12密码学和信息加密精品PPT课件
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《信息加密技术简介》课件
数字签名技术的工作流程包括私钥签名、公钥验证和散列算法生成哈希值。 其应用场景包括电子合同、数字证书和身份认证。
消息认证码技术
消息认证码技术是一种用于验证消息的完整性和真实性的方法，采用相同的密钥进行加密和解密。它可 以用于检测篡改、错误和重播攻击。
消息认证码技术的工作流程包括对消息进行散列算法生成哈希值，再通过密钥进行加密。其应用场景包 括网络通信和数据完整性验证。
常见的加密算法和加密方式包括对称加密算法和非对称加密算法，它们在保 障信息传输和存储过程中起到关键作用。
加密技术的意义
加密技术在信息安全中的重要性不可忽视。它能够保护敏感数据免受未授权 访问，防止信息的篡改和泄露。
通过加密技术，传输过程中的信息得到了安全保障，用户可以放心地进行在 线交易、通信和数据传输。
总结
信息加密技术在现代社会中具有重要性，能够保护敏感信息的安全和机密性。各种加密技术在不同的应 用场景中发挥着关键的作用。
未来信息加密技术的发展趋势包括量子加密、区块链技术和人工智能在加密领域的应加密算法
对称加密算法通过使用同一个密钥进行加密和解密，具有高效性和较快的运 算速度。常见的对称加密算法有 DES、AES 和 3DES。
非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，具有更高的安全性。常见 的非对称加密算法有 RSA、ElGamal 和 ECC。
数字签名技术
数字签名技术是一种用于验证文档或数据的完整性和真实性的方法。它结合 了非对称加密算法和散列算法，用于防止篡改和伪造。
《信息加密技术简介》 PPT课件
信息加密技术简介 PPT 课件将带您深入了解信息加密技术的重要性、常用的 加密算法和加密方式，以及数字签名技术与消息认证码技术的工作流程和应 用场景。
消息认证码技术
消息认证码技术是一种用于验证消息的完整性和真实性的方法，采用相同的密钥进行加密和解密。它可 以用于检测篡改、错误和重播攻击。
消息认证码技术的工作流程包括对消息进行散列算法生成哈希值，再通过密钥进行加密。其应用场景包 括网络通信和数据完整性验证。
常见的加密算法和加密方式包括对称加密算法和非对称加密算法，它们在保 障信息传输和存储过程中起到关键作用。
加密技术的意义
加密技术在信息安全中的重要性不可忽视。它能够保护敏感数据免受未授权 访问，防止信息的篡改和泄露。
通过加密技术，传输过程中的信息得到了安全保障，用户可以放心地进行在 线交易、通信和数据传输。
总结
信息加密技术在现代社会中具有重要性，能够保护敏感信息的安全和机密性。各种加密技术在不同的应 用场景中发挥着关键的作用。
未来信息加密技术的发展趋势包括量子加密、区块链技术和人工智能在加密领域的应加密算法
对称加密算法通过使用同一个密钥进行加密和解密，具有高效性和较快的运 算速度。常见的对称加密算法有 DES、AES 和 3DES。
非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，具有更高的安全性。常见 的非对称加密算法有 RSA、ElGamal 和 ECC。
数字签名技术
数字签名技术是一种用于验证文档或数据的完整性和真实性的方法。它结合 了非对称加密算法和散列算法，用于防止篡改和伪造。
《信息加密技术简介》 PPT课件
信息加密技术简介 PPT 课件将带您深入了解信息加密技术的重要性、常用的 加密算法和加密方式，以及数字签名技术与消息认证码技术的工作流程和应 用场景。
《信息的加密》课件
对存储在数据库中的敏感 信息进行加密保护。
加密技术的未来
发展趋势
加密技术将更加智能化、高效化，并与其他技术相 结合。
技术突破
可能出现突破性技术，提供更高级的加密算法和更 加安全可靠的系统。
总结
信息加密在当今数字化社会中起着至关重要的作用。加密技术的应用前景广 阔，但同时也要了解其局限性，保持对新技术的关注。
3
DH密钥交换算法
DH算法用于在通信双方间交换密钥，确保通信安全。
