密码学的发展史
密码学基础PPT课件

一个明文字母有多种可能的代换密文字母,使 得频率分析困难的多(hs成为BP, hq成为YP)。
由于这些原因,Playfair密码过去长期被认 为是不可破的。
最简单的多表代换密码---Vigenère
注意
Internet的广泛应用,可以把全世界的计算机资源 连成一体,形成巨大的计算能力,从而拥有巨大的 密码破译能力,使原来认为安全的密码被破译。
1994年,40多个国家的600多位科学家通过Internet, 历时9个月破译了RSA-129密码,1999年又破译了RSA - 140密码,2005年,RSA-200也被成功破译。
经典密码运用的两种基本技术:
代换法:将明文字母替换成其他字母、数字 或符号
置换法:明文的字母保持相同,但顺序被打 乱
代换技术
代换法,是将明文字母替换成其他字母、数 字或符号的方法。
Caesar密码(已知的最早的代换密码)
例如:明晨五点发动反攻 明文:MING CHEN WU DIAN FA DONG FAN GONG 密文:PLQJ FKHQ ZX GLDQ ID GRQJ IDQ JRQJ
密码系统的分类(3)
根据加密算法是否变化分类
设E为加密算法,K0, K1,…,Kn,为密钥, M0,M1,…,Mn为明文,C为密文
固定算法密码体制
C0=E(M0,K0), C1=E(M1,K1),..., Cn=E(Mn,Kn)
变化算法密码体制
C0=E1 (M0,K0), C1=E2 (M1,K1),..., Cn=En (Mn,Kn)
密码学的发展历史(5)
简述密码学发展史

密码学发展史简述密码学作为一门古老而又充满活力的学科,经历了漫长的发展历程。
以下是密码学发展史的主要阶段和特点:1. 古典密码阶段:古典密码阶段主要指古代至20世纪初的密码技术。
这一时期的密码技术以简单的替换和置换为基础,如凯撒密码和维吉尼亚密码等。
古典密码的加密方法较为简单,容易被破解,但为后续密码学的发展奠定了基础。
2. 近代密码阶段:随着20世纪初数学的发展,密码学逐渐进入近代密码阶段。
这一时期的密码技术开始利用数学工具进行加密,如频率分析、线性代数和概率论等。
近代密码阶段的代表性成果包括二战期间德国的恩尼格玛密码机和美国的斯诺登密码等。
3. 现代密码阶段:20世纪70年代以后,随着计算机科学和信息论的发展,密码学进入现代密码阶段。
现代密码阶段以公钥密码和哈希函数为代表,这些加密方法能够提供更加安全和可靠的通信和数据保护。
RSA、Diffie-Hellman、SHA-256等算法的出现标志着现代密码学的成熟。
4. 当代密码阶段:进入21世纪,随着互联网和移动通信的普及,密码学在信息社会中的作用越来越重要。
当代密码阶段注重的是隐私保护、安全通信、身份认证等方面的问题,密码学与其他学科的交叉发展也越来越明显。
同时,随着量子计算技术的发展,量子密码学也成为一个研究热点。
5. 量子密码学:量子密码学是利用量子力学原理进行信息加密和安全通信的学科。
由于量子力学中的一些基本原理,如量子不可克隆定理和海森堡不确定性原理等,量子密码能够提供更加可靠和安全的加密方法,是未来密码学的一个重要发展方向。
6. 密码学与其他学科的交叉发展:随着应用需求的不断拓展,密码学与多个学科领域产生了交叉融合。
例如,生物信息学、量子物理学、人工智能等领域与密码学的结合,为解决复杂的安全问题提供了新的思路和方法。
7. 密码学应用领域的拓展:随着技术的发展和社会需求的增加,密码学的应用领域也在不断拓展。
除了传统的通信和网络安全领域外,密码学还广泛应用于金融、医疗、物联网、区块链等领域。
密码重点技术发展史

密码技术发展史密码学是一种即古老又新兴旳学科。
密码学(Cryptology)一字源自希腊文"krypto's"及"logos"两字,直译即为"隐藏"及"讯息"之意。
