可由第三者作出仲裁。
Kp
?
验证 算法
m S(m, r)
签名
算法 K s
数字签名有相当强的功能：完整性、认证性、不 可否认性等。（每个人都有一本书，如何证明或者辨 别是你的书？签名。同样数字信息如何证实是有效的？ 数字签名。）
二、安全1性.2 密码学的基本概念
学习密码学的基本原理与应用
学习密码学的基本原理与应用第一章：密码学的概述密码学是研究如何保护信息安全的学科。
它涉及到加密、解密、认证和数据隐私等多个方面。
密码学的基本原理是通过使用特定算法将信息转换为密文，只有拥有正确密钥的人才能解密并获得原始信息。
密码学在现代社会中广泛应用于电子商务、网络安全、金融交易等领域。
第二章：对称加密与非对称加密对称加密和非对称加密是密码学中常用的两种加密方式。
对称加密使用相同的秘钥进行加密和解密，加密和解密速度较快，但需要确保秘钥的安全性。
非对称加密使用公钥和私钥配对进行加密和解密，加密速度较慢，但更加安全。
这两种加密方式在实际应用中往往结合使用，提供更高的安全性。
第三章：哈希算法与数字签名哈希算法是密码学中常用的一种算法，它将任意长度的输入转换为固定长度的输出。
哈希算法具有不可逆性和唯一性，即无法从哈希值还原出原始数据，并且不同的输入对应不同的哈希值。
哈希算法在数字签名中扮演重要角色，通过对原始数据进行哈希运算，并使用私钥对哈希值进行加密，生成数字签名。
其他人可以使用公钥验证数字签名的合法性，确保数据的完整性和真实性。
第四章：密码学的应用密码学在现代社会中具有广泛的应用。
在电子商务中，密码学可以确保用户的支付信息和个人信息不被泄露。
在金融交易中，密码学可以保护交易的机密性和完整性，防止欺诈行为。
在网络安全领域，密码学可以加密通信数据，防止被黑客窃取或篡改。
此外，密码学还应用于身份验证、数字证书、数字货币等领域，保障信息的安全性和可信度。
第五章：密码学的发展趋势随着技术的不断演进，密码学也在不断发展。
传统的密码学算法逐渐暴露出一些弱点，比如计算机的高运算能力可能破解某些加密算法。
因此，人们正在研究和设计更加安全和可靠的密码学算法。
量子密码学作为一种新兴的密码学技术，利用量子力学的原理来保护信息的安全性，具有抗量子计算攻击的特点。
未来，密码学将继续发展，为信息安全提供更好的保护。
第六章：结语密码学是保障信息安全的重要工具，它的基本原理和应用涵盖了对称加密、非对称加密、哈希算法和数字签名等多个方面。
密码学论文——精选推荐
通过这个学期对应用密码学的学习，我深刻地体会到应用密码学的魅力，也认识到随着科学的发展，密码学越来越成为一个国家不可缺少的一项科学技术。
密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。
研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。
密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。
依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。
密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。
密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的，并随着先进科学技术的应用，已成为一门综合性的尖端技术科学。
它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。
它的现实研究成果，特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。
密码学主要经历了三个阶段：古代加密方法、古代密码和近代密码。
首先，古代加密方法处于手工阶段，其源于应用的无穷需求总是来推动技术发明和进步的直接动力。
存于石刻或史书中的记载表明，许多古代文明，包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。
从某种意义上说，战争是科学技术进步的催化剂。
人类自从有了战争，就面临着通信安全的需求，密码技术源远流长。
古代加密方法大约起源于公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术。
当时为了安全传送军事情报，奴隶主剃光奴隶的头发，将情报写在奴隶的光头上，待头发长长后将奴隶送到另一个部落，再次剃光头发，原有的信息复现出来，从而实现这两个部落之间的秘密通信。