数字证书
定义
数字证书是为了验证加密通 信中参与方的身份和公钥的 一种数字化身份认证。
作用
数字证书可用于确认通信双 方的身份和保证通信过程的 安全性。
验证方式
数字证书的有效性可以通过 数字签名和CA认证机构来进 行验证。
安全通信协议
非对称加密算法
加密和解密使用不同的密钥，安全性高但速度较慢。
对称加密算法
1
原理
使用相同的密钥对信息进行加密和解密，密钥的保管非常重要。
2
常用算法
AES、DES、3DES等都是常见的对称加密算法。
非对称加密算法
1
原理
加密使用公钥，解密使用私钥，安全性更高但速度较慢。
2
RSA加密算法
RSA是一种常用的非对称加密算法，基于大数分解的困难性。
《信息的加密》PPT课件
欢迎来到《信息的加密》PPT课件！我们将带您深入了解加密的定义、分类、 原理以及应用。让我们一起探索信息安全的世界吧！
什么是加密
加密是一种将原始信息转化为密文的过程，主要用于保护信息的安全性。加 密可以防止信息被未授权的人访问、更改或篡改。
加密的分类
对称加密算法
加密和解密使用相同的密钥，速度快但密钥管理复杂。
加密技术的未来
发展趋势
加密技术将更加智能化、高效化，并与其他技术相 结合。
技术突破
可能出现突破性技术，提供更高级的加密算法和更 加安全可靠的系统。
总结
信息加密在当今数字化社会中起着至关重要的作用。加密技术的应用前景广 阔，但同时也要了解其局限性，保持对新技术的关注。
3
DH密钥交换算法
DH算法用于在通信双方间交换密钥，确保通信安全。
数字证书
定义
数字证书是为了验证加密通 信中参与方的身份和公钥的 一种数字化身份认证。
作用
数字证书可用于确认通信双 方的身份和保证通信过程的 安全性。
验证方式
数字证书的有效性可以通过 数字签名和CA认证机构来进 行验证。
安全通信协议
非对称加密算法
加密和解密使用不同的密钥，安全性高但速度较慢。
对称加密算法
1
原理
使用相同的密钥对信息进行加密和解密，密钥的保管非常重要。
2
常用算法
AES、DES、3DES等都是常见的对称加密算法。
非对称加密算法
1
原理
加密使用公钥，解密使用私钥，安全性更高但速度较慢。
2
RSA加密算法
RSA是一种常用的非对称加密算法，基于大数分解的困难性。
《信息的加密》PPT课件
欢迎来到《信息的加密》PPT课件！我们将带您深入了解加密的定义、分类、 原理以及应用。让我们一起探索信息安全的世界吧！
什么是加密
加密是一种将原始信息转化为密文的过程，主要用于保护信息的安全性。加 密可以防止信息被未授权的人访问、更改或篡改。
加密的分类
对称加密算法
加密和解密使用相同的密钥，速度快但密钥管理复杂。
第2章信息加密技术基础.ppt
3. 信息熵的基本性质(1)
I. 对称性
当概率空间中 P(x1),P(x2)序任意互换时， 熵函数的值不变，例如下面两个信源空
间:
x1 x2 x3 [X,P(x)]1 1 1
3 6 2
y1 y2 y3 [X,P(y)]1 1 1
6 2 3
3. 信息熵的基本性质(2)
其信息熵 H(X)H(Y).该性质说明，熵 只与随机变量的总体结构有关，与信源总 体的统计特性有关，同时也说明所定义的 熵有其局限性，它不能描述事件本身的主 观意义。
2.1 信息加密理论基础
信息安全的核心技术之一是加密技术， 它涉及信息论、基础数论和算法复杂性等 多方面基础知识。随着计算机网络不断渗 透到各个领域，加密技术的应用也随之扩 大，应用加密基础理论知识，深入探索可 靠可行的加密方法，应用于数字签名、身 份鉴别等新技术中成为网络安全研究重要 的一个方面。
n
H (x ) E [ lo 2P g (x i) ] p (x i)lo 2p g (x i) 0 (2.2) i 1
2. 信息量和信息熵基本定义(4)
其 因信统对息计某熵特一只性特有不定一同的个 ，信， 其源[，X,P(xi)]0.x919
x2 0.01
熵也不同。例如，两
个信源，其概率空间 分别为：
可见，H(Y)H(X),说明信源 Y 比信源 X 的平均不确定
性要大，即在事件发生之前，分析信源 Y，由于事
件 y1, y2 是等概率的，难以猜测哪一个事件会发生.
