密码学与网络安全-附录F

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密码编码学与网络安全pdf

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密码编码学与网络安全pdf密码编码学是研究如何在通信中保护信息安全的学科。

网络安全是保护计算机网络系统免受未经授权的访问、损坏或者攻击的过程。

这两个领域有一定的关联,因为密码编码是网络安全的重要组成部分。

密码编码学是关于密码学的研究,主要包括对称密码和非对称密码。

对称密码意味着发送方和接收方使用同样的密钥进行加密和解密。

非对称密码则使用一对密钥,其中一个是公钥,用于加密信息,而另一个是私钥,用于解密信息。

密码编码学的目标是确保加密的信息只能被授权的人解密而不被未经授权的人获取。

为了达到这个目标,研究者们通过研究密码算法的方法和强度,以及密钥管理和分发的策略,来提供可靠的安全性。

网络安全是指保护计算机网络不受未经授权的访问、损坏或攻击的过程。

网络安全的目标是确保网络以及其中的数据和系统的完整性、保密性和可用性。

为了实现网络安全,一些技术和策略应用于网络的不同层面。

例如,防火墙可以帮助过滤和阻止未经授权的网络流量,入侵检测系统可以监测和报告潜在的攻击,安全认证机制可以验证用户的身份,数据加密可以保护数据的保密性,等等。

网络安全和密码编码学是密切相关的领域。

密码编码学的研究为网络安全提供了加密和解密通信的方法。

密码编码学的研究结果可以应用于网络通信的加密保护。

例如,对称密码算法可以用于确保在网络中传输的数据的机密性,而非对称密码算法可以用于实现网络的身份验证。

此外,网络安全中的一些技术和策略,如公钥基础设施和密钥管理,是密码编码学研究的关键组成部分。

总而言之,密码编码学与网络安全密切相关,互相补充。

密码编码学提供了加密和解密通信的方法,而网络安全则应用这些方法来保护计算机网络系统免受未经授权的访问、损坏或攻击。

这两个领域都是为了确保信息和系统的安全性,以应对日益增长的网络威胁。

网络安全课件-密码学篇

网络安全课件-密码学篇

3
区块链技术
运用区块链的去中心化和不可篡改性,增强密码学的安全性。
安全意识教育
社交工程
提高员工对社交工程攻击和 钓鱼邮件的警惕。
弱密码
教育员工创建和使用强密码 来保护个人和组织的数据。
数据备份
加强数据备份意识,及时备 份重要数据,减少数据丢失 的风险。
总结
1 密码学是网络安全的基 2 不断学习和更新知识
网络通信
保护在线传输的敏感信息,如网络银行和电 子商务。
数据存储
加密云存储和数据库,保护用户隐私。
数字货币
确保交易的安全和匿名性,如比特币和以太 坊。
身份认证
使用数字签名验证用户身份和文件完整性。
密码学的未来展望
1
Hale Waihona Puke 量子密码学利用量子力学原理设计的加密算法,抵抗量子计算机的破解。
2
多因素认证
结合密码、生物特征和硬件设备等多种因素进行身份验证。
3 密钥存储
加密保存密钥,确保只有授权用户可以访问。
4 密钥更新
定期更新密钥以提高系统安全性。
数据保护
数据加密
使用加密算法对重要数据进行 保护,确保机密性。
访问控制
限制用户对敏感数据的访问权 限,确保数据的完整性和可用 性。
备份和恢复
定期备份数据,并建立可靠的 恢复机制,以防止数据丢失。
密码学的应用领域
网络安全课件——密码学 篇
本课件将介绍密码学的基础知识,包括加密算法、密钥管理和数据保护等重 要内容。
加密算法
对称加密
使用相同密钥进行加密和解密,速度快但安全 性较低。
非对称加密
使用公钥加密,私钥解密,安全性更高但速度 较慢。