公元前 400 年，斯巴达人就发明了“塞塔式密码” ，即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上，将文字沿棒的水平方向从左到右书写，写一个字旋转一下，写完一行再另起一行从左到右写，直到写完。
解下来后，纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解，这就是密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后，就能看到原始的消息。
密码学网络安全论文2篇
密码学网络安全论文2篇今天店铺就要跟大家分享下关于密码学网络安全论文有哪些~那么对此感兴趣的网友可以多来了解了解下。
下面就是具体内容密码学网络安全论文一：1. 引言随着国家网络信息化建设的飞速发展，越来越多的人通过Internet网络来学习与工作，但是，由于因特网的全球性，开放性。
无缝连通性，共享性和动态发展，任何人都可以自由的介入，使得人们在享受网络提供的更加开放的空间和丰富资源的同时，也面临着前所未有的网络安全的威胁。
愈演愈烈的黑客攻击事件以及非法信息的不断蔓延、网络病毒的爆发、邮件蠕虫的扩散，也给网络蒙上了阴影。
因此，网络安全问题已逐渐成为世人关注的社会问题。
2. 密码学的涵义和特点密码学是研究如何隐密地传递信息的学科。
在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究，常被认为是数学和计算机科学的分支，和信息论也密切相关。
密码学的基本要素是加密算法和密钥管理，密码就是一组含有参数k的变换E。
设已知信息m，通过变换E得到密文c。
即c=Ek(m)这个过程称之为加密，参数k称为密钥。
不是所有含参数k的变换都可以作为密码，它的要求是计算Ek(m)不困难：而且若第三者不掌握密钥k，即使截获了密文c，他也无法从c恢复信息m。
从密文c恢复明文m的过程称之为解密。
解密算法D是加密算法E的逆运算，解密算法也是含参数k的变换。
密码体制从原理上可分为两大类，即单钥体制和双钥体制。
单钥体制的加密密钥k和解密密钥k相同，采用双钥体制的每个用户都有一对选定的密钥：一个是可以公开的，称为公钥;另一个则是秘密的，称为私钥。
3. 密码学如何促进网络安全(里面可包含几个小点)密码学是计算机网络安全的基础，计算机网络与分布式系统的安全包含两个主要内容：保密性――即防止非法地获悉数据;完整性――即防止非法地修改数据，要想解决这些问题，就需要用到现代密码学。
下面就为大家介绍密码学在网络安全中的常见应用。
3.1 对称加密方式对称密码算法有时又叫传统密码算法，就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来，反过来也成立。
密码学的发展史
其中m 是明文字母对应的数，c 是与明文对应的密文的数。
随后，为了提高凯撒密码的安全性，人们对凯撒密码进行了改进。选取k,b 作为两个参数，其中要求k 与26互素，明文与密文的对应规则为 1 2 3 4 5 1 a b c d e 2 f g h ij k 3 l m n o p 4 q r s t u 5 v w x y z
F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
于是对应于明文secure message ，可得密文为XJHZWJRJXXFLJ 。此时，k 就是密钥。为了传送方便，可以将26个字母一一对应于从0到25的26个整数。如a 对1，b 对2，……，y 对25，z 对0。这样凯撒加密变换实际就是一个同余式
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二、 古典密码
世界上最早的一种密码产生于公元前两世纪。是由一位希腊人提出的，人们称之为棋盘密码，原因为该密码将26个字母放在5×5的方格里，i,j 放在一个格子里，具体情况如下表所示 这样，每个字母就对应了由两个数构成的字符αβ，α是该字母所在行的标号，β是列标号。如c 对应13，s 对应43等。如果接收到密
若存在这样的公钥体制就可以将加密密钥象电话簿一样公开任何用户当它想经其它用户传送一加密信息时就可以从这本密钥薄中查到该用户的公开密钥用它来加密而接收者能用只有它所具有的解密密钥得到明文
密码学的发展史
密码学的发展史
一、 引论