2. 信息量和信息熵基本定义(6)
而信源 X，虽然也存在不确定性，但大致可以 知道, x 1出现的可能性要大。正如两场比赛，其中
一场，双方势均力敌；而另一场双方实力悬殊很 大。当然,人们希望看第一场，因为胜负难卜，一 旦赛完，人们获得信息量大。也可以这样理解， 信息熵 表征了变量 的随机性。因此，熵反映了变 量的随机性，也是表征随机变量统计特性的一个 特征参数。
密码的加密、演示课件.ppt
为了便于解码，以及解码的唯一性，这种单表加密 方法，一般要求明文字母和密文字母之间是一一对应的。 所以，总共可以有 26！~1026种不同的加密方法。 主要缺陷：字母出现频率不变
英文字母在文章中出现的概率是不同的。甚至是 非常悬殊的。
同一个字母在每一篇文章的出现频率当然不会完全 相同，但是还是相对比较稳定的。
第二个字母是o，从a到z要移动14位．明文的第二个字母用密钥14 的加法密码加密。
依次类推，密钥字codebreaking表示将明文中的前12个字母分别用 密钥为2、14、3、4 、 1 、 17 、 4 、 0、 10 、 8 、 13 、 6的加法 密码加密．
然后又重复使用密钥字．将以下的12个字母再依次用这些密码加 密．
如此反复使用．直到整篇文章被全部加密．
精品
维吉尼亚密码的破译1
采用多表密码之后，各个字母出现频率的差别被抹杀了。 但是，由于不同的密码表的更换是周期性的，仍然给破泽者留
下了可乘之机。 比如，上面的密钥字长度是12，密码表更换的周期是12如果知
道了这个周期。即使不知道密钥字，也能用破泽单表密码的方 法来破译它。 方法是：将密文的前12个宇母排为第一行，以下12个字母排成 第二行，在下面12个字母排成第三行，……，这样每一列上的 密码都是由同一个密钥加密的，每一列就变成了一个单表加法 密码
精品
维吉尼亚密码
自己想好一个英文单词作为密钥，比如，用codebreaking作密钥．
单词中的每个字母代表一个单表密码。比如，
第一个字母c，表示明文的a在密文中要变成c，向后移动了两位， 这就代表以2为密钥的加法密码。明文中的第一个字母要用这个加 法密码加密，用它向后移动2位后的字母代替。
《密码学基本概念》PPT课件
19
精选PPT
六、密码学的理论基础
⑴ 商农信息论
①从信息在信道传输中可能受到攻击，引入密码理论；
②提出以扩散和混淆两种基本方法设计密码；
③阐明了密码系统，完善保密，理论保密和实际保密 等概念。
⑵ 计算复杂性理论
①密码的安全性以计算复杂度来度量；
②现代密码往往建立在一个数学难题之上，而难是计 算复杂度的概念；
③商用密码： 用于保护国家和事企业单位的非机密的敏感信息。
④个人密码： 用于保护个人的隐私信息。
前三种密码均由国家密码管理局统一管理！
3
精选PPT
二、密码的基本思想
伪装信息，使未授权者不能理解它的真实含义。
所谓伪装就是对信息进行一组可逆的数学变换。 伪装前的原始信息称为明文, 伪装后的信息称 为密文，伪装的过程称为加密。去掉伪装还原 明文的过程成为解密。加密在加密密钥的控制 下进行。解密在解密密钥的控制下进行。用于 加密的一组数学变换称为加密算法。用于解密 的一组数学变换称为解密算法。
②研究密码破译的科学称为密码分析学 (Cryptanalysis)，
③而密码编制学和密码分析学共同组成 密码学(Cryptology)。
14
精选PPT
密码分析
①如果能够根据密文系统地确定出明文或密钥， 或者能够根据明文-密文对系统地确定出密钥，
则我们说这个密码是可破译的。
②一个密码，如果无论密码分析者截获了多少 密文和用什么方法进行攻击都不能被攻破，则 称为是绝对不可破译的。