密码编码学与网络安全课后习题答案全

密码编码学与网络安全课后习题答案全

密码编码学与网络安全课后习题答案全YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020密码编码学与网络安全(全)1.1 什么是OSI安全体系结构?OSI安全体系结构是一个架构,它为规定安全的要求和表征满足那些要求的途径提供了系统的方式。

该文件定义了安全攻击、安全机理和安全服务,以及这些范畴之间的关系。

1.2 被动安全威胁和主动安全威胁之间的差别是什么?被动威胁必须与窃听、或监控、传输发生关系。

电子邮件、文件的传送以及用户/服务器的交流都是可进行监控的传输的例子。

主动攻击包括对被传输的数据加以修改,以及试图获得对计算机系统未经授权的访问。

1.4验证:保证通信实体之一,它声称是。

访问控制:防止未经授权使用的资源(即,谁可以拥有对资源的访问,访问在什么条件下可能发生,那些被允许访问的资源做这个服务控制)。

数据保密:保护数据免受未经授权的披露。

数据完整性:保证接收到的数据是完全作为经授权的实体(即包含任何修改,插入,删除或重播)发送。

不可否认性:提供保护反对否认曾参加全部或部分通信通信中所涉及的实体之一。

可用性服务:系统属性或访问和经授权的系统实体的需求,可用的系统资源,根据系统(即系统是可用的,如果它提供服务,根据系统设计,只要用户要求的性能指标它们)。

第二章1.什么是对称密码的本质成分?明文、加密算法、密钥、密文、解密算法。

4.分组密码和流密码的区别是什么?流密码是加密的数字数据流的一个位或一次一个字节。

块密码是明文块被视为一个整体,用来产生一个相同长度的密文块......分组密码每次处理输入的一组分组,相应的输出一组元素。

流密码则是连续地处理输入元素,每次输出一个元素。

6.列出并简要定义基于攻击者所知道信息的密码分析攻击类型。

惟密文攻击:只知道要解密的密文。

这种攻击一般是试遍所有可能的密钥的穷举攻击,如果密钥空间非常大,这种方法就不太实际。

因此攻击者必须依赖于对密文本身的分析,这一般要运用各种统计方法。

密码编码学与网络安全 pdf

密码编码学与网络安全 pdf

密码编码学与网络安全 pdf
《密码编码学与网络安全》是一本由出版的网络安全领域的经典教材。

该教材共700字,主要介绍了密码编码学的基本概念、密码算法和网络安全技术。

该教材首先介绍了密码编码学的基本概念和历史背景。

它解释了密码编码学的定义、目标和应用范围,以及密码学在现代社会中的重要性和应用。

同时,它还回顾了密码编码学在战争和情报领域的历史和重要作用。

接下来,该教材详细讲解了密码编码学中的基本概念和密码算法。

它介绍了对称密码算法和非对称密码算法的工作原理和应用场景。

它还涵盖了常见的密码算法,如DES、AES、RSA 等,以及它们的优缺点和安全性分析。

在网络安全领域,该教材重点介绍了网络安全的基本概念和技术。

它解释了网络安全的定义和目标,如保密性、完整性和可用性,并介绍了常见的网络攻击方式和防御策略。

此外,它还涵盖了网络安全技术,如身份认证、访问控制、防火墙和入侵检测系统等,以及它们的原理和应用。

在教学中,该教材通过理论介绍和实践案例分析相结合的方式,深入浅出地解释了复杂的密码编码学和网络安全概念。

它还提供了练习题和实验指导,帮助学生巩固所学知识,并培养实践能力。

总的来说,《密码编码学与网络安全》是一本权威且实用的网
络安全教材,适用于计算机科学、信息安全等专业的教学和学习。

它对于培养学生在密码编码学和网络安全领域的专业知识和技能具有重要意义,为学生进一步深入研究和实践网络安全提供了坚实的基础。

【网络安全】网络安全之密码学

【网络安全】网络安全之密码学

【⽹络安全】⽹络安全之密码学前⾔⼀、密码学概述现代密码技术及应⽤已经涵盖数据处理过程的各个环节,如数据加密、密码分析、数字签名、⾝份识别、零知识证明、秘密分享等。