密码学是以研究秘密通信为目的，即对所要传送的信息采取一种秘密保护，以防止 第三者对信息的窃取的一门学科。密码通信的历史极为久远，其起源可以追溯到几千年前的埃及，巴比化，古罗马和古希腊，古典密码术虽然不是起源于战争，但其发展成果却首先被用于战争。交战双方都为了保护自己的通信安全，窃取对方情报而研究各种方法。这正是密码学主要包含的两部分内容：一是为保护自己的通信安全进行加密算法的设计和研究；二是为窃取对方情报而进行密码分析，即密码破译技术。因而，密码学是这一矛盾的统一体。任何一种密码体制包括5个要素：需要采用某种方法来掩盖其要传送的信息或字符 串称为明文：采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串称为明文；采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串的过程称为加密变换；经加密过程将明文变成的信息或字符串称为密文；用于具体加密编码的参数称为密钥，将密文还原为明文的过程称为解密变换。秘密通信的过程可用下面表格来表示：
密码学1-1 密码学引论
教学要求
1. 成绩组成 《密码学》成绩：100%。 =平时10%+项目20%+实验20%+考试50%。 2. 总学时 教学48学时+实验24学时。 3. 教学目的： 掌握常见的加密解密算法。
2015-1-12
2
教学要求
4、前导课程 编程语言C/Java、计算机网络 5、参考书目 《密码学与网络安全》 《深入浅出密码学—常用加密技术原理与应用》 《应用密码学基础》 《密码学导引：原理与应用》 《现代密码学原理与应用》
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信息安全主要指计算机信息系统的安全，具体反映 在以下三个层面： (1) 实体安全（又称物理安全）：防止计算机及其 网络的硬件设备遭到自然或人为破坏，确保计算机 信息系统硬件的稳定运行。 (2) 数据安全（即狭义的“信息安全”）：防止信 息在收集、处理、存储、检索、传输和交换等过程 中被非法泄漏、篡改、窃取、仿冒或抵赖。 (3) 运行安全（又称系统安全）：确保计算机及其 网络系统的软件稳定运行。
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6 密码学的发展历程
根据不同时期密码技术采用的加密和解密实现手段的不同特 点，密码技术的发展历史大致可以划分为三个时期，即古典密 码、近代密码和现代密码时期。
(1) 古典密码时期 这一时期为从古代到十九世纪末，长达数千年。 这个时期产生的许多密码体制都是以“手工作业”的 方式进行，用纸笔或简单的器械来实现加密/解密的。
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1.2
信息安全的模型
安全传输技术有以下两个基本成分： 消息的安全传输，包括对消息的加密和 认证。通信双方共享的某些秘密信息， 如加密密钥。 为获得消息的安全传输，可能还需要一 个可信的第三方，其作用可能是负责向 通信双方发布秘密信息或者在通信双方 有争议时进行仲裁。
密码学概论PPT课件
密码学的发展历史(3)
❖ 两次世界大战大大促进了密码学的发展。
二战中美国陆军和海军使用的条形密 码设备M-138-T4。根据1914年Parker Hitt的提议而设计。25个可选取的纸条 按照预先编排的顺序编号和使用，主 要用于低级的军事通信。
10/3/2020
Kryha密码机大约在1926年由
密码分析在外交、军事、公安、商业等方面都 具有重要作用，也是研究历史、考古、古语言 学和古乐理论的重要手段之一。
26 10/3/2020
密码分析
密码设计和密码分析是共生的、又是互逆的，两 者密切有关但追求的目标相反。两者解决问题的 途径有很大差别
密码设计是利用数学来构造密码 密码分析除了依靠数学、工程背景、语言学等知识外， 还要靠经验、统计、测试、眼力、直觉判断能力……，有 时还靠点运气。
Alexander vo Kryha发明。这是
一个多表加密设备，密钥长度为
442，周期固定。一个由数量不
等的齿的轮子引导密文轮不规则
运动。
9
密码学的发展历史(4)
❖ 两次世界大战大大促进了密码学的发展。
转轮密码机ENIGMA，由Arthur Scherbius于1919年发明，面板 前有灯泡和插接板；4轮 ENIGMA在1942年装备德国海军， 英国从1942年2月到12月都没能 解读德国潜艇的信号。
❖ 密码由军事走向生活
电子邮件 自动提款机 电话卡
4 10/3/2020
美国电报电话公司的弗纳姆发明了弗纳姆密码
11010 + 11101
00111
00111 + 11101
11010
5 10/3/2020
密码学论文(网络安全期末)