12
精选PPT
• DNA密码
• DNA密码基于生物学中的某种困难问题。
• 由于DNA密码的安全不依赖于计算困难问 题，所以不管未来的电子计算机、量子计 算机和DNA计算机具有多么强大的计算能 力，DNA密码对于它们的计算攻击都是免 疫的 。
数据加密技术-PPT课件精选全文完整版
“轴棒密码”（scytale cipher）
6
密码学历史
❖ 著名的恺撒（Caesar）密码 ➢加密时它的每一个明文字符都由其右边第3个字符代替, 即A由D代替，B由E代替,W由Z代替,X由A代替，Y由B代替， Z由C代替； ➢解密就是逆代换。
7
密码学历史
16世纪，法国人 Vigenere为亨利三世发 明了多字母替代密码
16
一次性密码本（One-Time Pad)
17
Running Key Ciphers(运动密钥加密)
❖ 没有复杂的算法 ❖ 利用双方约定的某个秘密
例如 双方约定使用某本书的某页、某行、某列作为秘密消息； 14916C7. 299L3C7 . 911L5C8 表示：
➢第一个字符是第1本书、第49页、第16行、第7列； ➢第二个字符是第2本书、第99页、第3行、第7列； ➢第三个字符是第9本书、第11页、第5行、第8列。
➢ “密码系统中唯一需要保密的是密钥” ➢ “算法应该公开” ➢ “太多的秘密成分会引入更多的弱点”
❖ 密码系统组成
软件、协议、算法、密钥 赞成
算法公开意味着更多 的人可以分析密码系 统，有助于发现其弱 点，并进一步改进。
反对
政府、军 队使用不 公开的算 法
14
密码系统的强度
❖ 密码系统强度取决于：
unintelligible to all except recipient ❖ 解密（Decipher/Decrypt/Decode）：to undo cipherment
process ❖ 数学表示
➢ 加密函数E作用于M得到密文C：E（M）= C ➢ 相反地，解密函数D作用于C产生M： D（C）= M ➢ 先加密后再解密消息：D（E（M））= M
6
密码学历史
❖ 著名的恺撒（Caesar）密码 ➢加密时它的每一个明文字符都由其右边第3个字符代替, 即A由D代替，B由E代替,W由Z代替,X由A代替，Y由B代替， Z由C代替； ➢解密就是逆代换。
7
密码学历史
16世纪，法国人 Vigenere为亨利三世发 明了多字母替代密码
16
一次性密码本（One-Time Pad)
17
Running Key Ciphers(运动密钥加密)
❖ 没有复杂的算法 ❖ 利用双方约定的某个秘密
例如 双方约定使用某本书的某页、某行、某列作为秘密消息； 14916C7. 299L3C7 . 911L5C8 表示：
➢第一个字符是第1本书、第49页、第16行、第7列； ➢第二个字符是第2本书、第99页、第3行、第7列； ➢第三个字符是第9本书、第11页、第5行、第8列。
➢ “密码系统中唯一需要保密的是密钥” ➢ “算法应该公开” ➢ “太多的秘密成分会引入更多的弱点”
❖ 密码系统组成
软件、协议、算法、密钥 赞成
算法公开意味着更多 的人可以分析密码系 统，有助于发现其弱 点，并进一步改进。
反对
政府、军 队使用不 公开的算 法
14
密码系统的强度
❖ 密码系统强度取决于：
unintelligible to all except recipient ❖ 解密（Decipher/Decrypt/Decode）：to undo cipherment
process ❖ 数学表示
➢ 加密函数E作用于M得到密文C：E（M）= C ➢ 相反地，解密函数D作用于C产生M： D（C）= M ➢ 先加密后再解密消息：D（E（M））= M
