信息加密技术
数据加密技术
数据加密技术在当今数字化的时代，数据如同珍贵的宝藏，而数据加密技术则是守护这些宝藏的坚固堡垒。
从我们日常的网上购物、银行交易，到企业的机密文件和国家的重要情报，数据加密技术都在默默发挥着关键作用，确保信息的安全和隐私得到保护。
那么，什么是数据加密技术呢？简单来说，它是一种将原本可以直接读取和理解的数据，通过特定的算法和规则进行转换，变成一种难以理解和识别的形式的技术。
只有拥有正确的解密密钥，才能将加密后的数据还原为原始的可读形式。
数据加密技术的发展可以追溯到很久以前。
在古代，人们就已经开始使用一些简单的加密方法来传递秘密信息。
比如，通过改变字母的顺序或者使用特定的符号来替代字母。
然而，随着计算机技术和网络的迅速发展，传统的加密方法已经远远不能满足现代社会对数据安全的需求。
现代的数据加密技术主要分为对称加密和非对称加密两种类型。
对称加密就像是一把只有一个钥匙的锁，加密和解密使用的是相同的密钥。
这种加密方式的优点是加密和解密速度快，效率高，适合大量数据的加密处理。
但是，它的缺点也很明显，那就是密钥的分发和管理比较困难。
如果密钥在传输过程中被窃取，那么加密的数据就会变得不安全。
非对称加密则解决了对称加密中密钥分发的难题。
它使用一对密钥，一个是公开密钥，另一个是私有密钥。
公开密钥可以公开给任何人，用于加密数据；而私有密钥则只有拥有者知道，用于解密数据。
这样，即使有人获取了公开密钥，也无法解密用它加密的数据。
非对称加密虽然安全性更高，但加密和解密的速度相对较慢，所以通常用于加密少量的关键数据，比如对称加密的密钥。
在实际应用中，数据加密技术不仅仅用于保护数据的机密性，还可以用于保证数据的完整性和真实性。
通过对数据进行哈希运算，生成一个唯一的哈希值，并对哈希值进行加密，可以确保数据在传输过程中没有被篡改。
同时，数字签名技术可以证明数据的来源和完整性，防止数据被伪造。
比如，当我们在网上进行购物时，我们输入的信用卡信息会被商家使用数据加密技术进行加密，然后传输到银行进行处理。
信息加密技术
信息加密技术在当今数字化的时代，信息就如同珍贵的宝藏，而信息加密技术则是守护这些宝藏的坚固锁匙。
从我们日常的网上购物、银行交易，到国家的军事机密、政务信息，信息加密技术都在默默地发挥着至关重要的作用，保障着信息的安全和隐私。
那什么是信息加密技术呢？简单来说，它是一种将原本可以被轻易理解和获取的信息进行处理，使其变得难以识别和解读的技术手段。
就好像我们把一封明文的信件，通过一种特殊的“密码”转化为只有知道解密方法的人才能读懂的“密文”。
信息加密技术的发展可以追溯到古代。
早在几千年前，人们就已经开始尝试使用各种方法来保护信息的机密性。
比如，古罗马时期的凯撒大帝就曾使用过一种简单的替换加密法，将字母按照一定的规律进行替换，只有知道替换规则的人才能解读出真实的信息。
随着时间的推移，加密技术不断演进和发展。
在现代，信息加密技术主要基于数学原理和算法。
其中，对称加密和非对称加密是两种常见的加密方式。
对称加密就像是一把相同的钥匙，加密和解密都使用同一个密钥。
这种方式加密速度快，但密钥的管理和分发是个难题。
想象一下，如果有很多人需要使用加密通信，要确保每个人都能安全地获得并保管好这把相同的密钥，可不是一件容易的事情。
相比之下，非对称加密则要巧妙得多。
它使用一对密钥，一个是公开的公钥，一个是保密的私钥。
用公钥加密的信息，只有对应的私钥才能解密；反过来，用私钥加密的信息，只有公钥能解密。
这就好比我们有一个公开的邮箱（公钥），任何人都可以往里面发信，但只有拥有邮箱钥匙（私钥）的人才能打开读取信件。
非对称加密很好地解决了密钥管理的问题，但由于其计算复杂度较高，加密和解密的速度相对较慢。
信息加密技术的应用场景非常广泛。
在电子商务领域，当我们在网上购物时，输入的信用卡信息会通过加密技术进行传输，防止被黑客窃取。
在金融行业，银行之间的资金转账、客户的账户信息等都进行了严格的加密保护。
在通信领域，电子邮件、即时通讯等也都采用了加密技术来保障信息的安全。
第2章 信息加密技术
相关数据内容进行验证，达到保密的要求，一般包括口令、
密钥、身份、数据等项的鉴别，系统通过对比验证对象输 入的特征值是否符合预先设定的参数，实现对数据的安全 保护。
2017/6/25
计算机网络安全
12
密钥管理
数据加密在许多场合集中表现为密钥的应用，以达到保密 的要求，因此密钥往往是保密与窃密的主要对象。密钥的 管理技术包括以下各环节上的保密措施： 密钥的产生 分配保存
I love you
J mpwf zpv
-为解密算法 1为解密密钥 解密过程
-1
名词解释：
明文(plaintext)：未被加密的消息。
密文(ciphertext)：被加密的消息。 密码算法：密码算法也叫密码(cipher),适用于加密和 解 密 的 数 学 函 数 .( 通 常 情 况 下 , 有 两 个 相 关 的 函 数： 一个用于加密,一个用于解密)。
公钥密码学是密码学一次伟大的革命
1976年,Diffie和Hellman 在“密码学新方向”一文中提出
使用两个密钥：公钥、私钥
公钥密码算法（public-key algorithm，也叫非对称算法）
公钥(证书) 认证中心 私钥(智能卡)
加密密钥
发方
解密密钥
收方
方案
明文
2017/6/25
&#
密文
计算机网络安全
&# 密文
方案 明文
17
数据加密标准DES算法
DES概述 DES的原理 算法主要步骤 DES的安全性 DES的特点
2017/6/25
计算机网络安全
18
Feistel密码结构：
2017/6/25
信息加密技术
一、加密技术
1. 2. 3. 4. 5.