通过以密码学为核⼼的理论与技术来保证数据的机密性、完整性、可⽤性等安全属性。

机密性指信息不泄漏给⾮授权的⽤户、实体或过程;完整性指数据未经授权不能被改变,即信息在存储或传输过程中保持不被偶然或蓄意的删除、修改、伪造、乱序、重放、插⼊等操作所破坏;可⽤性是保证信息和信息系统可被授权实体访问并按需求使⽤的特性,即当需要时应能存取所需的信息。

这三个性质俗称CIA。

除CIA外,其他安全属性还包括不可否认性、认证性等。

密码系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密,⽽依赖于密钥。

⼆、密钥体制的分类根据加密密钥与解密密钥的关系,密码体制可分为对称密码体制和⾮对称密码体制。

对称密码体制也称单钥或私钥密码体制,其加密密钥和解密密钥相同,或实质上等同,即从⼀个易推倒出另⼀个。

常见的对称密钥算法包括DES、3DES、IDEA、 AES、RC4等。

⾮对称密码体制⼜称双钥或公钥密码体制,其加密密钥和解密密钥不同,从⼀个很难推出另⼀个。

其中,⼀个可以公开的密钥,称为公开密钥,简称公钥;另⼀个必须保密的密钥,称为私有密钥,简称私钥。

典型的公私钥密码算法有RSA、DSA、DH、ECC和EIGamal等。

按明⽂的处理⽅式,可以将对称密码体制分为流密码和分组密码。

流密码也称为序列密码,是将明⽂消息按字符逐位地加密,连续的处理输⼊明⽂,即⼀次加密⼀个⽐特或⼀个字节。

分组密码是将明⽂按组分成固定长度的块,⽤同⼀密钥和算法对每⼀块加密,每个输⼊块加密后得到⼀个固定长度的密⽂输出块,典型的密码算法有DES、IDEA、AES、RC5、Twofish、CAST-256、MARS等。

三、密钥管理密码的种类繁多,⼀般可分为以下类型:初始密钥( primary key),⼜称基本密钥(base key),是由⽤户选定或系统分配的到的,可在较长的时间(相对会话密钥)内使⽤;会话密钥( session key)是通信双⽅在⼀次通话或交换数据时使⽤的密钥,可以由可信的密钥分发中⼼(KDC)分配,也可以由通信⽤户协商获得;密钥加密密钥(KEK)是对传输的会话或⽂件密钥进⾏加密的密钥;主机主密钥(host master key)是对密钥加密密钥进⾏加密的密钥,它⼀般保存在主机处理器中。

密码学与网络安全【英文】

密码学与网络安全【英文】

Private-Key Cryptography
traditional
private/secret/single key cryptography uses one key shared by both sender and receiver if this key is disclosed communications are compromised also is symmetric, parties are equal hence does not protect sender from receiver forging a message & claiming is sent by sender
Public-Key Cryptosystems
Public-Key Applications
can

classify uses into 3 categories:

encryption/decryption (provide secrecy) digital signatures (provide authentication) key exchange (of session keys)
some
algorithms are suitable for all uses, others are specific to one
Why Public-Key Cryptography?
developed

to address two key issues:

key distribution – how to have secure communications in general without having to trust a KDC with your key digital signatures – how to verify a message comes intact from the claimed sender