信息加密技术PPT课件
动动脑：
1.一个完整的加密和解密操作要涉及到哪五个 要素呢？
任何一个完整的加密和解密操作都需要涉及到 明文、密文、密钥、加密算法、解密算法五个要 素。其中最基本的两个要素是算法和密钥。
动动脑：
2.解密等于破译吗？密码指的是密钥吗？
解密不等于破译，非法接收者将密文恢复出原 明文的过程称为破译。
密码指的是密文。
小结：
1.密码系统的构成及工作过程
任何一个完整的加密和解密操作都需要涉及到明文、密 文、密钥、加密算法、解密算法五个要素。其中最基本的
两个要素是算法和密钥。
2.通用密钥密码技术
加密密钥和解密密钥是相同的。
3.公开密钥密码技术
加密密钥和解密密钥是不同的。 公钥加密，私钥解密。
课后作业：
1、按照英文字母表的顺序对“ENGLISH”字符 串进行“每个字符后移五位”的加密操作。
例题1：按照英文字母表的顺序对“CHINA”字 符
串进行“每个字符后移五位”的加密操作。
加密：
每个字符后移5位
CHINA
HMNSF
明文M 加密算法E 密钥K 密文C
密钥：是由数字、字母或特殊符号组成的字符串，
用来控制加解密的过程。加密密钥简称ke， 解密密钥简称kd。
4.2.1 密码系统的构成及工作过程
知识拓展：
换位密码技术
和替代密码技术相比，换位密码技术并没有替 换明文中的字母，而是通过改变明文字母的排列次 序来达到加密的目的。最常用的换位密码是列换位 密码。
例 题 ： 采 用 一 个 字 符 串 “ ABLE” 为 密 钥 ， 把 明 文 “CAN
YOU UNDERSTAND”进行列换位加密。
例题2：按照英文字母表的顺序对“HMNSF”字 符
信息安全保密培训课件pptx
机密性是指防止信息未经授权的泄露；完整性是指防止信息在传 输、存储和处理过程中被篡改或丢失；可用性是指确保授权用户 需要时能够访问和使用信息。
信息安全保密的重要性
保障国家安全
信息安全保密是国家安全的重要组成部分，涉及国 家政治、经济、军事、文化等多个领域的安全。
维护企业利益
信息安全保密对于企业而言同样至关重要，能够保 护企业的商业机密、客户信息等核心资产，避免因 信息泄露造成的重大损失。
防火墙配置
部署防火墙，对进出网络的数据包进行过滤和监 测，防止恶意攻击和非法访问。
数据加密
对敏感数据进行加密存储和传输，确保数据在传 输过程中不被窃取和篡改。
应用安全措施
总结词
应用安全是保障信息安全的关 键环节，包括对操作系统、数 据库、应用程序等的安全保护
。
系统安全更新
及时更新操作系统、数据库和 应用程序的安全补丁和漏洞修 复。
保护个人隐私
信息安全保密还能够保护个人隐私，防止个人信息 被滥用或泄露给不法分子。
信息安全保密的法律法规
国家层面
我国政府制定了一系列信息安全保密相关的法律法规，如《中华 人民共和国网络安全法》、《中华人民共和国保守国家秘密法》 等，对信息安全保密工作提出了明确的要特点制定了相应的信息安全保密标准，如ISO 27001等，为企业提供了更加具体的指导。
访问控制
实施严格的门禁管理，对进出 数据中心的人员进行身份验证 和授权管理。
监控与审计
安装监控摄像头和报警系统， 对重要区域进行实时监控和录 像，同时进行安全审计。
网络安全措施
总结词
网络安全是保障信息安全的重要组成部分，包括 对网络设备和网络传输数据的保护。
入侵检测与防御
《密码学》课件
可靠的技术支持。
THANKS
感谢观看
使用复杂密码
鼓励用户使用包含大写字母、小写字 母、数字和特殊字符的复杂密码。
使用密码管理工具