密码学有一种奇妙旳发展历程,固然,密而不宣总是扮演重要角色。
因此有人把密码学旳发展划分为三个阶段:第一阶段为从古代到1949年。
这一时期可以看作是科学密码学旳前夜时期,这阶段旳密码技术可以说是一种艺术,而不是一种科学,密码学专家常常是凭知觉和信念来进行密码设计和分析,而不是推理和证明。
早在古埃及就已经开始使用密码技术,但是用于军事目旳,不公开。
1844年,萨米尔·莫尔斯发明了莫尔斯电码:用一系列旳电子点划来进行电报通讯。
电报旳浮现第一次使远距离迅速传递信息成为也许,事实上,它增强了西方各国旳通讯能力。
20世纪初,意大利物理学家奎里亚摩·马可尼发明了无线电报,让无线电波成为新旳通讯手段,它实现了远距离通讯旳即时传播。
马可尼旳发明永远地变化了密码世界。
由于通过无线电波送出旳每条信息不仅传给了己方,也传送给了敌方,这就意味着必须给每条信息加密。
随着第一次世界大战旳爆发,对密码和解码人员旳需求急剧上升,一场秘密通讯旳全球战役打响了。
在第一次世界大战之初,隐文术与密码术同步在发挥着作用。
在索姆河前线德法交界处,尽管法军哨兵林立,对过往行人严加盘查,德军还是对协约国旳驻防状况了如指掌,并不断发动攻势使其陷入被动,法国情报人员都感到莫名其妙。
一天,有位提篮子旳德国农妇在过边界时受到了盘查。
哨兵打开农妇提着旳篮子,见里头都是煮熟旳鸡蛋,亳无可疑之处,便无意识地拿起一种抛向空中,农妇匆忙把它接住。
哨兵们觉得这很可疑,她们将鸡蛋剥开,发现蛋白上布满了笔迹,都是英军旳具体布防图,尚有各师旅旳番号。
本来,这种传递情报旳措施是德国一位化学家提供旳,其作法并不复杂:用醋酸在蛋壳上写字,等醋酸干了后,再将鸡蛋煮熟,笔迹便透过蛋壳印在蛋白上,外面却没有任何痕迹。
chap9:密码学基本理论(DES)

DES加密算法一轮迭代的过程 加密算法一轮迭代的过程
加密: Li = Ri–1 Ri = Li–1 ⊕ F(Ri–1, Ki) 解密: Ri–1 = Li Li–1 = Ri ⊕ F(Ri–1, Ki)= Ri ⊕ F(Li , Ki)
单轮变换的详细过程
单轮操作结构
单轮变换的详细过程
函数F
Expansion: 32 -> 48 S-box: 6 -> 4 Permutation: 32 -> 32
DES
背景简介 1973年5月15日,NBS(现在NIST,美国国家标 准技术研究所)开始公开征集标准加密算法,并 公布了它的设计要求:
(1)算法必须提供高度的安全性 (2)算法必须有详细的说明,并易于理解 (3)算法的安全性取决于密钥,不依赖于算法 (4)算法适用于所有用户 (5)算法适用于不同应用场合 (6)算法必须高效、经济 (7)算法必须能被证实有效 (8)算法必须是可出口的
计算机安全
CH9:密码学基本理论 CH9:密码学基本理论
(DES)
内容提要
密码学基本知识 对称密码 非对称密码
密码学的发展历史
第1阶段:1949年以前。 第2阶段:从1949年到1975年。
标志:1949年Shannon发表的《保密系统的 信息理论》。
第3阶段:1976年至今。
标志:1976年Diffie和Hellman发表了《密码 学新方向》。
对称密码算法
DES IDEA AES
DES的基本构件 DES的基本构件
[Shannon49]指出每种现代对称加密算法都符 合两种基本运算方式(基本构件):替换 (substitution)和扩散(diffusion) 。 替换:密文的内容是用不同的位和字节代替 了明文中的位和字节,尽可能使密文和加密密钥 间的统计关系复杂化,以阻止攻击者发现密钥。 扩散:在密文中将这些替换的位和字节转移 到不同的地方,尽可能使明文和密文间的统计关 系复杂化,以阻止攻击者推导出密钥。
密码学是什么