密码学原理及其在网络安全中的应用

密码学原理及其在网络安全中的应用

密码学原理及其在网络安全中的应用密码学是一门研究如何保护信息安全的学科,它涉及到加密、解密和认证等方面的技术。

在当今信息爆炸的时代,网络安全成为了一个重要的议题。

随着互联网的普及,人们越来越依赖于网络进行信息传输和存储,因此,密码学的应用在网络安全中变得尤为重要。

本文将介绍密码学的基本原理以及它在网络安全中的应用。

一、对称加密算法对称加密算法是一种使用相同密钥进行加密和解密的算法。

在这种算法中,发送方和接收方必须事先共享密钥。

其中最常见的对称加密算法是DES(Data Encryption Standard)和AES(Advanced Encryption Standard)。

DES是一种使用56位密钥的对称加密算法,而AES则是一种更为安全的对称加密算法,它使用128位、192位或256位密钥。

对称加密算法的优点是加密和解密速度快,适用于大量数据的加密。

然而,由于发送方和接收方需要共享密钥,密钥的管理成为一个问题。

如果密钥被泄露,那么加密的安全性将受到威胁。

二、非对称加密算法非对称加密算法使用不同的密钥进行加密和解密。

这种算法包括公钥和私钥,公钥可以公开给任何人使用,而私钥则只能由接收方保管。

最常见的非对称加密算法是RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法。

非对称加密算法的优点是密钥的管理更为方便,不需要事先共享密钥。

然而,由于非对称加密算法的计算复杂度较高,加密和解密的速度相对较慢。

因此,在实际应用中,通常使用对称加密算法和非对称加密算法相结合的方式,即先使用非对称加密算法交换密钥,然后使用对称加密算法进行大量数据的加密。

三、哈希函数哈希函数是一种将任意长度的输入映射为固定长度输出的函数。

它具有单向性和抗碰撞性的特点。

单向性指的是通过哈希值无法逆向推导出原始输入,而抗碰撞性指的是不同的输入很难产生相同的哈希值。

哈希函数在网络安全中的应用非常广泛。

例如,数字签名就是使用哈希函数来确保数据的完整性和真实性。

密码编码学与网络安全课后习题答案全修订稿

密码编码学与网络安全课后习题答案全修订稿

密码编码学与网络安全课后习题答案全Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】密码编码学与网络安全(全)什么是OSI安全体系结构?OSI安全体系结构是一个架构,它为规定安全的要求和表征满足那些要求的途径提供了系统的方式。