推荐用户使用密码管理工具，如 LastPass、1Password等，以方便管 理和存储多个密码。
05 经典密码学应用
网络安全
01
保障数据传输安全
通过加密技术对网络传输的数据 进行保护，防止数据被窃取或篡 改。
《经典密码学》ppt课件
contents
目录
• 密码学简介 • 加密算法 • 经典密码体制 • 密码破解与防御 • 经典密码学应用 • 未来密码学展望
01 密码学简介
密码学定义
密码学是一门研究保护信息安全的科 学，它涉及到信息的编码、传输、存 储和访问等各个环节的安全保密问题 。
密码学通过使用加密算法和密钥管理 等技术手段，对信息进行加密、解密 、认证和保护，以确保信息的机密性 、完整性和可用性。
密码学的重要性
01
02
03
保护国家安全
密码学在国家安全领域中 发挥着至关重要的作用， 如军事通信、情报传递等 。
保障商业利益
商业组织需要保护商业机 密和客户数据，避免商业 利益受到损失。
维护个人隐私
个人隐私的保护是社会文 明进步的体现，密码学能 够防止个人信息被非法获 取和滥用。
密码学的发展历程
密钥派生函数
使用密钥派生函数从原始密钥生成多个派生 密钥，以提高安全性。
多重哈希
使用多种哈希算法对密码进行多次哈希，增 加破解难度。
加密存储
使用加密算法将密码存储在安全环境中，只 有通过解密才能获取原始密码。
密码管理策略
定期更换密码
THANKS
感谢观看
使用复杂密码
鼓励用户使用包含大写字母、小写字 母、数字和特殊字符的复杂密码。
使用密码管理工具
推荐用户使用密码管理工具，如 LastPass、1Password等，以方便管 理和存储多个密码。
05 经典密码学应用
网络安全
01
保障数据传输安全
通过加密技术对网络传输的数据 进行保护，防止数据被窃取或篡 改。
《经典密码学》ppt课件
contents
目录
• 密码学简介 • 加密算法 • 经典密码体制 • 密码破解与防御 • 经典密码学应用 • 未来密码学展望
01 密码学简介
密码学定义
密码学是一门研究保护信息安全的科 学，它涉及到信息的编码、传输、存 储和访问等各个环节的安全保密问题 。
密码学通过使用加密算法和密钥管理 等技术手段，对信息进行加密、解密 、认证和保护，以确保信息的机密性 、完整性和可用性。
密码学的重要性
01
02
03
保护国家安全
密码学在国家安全领域中 发挥着至关重要的作用， 如军事通信、情报传递等 。
保障商业利益
商业组织需要保护商业机 密和客户数据，避免商业 利益受到损失。
维护个人隐私
个人隐私的保护是社会文 明进步的体现，密码学能 够防止个人信息被非法获 取和滥用。
密码学的发展历程
密钥派生函数
使用密钥派生函数从原始密钥生成多个派生 密钥，以提高安全性。
多重哈希
使用多种哈希算法对密码进行多次哈希，增 加破解难度。
加密存储
使用加密算法将密码存储在安全环境中，只 有通过解密才能获取原始密码。
密码管理策略
定期更换密码
信息加密技术PPT课件
2019/9/3
计算机网络安全
25
3.3.1 RSA公开密钥密码系统
公开密钥最主要的特点就是加密和解密使用 不同的密钥，每个用户保存着一对密钥：公开密 钥PK和秘密密钥SK。因此，这种体制又称为双钥 或非对称密钥密码体制。
在这种体制中，PK是公开信息，用作加密 密钥，而SK需要由用户自己保密，用作解密密钥。 加密算法E和解密算法D 也都是公开的。虽然SK 与PK是成对出现，但却不能根据PK计算出SK。
1.密码专用芯片集成
密码技术是信息安全的核心技术，已经渗透到 大部分安全产品之中，正向芯片化方向发展。
2.量子加密技术的研究