密码学是什么1、什么是密码学密码学(Cryptography)是一门研究保护信息安全的学科,旨在发明和推广应用用来保护信息不被未经授权的实体获取的一系列技术。
它的研究规定了认证方式,加密算法,数字签名等技术,使得信息在网络上传输的安全性得到有效保障。
2、密码学发展历史从古代祭祀文本,到中世纪以前采用信封保护信息,再到如今运用根据科学原理设计的隐藏手段来免受攻击,形成了自己独特的新时代——密码学从古至今飞速发展。
在古代,人们提出基于门限理论的“将信息隐藏在古文献中”的想法,致使密码学技术的研究进入一个全新的研究水平。
噬血无声的18世纪,密码学技术得到了按比例加密法、变换锁以及一些其他加密技术的发明,使得发送者可以保护其传输的信息安全性。
20世纪,随着计算机科学、数学和通信学的迅猛发展,对于密码学的研究不断深入,密码破译也得到了彻底的结束。
3、密码学的应用密码学技术的应用正在不断的扩大,已经影响到计算机安全,电子商务,社交媒体,安全性协议。
其中,在计算机安全领域,应用的最广的就是网络安全了,例如使用数字签名,校验数据完整性及可靠性;实现密码认证,提高网络安全性;确保交易安全,实现交易无痕迹。
此外,在其他领域,还应用于支付货币,移动通信,数字信息传输,数字家庭,多媒体看门狗等。
4、密码学体系建设根据国家科学研究规划,国家建立自己的密码体系,推动密码学发展,建立一套完整的标准化体系,促进社会的网络安全发展,促进新的网络体系的快速发展,并且提出国家大力研究密码学,在国际技术水平上更具有单调作用和竞争优势。
5、总结综上所述,我们可以看到,密码学是一门相对年轻的学科,但是它在近十数年中有着突飞猛进的发展,并且把它妥善运用到了当今信息时代。
密码学研究实际上在不断推动并加强现代通信网络的安全性,使得更多的人群乐于在网上购买等等,为人们的网络安全提供了有效的保障。
只要把它的研究应用得当,密码学必将为更多的人带来更多的安全保障。
密码学的发展历史简介

密码学的发展简史中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室聂旭云学号:2004 密码学是一门年轻又古老的学科,它有着悠久而奇妙的历史。
它用于保护军事和外交通信可追溯到几千年前。
这几千年来,密码学一直在不断地向前发展。
而随着当今信息时代的高速发展,密码学的作用也越来越显得重要。
它已不仅仅局限于使用在军事、政治和外交方面,而更多的是与人们的生活息息相关:如人们在进行网上购物,与他人交流,使用信用卡进行匿名投票等等,都需要密码学的知识来保护人们的个人信息和隐私。
现在我们就来简单的回顾一下密码学的历史。
密码学的发展历史大致可划分为三个阶段:第一个阶段为从古代到1949年。
这一时期可看作是科学密码学的前夜时期,这段时间的密码技术可以说是一种艺术,而不是一门科学。
密码学专家常常是凭直觉和信念来进行密码设计和分析,而不是推理证明。
这一个阶段使用的一些密码体制为古典密码体制,大多数都比较简单而且容易破译,但这些密码的设计原理和分析方法对于理解、设计和分析现代密码是有帮助的。
这一阶段密码主要应用于军事、政治和外交。
最早的古典密码体制主要有单表代换密码体制和多表代换密码体制。
这是古典密码中的两种重要体制,曾被广泛地使用过。
单表代换的破译十分简单,因为在单表代换下,除了字母名称改变以外,字母的频度、重复字母模式、字母结合方式等统计特性均未发生改变,依靠这些不变的统计特性就能破译单表代换。
相对单表代换来说,多表代换密码的破译要难得多。
多表代换大约是在1467年左右由佛罗伦萨的建筑师Alberti发明的。
多表代换密码又分为非周期多表代换密码和周期多表代换密码。
非周期多表代换密码,对每个明文字母都采用不同的代换表(或密钥),称作一次一密密码,这是一种在理论上唯一不可破的密码。