该文件定义了安全攻击、安全机理和安全服务,以及这些范畴之间的关系。

被动安全威胁和主动安全威胁之间的差别是什么?被动威胁必须与窃听、或监控、传输发生关系。

电子邮件、文件的传送以及用户/服务器的交流都是可进行监控的传输的例子。

主动攻击包括对被传输的数据加以修改,以及试图获得对计算机系统未经授权的访问。

验证:保证通信实体之一,它声称是。

访问控制:防止未经授权使用的资源(即,谁可以拥有对资源的访问,访问在什么条件下可能发生,那些被允许访问的资源做这个服务控制)。

数据保密:保护数据免受未经授权的披露。

数据完整性:保证接收到的数据是完全作为经授权的实体(即包含任何修改,插入,删除或重播)发送。

不可否认性:提供保护反对否认曾参加全部或部分通信通信中所涉及的实体之一。

可用性服务:系统属性或访问和经授权的系统实体的需求,可用的系统资源,根据系统(即系统是可用的,如果它提供服务,根据系统设计,只要用户要求的性能指标它们)。

第二章1.什么是对称密码的本质成分?明文、加密算法、密钥、密文、解密算法。

4.分组密码和流密码的区别是什么?流密码是加密的数字数据流的一个位或一次一个字节。

块密码是明文块被视为一个整体,用来产生一个相同长度的密文块......分组密码每次处理输入的一组分组,相应的输出一组元素。

流密码则是连续地处理输入元素,每次输出一个元素。

6.列出并简要定义基于攻击者所知道信息的密码分析攻击类型。

惟密文攻击:只知道要解密的密文。

这种攻击一般是试遍所有可能的密钥的穷举攻击,如果密钥空间非常大,这种方法就不太实际。

因此攻击者必须依赖于对密文本身的分析,这一般要运用各种统计方法。

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Joint Entropy
When we have two probability sample spaces, S1 and S2, we can define the joint entropy H(S1, S2) as
H(S1, S2) =
ΣΣ P (x, y) × [log2 1/P (x, y)]
Hmin(S) = 0 bits
In other words, the entropy of every probability sample space has a lower limit defined by the above formula.
The entropy of a probability sample space is between 0 bits and log2 n bits, where n is the number of possible outcomes.
The above two examples show that there is a relationship between the usefulness of an event and the expectation of the receiver. If the receiver is surprised when the event happens, the message contains a lot of information; otherwise, it does not. In other words, the information content of a message is inversely related to the probability of the occurrence of that message. If the event is very probable, it does not contain any information (Example F.1); if it is very improbable, it contains a lot of information (Example F.2).
H(S) = Σ P(s) × [log2 1/P(s)] bits
where s ∈ S is the possible outcome of the experiment. Note that if P(s) = 0, then we let the corresponding term, P(s) × [log2 1/P(s)], be 0 to avoid dividing by 0. Example F.3
Example F.4
Assume that we toss a nonfair coin. The outcomes are heads and tails, with P(heads) = 3/4 and P(tails) = 1/4. This means H(S) = (3/4) × [log2 1/(3/4)] + (1/4) × [log2 1/(1/4)] ≈ 0.8 bit This example shows that the result of flipping a nonfair coin gives us only 0.8 bit of information (uncertainty). The amount of information here is less than the amount of information in Example F.3, because we are expecting to get heads most of the time; we are surprised only when we get tails.
Hmax(S) = log2 n bits
for70220_appF.fm Page 617 Saturday, January 27, 2007 1:09 PM
SECTION F.2
ENTROPY
617
In other words, the entropy of every probability sample space has an upper limit defined by this formula. Example F.6
Assume that we roll a six-sided fair die. The entropy of the experiment is H(S) = log2 6 ≈ 2.58 bits
Minimum Entropy
It can be proven that for a particular probability sample space with n possible outcomes, minimum entropy is obtained when only one of the outcomes occurs all the time. In this case, the minimum entropy is
for70220_appF.fm Page 615 Saturday, January 27, 2007 1:09 PM
APPENDIX F
Information Theory
In this appendix, we discuss several concepts from information theory that are related to topics discussed in this book.
Maximum Entropy
It can be proven that for a particular probability sample space with n possible outcomes, maximum entropy can be achieved only if all the probabilities are the same (all outcomes are equally likely). In this case, the maximum entropy is
Imagine a person sitting in a room. Looking out the window, she can clearly see that the sun is shining. If at this moment she receives a call (an event) from a neighbor saying, “It is now daytime,” does this message contain any information? It does not. She is already certain that it is daytime. The message does not remove any uncertainty in her mind.
F.1 MEASURING INFORMATION
How can we measure the information in an event? How much information does an event carry? Let us answer these questions through examples. Example F.1
Assume that we toss a fair coin. The outcomes are heads and tails, each with a probability of 1/2. This means H(S) = P(heads) × [log2 1/(P(heads))] + P(tails) × [log2 1/(P(tails))] H(S) = (1/2) × [log2 1/(1/2)] + (1/2) × [log2 1/(1/2)] = 1 bit This example shows that the result of flipping a fair coin gives us 1 bit of information (uncertainty). In each flipping, we don’t know what the outcome will be; the two possibilities are equally likely.
615
for70220_appF.fm Page 616 Saturday, January 27, 2007 1:09 PM
616
APPENDIX F
INFORMATION THEORY
F.2 ENTROPY
Assume that S is a finite probability sample space (See Appendix D). The entropy or uncertainty of S is defined as
Example F.2
Imagine a person has bought a lottery ticket. If a friend calls to tell her that she has won first prize, does this message (event) contain any information? It does. The message contains a lot of information, because the probability of winning first prize is very small. The receiver of the message is totally surprised.
Interpretation of Entropy
Entropy can be thought of as the number of bits needed to reample space when the outcomes are equally probable. For example, when a probability sample space has eight possible outcomes, each outcome can be represented as three bits (000 to 111). When we receive the result of the experiment, we can say that we have received 3 bits of information. The entropy of this probability sample space is also 3 bits (log2 8 = 3).
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