一类是利用量子计算机对传统密码体制的分析； 另一类是利用单光子的测不准原理在光纤一级实 现密钥管理和信息加密。如果攻击者企图接收并 检测信息发送方的信息(偏振)，则将造成量子状 态的改变，这种改变对攻击者而言是不可恢复的， 而对收发方则可很容易地检测出信息是否受到攻 击。
素数，这两个素数是保密的。
RSA算法的优点是密钥空间大，缺点是加密速
度慢，如果RSA和DES结合使用，则正好弥补
RSA的缺点。即DES用于明文加密，RSA用于
DES密钥的加密。由于DES加密速度快，适合加
密较长的报文；而RSA可解决DES密钥分配的问
题。 2019/9/3
计算机网络安全
23
3.1.4 数据加密技术的发展
信息加密技术
本章要点：
传统工艺加密方法 DES加密算法和RSA加密算法 计算机网络的加密技术 公开密钥和私人密钥
2019/9/3
计算机网络安全
1
第三章 信息加密技术
3.1 概述 3.2 数据加密标准DES 3.3 公开密钥算法 3.4 密钥管理
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密码算法：用于加密和解密的数学函数；
保密的加密算法：通过保密的加密算法，实现 对消息的加密；加密算法是不公开的；
密钥加密：加密算法是公开的，密钥是不公开 的；
明文
密钥 加密
密文
EK(M)=C
密钥 解密
原始明文
DK(C)=M
1.3 密码技术简介－算法和密钥
加密密钥和解密密钥
明文
加密密钥 K1 (公钥) 密文
加密密钥是公开的，所以也叫公有密钥（公 钥），任何人可以使用公钥；
解密密钥是保密的，所以也叫私有密钥（私 钥）；
公钥和私钥是成对出现的：
公钥加密的信息必须用私钥解密； 私钥加密的信息必须用公钥解密；
如果有方法可以从公钥导出私钥来，则这种算 法即告被破解；
3 非对称加密算法－公开密钥
目前比较流行的公钥密码体制主要有两类: 一类是基于大整数因子分解问题的,其中最典
密码学和信息加密
主要内容
密码学的主要概念 对称加密算法
DES加密
非对称加密算法－公钥加密算法
RSA加密
摘要算法－哈希算法
MD5加密
数字签名的原理，数字水印的基本概念
1. 密码学概述
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；
随着计算机网络和计算机通信技术的发展，计 算机密码学得到了前所未有的重视并迅速普及 和发展；
加密
EK1(M)=C
解密密钥 K2 （私钥） 原始明文
解密
DK2(C)=M
1.3 密码技术简介－加密分类
对称加技术
摘要算法－哈希算法
MD5算法
2 对称加密算法
在对称算法中，加解密的密钥是相同的； 对称算法要求发送者和接收者在安全通信之前，
可得到原文
明文
私钥KA 公钥 KPA
发送方A
密文
E=ENC(ENC(M,KA),KPB)
私钥KB 公钥 KPB
原始明文 接收方B
M=DEC(DEC(E,KB),KPA)
3.1 RSA公钥加密技术
1977年，Rivest，Shamir和Adleman三人实现了公开 密钥密码体系，现在称为RSA公开密钥体系；
型的代表是RSA体制； 一类是基于离散对数问题的,如ElGamal公钥密
码体制和影响比较大的椭圆曲线公钥密码体制。
3 非对称加密算法－通信过程
发送方自己生成一对密钥：私钥（KA）和公钥（KPA） 接收方也生成一对密钥：私钥（KB）和公钥（KPB） 其中（KPA）和（KPB）是公开给对方的 发送方用算法：E=ENC(ENC(M,KA),KPB)，进行两次加密 接收方用算法：M=DEC(DEC(E,KB),KPA)，进行两次解密，即