这种密码可以完全隐蔽明文的特点,但由于需要的密钥量和明文消息长度相同而难于广泛使用。
为了减少密钥量,在实际应用当中多采用周期多表代换密码。
在16世纪,有各种各样的多表自动密钥密码被使用,最瞩目的当属法国人Vigtnère的Vigenère密码体制。
密码发展史

密码的发展史:从起源到量子计算与人工智能一、密码起源与早期发展密码的起源可以追溯到古代的加密技术,最初的形式是简单的替换式密码,例如罗马帝国时期的凯撒密码。
这种密码通过将字母在字母表中向后移动固定位置来实现加密和解密。
凯撒密码是军事通信中常用的加密方式,保证了信息的安全。
二、古典密码:如凯撒密码、罗马密码古典密码阶段,人们开始使用更复杂的加密技术,如多字母替换密码。
这种密码使用多个密钥来加密信息,提高了破解的难度。
然而,这些古典密码的破解仍然需要时间和耐心,但它们的出现为现代密码学的发展奠定了基础。
三、近代密码:机械与电子密码随着机械和电子技术的发展,近代密码开始使用机械设备和电子设备进行加密。
例如,二战期间使用的Enigma密码机就是一种使用电子设备进行加密的方式。
虽然这种密码机在当时非常先进,但最终被破解了,这表明任何加密系统都可能被破解,为现代密码学提出了更高的挑战。
四、现代密码:基于数学与计算科学现代密码学开始于20世纪70年代,基于数学和计算科学的发展。
现代密码学使用复杂的算法来加密和解密信息,确保信息的安全。
这些算法通常基于数学中的一些复杂问题,如离散对数、线性代数和概率论等。
现代密码学的发展为互联网和社交媒体时代的网络安全提供了基础。
五、网络密码:互联网与社交媒体时代随着互联网和社交媒体的发展,网络密码成为保护个人和企业信息安全的重要手段。
网络密码通常使用哈希函数和加密算法来确保信息的安全。
此外,为了提高安全性,现代网络密码还采用了多因素身份验证等措施,以防止黑客入侵。
六、生物识别密码:指纹、面部识别等生物识别技术是一种基于生物特征的身份验证方法,如指纹、面部识别等。
生物识别技术可以用于保护个人和企业信息安全,因为每个人的生物特征都是独一无二的。
生物识别技术还可以用于移动支付、访问控制等领域,为人们的生活带来了便利和安全。
七、未来密码:量子计算与人工智能未来密码的发展将受到量子计算和人工智能的影响。
中国密码学发展史

中国密码学发展史
中国密码学起源于古代,比如最早文献《周礼》中就有“卜筮卜辞之术”和“密曲”的记载。
随着社会发展,人们对信息安全的需求越来越高,密文传输和加密技术的发展也成为了当务之急。
20世纪30年代,中国的密码学开始有所突破。
面对日本军事侵略,
中国军方急切需要提高通信保密能力。
当时国内的密码学研究主要由武汉
大学和南京大学等学校开展,并且取得了一些成果,如南京大学研制出了“龙门”密码机等。
在此后的几十年里,中国密码学研究取得了一系列重要成果,如自主
研制的“神威太湖之光”超级计算机,在2012年被全球认可为世界最快
的计算机。
神威太湖之光的出现标志着中国密码学的实力已受到国际的高
度认可。
此外,在加密算法方面,中国也取得了重要突破。
比如,2005年国
家密码管理委员会发布了对称密码标准SM4和公钥密码标准SM2,均成功
应用于金融、电子政务等领域,并受到广泛认可。
总之,随着中国密码学的不断发展,现在的中国已经成为了世界密码
学领域的一个重要力量,无论是在国内还是国际上都有广泛应用和深刻影响。
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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:
C=EELT TIUN SMLR