密码学是一门古老而深奥的学科，从古代的加密军书到如今的手机解锁，密码研究已有数千年的历史。
密码学也经历了从古典密码学到现代密码学的演变，虽然密码学的科技在不断地进步，古典密码的难度已经不足一提，但是古老的密码学思想奠定了密码学发展的基础，至今仍然被广泛使用。
密码学是信息安全的一门科学，密码技术是信息安全的核心，现代密码学所涉及的学科很广，包括信息论、概率论、数论、计算复杂性理论、近世代数、离散数学、代数几何学和数字逻辑等。
密码学主要包括两大分支，一是密码编码学，二是密码分析学。
密码学是对这两门分支学进行综合分析、系统研究的科学，是保护信息安全最主要的手段之一。
编码学与分析学是相互对立、相互依存，正是因为这种对立统一的关系，才推动了密码学自身的发展，下面将对这两门学科分别进行介绍。
1.密码编码学密码编码学是研究密码体制的设计的一门学问，主要内容是对信息进行编码密码，以实现对信息的加密。
密码编码技术的主要任务是寻求产生安全性高的有效密码算法和协议，以满足对消息进行加密或认证的要求。
2.密码分析学密码分析学是研究如何破解被加密信息的一门学问，即通过破译密码，来获取到所加密的信息。
经历了多个发展阶段。
密码分析技术的主要任务是破译密码或伪造认证信息，实现窃取机密信息或进行诈骗破坏活动。
密码学的基本思想是通过改变原有信息的顺序或者用不同的字母、数字、汉字等字符去替换原有字符，使原始信息变成混乱无章的乱码，保证了即使被非法获得信息后，也无法了解传送双方在信息中想表达的含义。
由于传送双方在事先进行了约定，接收方会根据某种规则，通过乱码来恢复出原始的信息含义。
伴随着信息科技不断地发展，现如今的密码学应用领域也不仅仅局限于信息的加密，也扩展到了对身份的识别和电子的认证等方面，比如日常所使用的手机指纹识别、解锁图案等，都属于密码学的范畴。
综上所述，密码学思想主要分为加密和解密两大部分，常用的方法有顺序法则和替代法则。
《密码学引论》第二版重点 武汉大学
一、信息系统安全包括四个侧面：设备安全，数据安全，内容安全，行为安全。
设备安全：是指确保信息设备的稳定性、可靠性和可用性，这里的设备包括软件和硬件。
数据安全：包括数据的秘密性、数据的真实性和数据的完整性3个侧面。
行为安全：包括行为秘密性、行为完整性和行为可控性3个侧面。
二、密码技术的基本思想是伪装信息，伪装就是对数据施加一种可逆的数学变换。
三、密码体制，由5部分组成：①明文空间M，它是全体明文的集合。
②密文空间C，它是全体密文的集合。
③密钥空间K，它是全体密钥的集合。
其中一个密钥K均由加密密钥K e和解密密钥K d组成，即K=<K e，K d>。
④加密算法E，它是一族由M到C的加密变换。
⑤解密算法D，它是一族由C到M的解密变换。
如果一个密码体制的K d=K e，或由其中一个很难推出另外一个，则称为（单密钥密码体制）或则传统传统密码体制，否则称为（双密钥密码体制）。
如果在计算上K d不能由K e推出，这样将K e公开也不会损害K d 的安全，于是便可将K e公开，这种密码体制称为公开密钥密码体制，简称（公钥密码体制）。
四、密码体制分类：①根据明密文的划分和密钥的使用不同，可将密码体制分为分组密码和序列密码体制。
分组密码：将明文M划分为一系列的明文块M i，通常每块包含若干位或字符，所有明文块M i使用同一个密钥K e进行加密。
序列密码：将明文和密钥都划分为位或字符的序列，并对明文序列中每一位或字符都用密钥序列中对应的分量来加密。
②根据加密算法在使用过程中是否变化，将密码体制分为固定算法密码体制和演化算法密码体制。
五、密码分析：1、攻击密码的方法主要有以下三种：①穷举攻击（最基本攻击）②统计分析攻击③数学分析攻击2、根据密码分析者可利用的数据资源来分类，可将攻击密码的类型分为4种：①仅知密文攻击（对分析者最不利的情况）②已知明文攻击：已经知道某些明文----密文对来破译密码，一个密码仅当它能经得起已知明文攻击时才是可取的。
密码学论文(1)
密码学论文(1)密码学论文班级：统计学（金融数学方向）姓名：鲁亚婷学号：110444061密码学论文在我们的生活中有许多的秘密和隐私，我们不想让其他人知道，更不想让他们去广泛传播或者使用。
对于我们来说，这些私密是至关重要的，它记载了我们个人的重要信息，其他人不需要知道，也没有必要知道。
为了防止秘密泄露，我们当然就会设置密码，保护我们的信息安全。
更有甚者去设置密保，以防密码丢失后能够及时找回。
我们要为信息添加安全锁，设置密码，那么密码到底是干什么的呢？其实，密码就是为了防止未被允许进入的陌生人进入你的“账户”、“系统”等读写你的文件和数据。
很简单的理解，就和门要上锁一样,如果不上锁,那别人去你的家就和去自己的家一样了。