DES－Data Encryption Standard；
2.1 DES对称加密技术的应用
DES算法使用64位的密钥，对64位数据进行 加密；
DES算法中只用到了64位密钥中的56位； DES加密的算法；
64位密钥 64位数据
2.1 DES对称加密技术的安全性
1977年Diffie和Hellman提出制造一个每秒能测试106 个密钥的大规模芯片，大约需要1天就可以搜索DES 算法的密钥空间；
信息的隐藏； 密码分析学(Cryptanalytics)：研究加密消息的破译或者消息
的伪造；
1.2 密码学发展的三个阶段
第一阶段：1949年之前，密码学是一门艺术；
数据的安全基于算法的保密--传统密码学；
第二阶段：1949-1975年，密码学成为一门独 立的科学；
数据安全基于密钥而不是算法的保密，算法是公开 的；
1993年 ，R.Session和M.Wiener给出了一个详细的 密钥搜索机器的设计方案，每秒可以测试5×107个密 钥；
1997年，利用互联网上的计算能力，分段对密钥进行 穷举，大约使用140天就成功找到了密钥；
目前，只能使用穷举搜索法对DES算法 进行攻击；
3 非对称加密算法－公开密钥
协商一个密钥； 对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意
味着任何人都能对消息进行加解密； 破解：如果有方法可以从密文（C）和算法中
导出密钥（K）或明文（M），则意味这种密 码被破解；
2.1 DES对称加密技术
美国国家标准局1973年开始研究除国防部门以 外的计算机系统的数据加密标准；
1977年1月，美国政府采纳IBM公司设计的方 案作为非机密数据的正式数据加密标准DES；
1.1 密码学的发展
密码学历史悠久，在四千年前，古埃及人就开始使用 密码来保密传递消息；
20世纪70年代以后，现代密码学才得到了空前的发展； 密码学的相关学科：
密码学(Cryptology)：研究信息系统安全保密的学科； 密码编码学(Cryptography)：研究对信息进行编码，实现对
第三阶段：1976年以后，主要研究公钥密码学；
公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输的保密通 信成为可能；
1.3 密码技术简介－现代密码学
计算机技术和计算机网络的广泛发展，产生了 大量的电子数据；
现代密码学主要用于保障电子数据的保密性、 完整性和真实性；
1.3 密码技术简介－消息和加密
消息被称为明文； 用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程称为加密； 加了密的消息称为密文； 把密文转变为明文的过程称为解密；
发送方
明文
加密
密文
接收方
解密
原始明文
1.3 密码技术简介－实现的目的
鉴别：消息的接收者应该能够确认消息的来源； 入侵者不可能伪装成他人；
完整性：消息的接收者应该能够验证在传送过 程中消息没有被修改；入侵者不可能用假消息 代替合法消息；
抗抵赖性：发送消息者事后不可能虚假的否认 他发送的消息；
1.3 密码技术简介－算法和密钥
RSA算法是一种基于大数不可能质因数分解假设的公 钥体系；
RSA体制是根据寻求两个大素数容易，而将他们的乘 积分解成两个素数的乘积则极其困难这一原理来设计 的；
所谓质数或称素数，就是一个正整数，除了本身和 1 以外并没有任何其他因子；
3.1 RSA公钥加密简单描述
生成两个大素数p和q；
计算这两个素数的乘积n=p×q； 计算小于n并且与n互质的整数的个数，即欧拉函数Ø(n)=(p-1)(q-