从中可以看出,当K为一个字母时,就是凯撒密码。而且容易看出,K越长,保密程度就越高。显然这样的密码体制比单表置换密码体制具有更强的抗攻击能力,而且其加密、解密均可用所谓的维吉尼亚方阵来进行,从而在操作上简单易行。该密码可用所谓的维吉尼亚方阵来进行,从而在操作上简单易行。该密码曾被认为是三百年内破译不了的密码,因而这种密码在今天仍被使用着。
c≡km+b mod 26
可以看出,k=1就是前面提到的凯撒密码。于是这种加密变换是凯撒野加密变换的推广,并且其保密程度也比凯撒密码高。
以上介绍的密码体制都属于单表置换。意思是一个明文字母对应的密文字母是确定的。根据这个特点,利用频率分析可以对这样的密码体制进行有效的攻击。方法是在大量的书籍、报刊和文章中,统计各个字母出现的频率。例如,e出现的次数最多,其次是t,a,o,I等等。破译者通过对密文中各字母出现频率的分析,结合自然语言的字母频率特征,就可以将该密码体制破译。
+--------+ 密文 +--------+
明文--->|加密变换|----->|解密变换|--->明文
+--------+ +--------+
密钥k 密钥k'
用文字可以表述为:若m 是要传送的明文,在传送前,利用密钥k 将m 经加密变换为密文c 由通信通道发给接收者,接收者根据密钥k'利用解密变换将密文c 变为明文m 。从以上过程可以看出,一个密码体制的安全性依赖于密钥k 的个数和加密变换复杂程度。密钥太少,敌方可以根据其截获的密文用不同的k 逐个试译即可得到明文。也不太多,太多则不利管理。加密变换太简单则容易找出解密变换,太复杂则导致解密过程耗费时间太多,不利于通信。
按照人们对密码的一般理解,密码是用于将信息加密而不易破译,但在现代密码学中,除了信息保密外,还有另一方面的要求,即信息安全体制还要能抵抗对手的主动攻击。所谓主动攻击指的是攻击者可以在信息通道中注入他自己伪造的消息,以骗取合法接收者的相信。主动攻击还可能窜改信息,也可能冒名顶替,这就产生了现代密码学中的认证体制。该体制的目的就是保证用户收到一个信息时,他能验证消息是否来自合法的发送者,同时还能验证该信息是否被窜改。在许多场合中,如电子汇款,能对抗主动攻击的认证体制甚至比信息保密还Байду номын сангаас要。
鉴于单表置换密码体制具有这样的攻击弱点,人们自然就会想办法对其进行改进,来弥补这个弱点,增加抗攻击能力。法国密码学家维吉尼亚于1586年提出一个种多表式密码,即一个明文字母可以表示成多个密文字母。其原理是这样的:给出密钥K=k[1]k[2]…k[n],若明文为M=m[1]m[2]…m[n],则对应的密文为C=c[1]c[2]…c[n]。其中C[i]=(m[i]+k[i]) mod 26。例如,若明文M为data security,密钥k=best,将明文分解为长为4的序列data security,对每4个字母,用k=best加密后得密文为
码体制模型。
需要提出的是,由于受历史的局限,七十年代中期以前的密码学研究基本上是秘密地进行,而且主要应用于军事和政府部门。密码学的真正蓬勃发展和广泛的应用是从七十年代中期开始的。1977年美国国家标准局颁布了数据加密标准DES用于非国家保密机关。该系统完全公开了加密、解密算法。此举突破了早期密码学的信息保密的单一目的,使得密码学得以在商业等民用领域的广泛应用,从而给这门学科以巨大的生命力。
我们这个社会已进入了信息时代,随着数据库技术和计算机网络应用的不断深入,信息的安全传输也有着广阔的应用前景。虽然密码可以追溯到古代,但密码作为一门学科还非常年轻,还有着更进一步的发展要求。有人曾这样说过,下一世纪,无纸贸易形式将会取代现行的贸易形式,电子货币将取代或部分取代当今的货币。这两种形式的转变必须由安全的信息传输、信息认证作为保证。基于密码学有着坚实的应用基础,可以相信,密码学一定能不断地发展,不断地完善,从而会给全人类提供更加安全的各种服务,让我们祝福这一天的到来吧!