有此可知，密码在生活中的重要性。
“密码”一词对人们来说并不陌生，人们可以举出许多有关使用密码的例子。
如保密通信设备中使用“密码”，个人在银行取款使用“密码”，在计算机登录和屏幕保护中使用“密码”，开启保险箱使用“密码”，儿童玩电子游戏中使用“密码”等等。
这里指的是一种特定的暗号或口令字。
现代的密码已经比古代有了长远的发展，并逐渐形成一门科学，吸引着越来越多的人们为之奋斗。
从专业上来讲，密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。
依照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。
密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。
为了研究密码所以就有了密码学。
密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。
研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。
密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的，并随着先进科学技术的应用，已成为一门综合性的尖端技术科学。
它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。
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代数基础
• •剩余类环 域 有理数域 有限域 向量空间 多项式环
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概率论基础
• • • • • 简单事件 样本空间 概率分布 事件 事件的概率 事件之间的关系 条件概率 统计独立 贝叶斯公式 随机变量 数学期望 方差
ENIGMA(“迷”)
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“迷”的发明者
汉斯-提罗· 施密特
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布莱切利公园
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阿兰· 图灵
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密码学中的格言
• 不应当低估对手的能力。 • 只有密码分析者才有资格评价一个密码体制的 安全性。 • 要假定敌人知道你所用的加密体制。 • 表面的复杂性可能是虚构的，可能产生安全的 错觉。
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课堂练习
练习1. 用方格纸读出第5页的电报密文.
练习2. 破译凯撒密码加密的密文GRPDVEFN.
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密码学ABC
• 基本概念
Cryptology “密码” = Password 明文 密文 密钥 加密 解密 破译/攻击 保密系统 认证系统
• 古典密码学
代换密码 置换密码 恺撒密码 → 字频统计 维吉尼亚密码 → 卡西斯基测试法
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解密机器
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数论基础
• • • • • • 整除 带余除法 同余式 最大公因子 互素 欧拉函数 素数 算术基本定理 素数定理 欧几里得算法 一次同余方程 中国剩余定理 同余方程组 二次剩余 勒让德符号
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信宿
信道
通信模型
信源
发方
x
收方
x
Information Resource Management
保密通信模型
敌方
x
信源 加密 y=Ek(x) 发方 密钥 k k 密钥 解密
x
信宿
收方
Information Resource Management
攻击类型
• • • • 唯密文攻击 一个或多个密文 已知明文攻击 一些明文和对应密文 选择明文攻击 所需要明文对应的密文 选择密文攻击 所需要密文对应的明文