在密码学发展的进程中的另一件值得注意的事件是,在1976年,美国密码学家迪菲和赫尔曼在一篇题为“密码学的新方向”一文中提出了一个崭新的思想,不仅加密算法本身可以公开,甚至加密用的密钥也可以公开。但这前不意味着保密程度的降低。因为如果加密密钥和解密密钥不一样。而将解密密钥保密就可以。这就是著名的公钥密码体制。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。任何第三者不能获得明文。1978年,由美国麻省理工学院的里维斯特,沙米尔和阿德曼提出了RSA公钥密码体制,它是第一个成熟的、迄今为止理论上最成功的公钥密码体制。它的安全性是基于数论中的大整数因子分解。该问题是数论中的一个困难问题,至今没有有效的算法,这使得该体制具有较高的保密性。
古典密码的发展已有悠久的历史了。尽管这些密码大都比较简单,但它在今天仍有其参考价值。
二、近代密码
1834年,伦敦大家的实验物理学教授惠斯顿发明了电机,这是通信向机械化、电气化跃进的开始,也是密码通信能够采用在线加密技术提供了前提条件。前面已经讲过,密码技术的成果首先被用于战争,下面的例子就是一个明证。1914年第一次世界大战爆发,德俄相互宣战。在交战过程中,德军破译了俄军第一军经给第二军的电文,从中得知,第一军的给养已经中断。根据这一重要情报,德军在这次战役中取得了全胜。这说明当时交战双方已开展了密码战,又说明战争刺激了密码的发展。
三、现代密码学
前面两章介绍了古典密码和近代密码,它们的研究还称不上是一门科学。直到1949年香农发表了一篇题为“保密系统的通信理论”的著名论文,该文首先将信息论引入了密码,从而把已有数千年历史的密码学推向了科学的轨道,奠定了密码学的理论基础。该文利用数学方法对信息源、密钥源、接收和截获的密文进行了数学描述和定量分析,提出了通用的秘密钥密
随着密码学在各行各业的应用越来越广泛,也随这产生这一些需要解决的问题。比如,在密码传输过程,由于所要处理的数据量特别大,往往会出现一些误差,这当然会给用户带来一定的麻烦和损失。正是社会的这一巨大需求促进了纠错码理论及其工程应用的迅速发展,各种纠错编码以其自动纠正或检测出数据传输中的误差这一特点,深受各界的青睐。各种功能完备的纠错编码已在实际工程中得到广泛的应用。
1920年,美国电报电话公司的弗纳姆发明了弗纳姆密码。共原理是利用电传打字机的五单位码与密钥字母进行模2相加。如若信息码(明文)为11010,密钥码为11101,则模2相加得00111即为密文码。接收时,将密文码再与密钥码模2相加得信息码(明文)11010。这种密码结构在今天看起来非常简单,但由于这种密码体制第一次使加密由原来的手工操作进入到由电子电路来实现,而且加密和解密可以直接由机器来实现,因而在近代密码学发展史上占有重要地位。随后,美国人摩波卡金在这种密码基础上设计出一种一次一密体制。该体制当通信业务很大时,所需的密钥量太过庞大,给实际应用带来很多困难。之后,这种一次一密制又有了进一步改进,但历史事实证明,这种密码体制是不安全的,在太平洋战争中日本使用的九七式机械密码就属于这一种。1940年,美国陆军通信机关破译了这种密码。在中途岛海战中,日本海军大将山本五十六因密码电报被美国截获破译而被击毙在飞机上。
四、小结