密码学基础 对称加密算法 非对称加密体制 数据完整性机制 数字签名
二、密钥管理与证书
密码分配与管理 2. 数字证书
1.
学华软软件 学华软软件学 网络 术系
宏
1.1 密码学基础---加密和解密
KE
KD
M
加 密
C
C
解 密
M
加密(E) 加密 M：明文 ： C：密文 ： KE：加密密钥
双密钥，私钥保密， 公开密钥算法 ，双密钥，私钥保密，公钥公开 KE：加密密钥 KD：解密密钥 KE≠KD
A与B方传输信息： 与 方传输信息 方传输信息： 传输方A: 拥有（ 私钥 私钥， 公钥 公钥） 传输方 拥有（A私钥，B公钥） 传输方B: 拥有（B私钥 A公钥 私钥， 公钥） 传输方B: 拥有（B私钥，A公钥）
加密过程: 主要是重复使用混乱和扩散两种技术。 加密过程 主要是重复使用混乱和扩散两种技术。
混乱(Confusion)是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系。 是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系。 混乱 是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系 扩散(Diffusion)是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位。 是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位。 扩散 是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位
2．非对称密钥密码体制: （双密钥，私钥保密，公钥公开） ．非对称密钥密码体制 双密钥，私钥保密，公钥公开）
(1)不需要对密钥通信进行保密，所需传输的只有公开密钥，极大地简 化了密 不需要对密钥通信进行保密，所需传输的只有公开密钥， 不需要对密钥通信进行保密 钥管理。 钥管理。缺点是速度慢 （2）改进了传统加密方法，还提供了传统加密方法不具备的应用，如数字签名、 ）改进了传统加密方法，还提供了传统加密方法不具备的应用，如数字签名、 防抵赖等。 防抵赖等。
第03章 信息加密技术综述(1)
B也可以换成A或C-Z的任意字母，等等（注意不要重复替换，例如A对
应C和H，这样解密无法进行）。
数学上，现在可以使用26个字母的任何置换与组合，从而得到
25*24*23*…*2＝25！种可能的替换方法
这么多的组合即使利用最先进的计算机也需要许多年才能破解开，解
信息推导。密码分析者获得一些有关密钥或明文的信息。
第三章
信 息 加 密 技 术 概 述
田立勤
加密安全程度：无条件(理论)安全
一个加密算法是无条件安全的，如果无论敌手截获多少密
文、花费多少时间，都不能解密密文。
Shannon指出，仅当密钥至少和明文一样长时，才能达到
无条件安全。也就是说除了一次一密方案外 ，再无其他加
密方案是无条件安全的
第三章
信 息 加 密 技 术 概 述
田立勤
加密安全程度：计算上安全的
加密算法只要满足以下两条准则之一称为计算上安全的： ① 破译密文的代价超过被加密信息的价值。 ② 破译密文所花的时间超过信息的有用期。
第三章
信 息 加 密 技 术 概 述
田立勤
加密基本技术：替换技术与置换技术
信 息 加 密 技 术 概 述
田立勤
保密通信系统
它由以下几部分组成：
（1）明文消息空间M，
（2）密文消息空间C
（3）密钥空间K1
（4）密钥空间K2，在单钥体制下K1=K2=K，此时密钥K需经
安全的密钥信道由发送方传给接收方；
（5）加密变换Ek1：M→C，其中k1∈K1，由加密器完成；
（6）解密变换Dk2：C→M，其中k2∈K2，由解密器实现。
信息加密技术的原理与应用
信息加密技术的原理与应用随着信息技术的不断发展，信息安全问题变得日益重要。
信息加密技术作为信息安全的重要组成部分，起到了保护数据和信息的重要作用。
本文将探讨信息加密技术的原理与应用。
一、信息加密技术的原理信息加密技术的原理主要基于密码学。
密码学是研究如何保护信息安全的学科，它主要涉及到两个方面：加密算法和解密算法。
1. 加密算法加密算法是信息加密技术的核心。
它通过对原始信息进行一系列的变换和运算，将其转化为密文，使得未经授权的人无法理解和解读。
常见的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法是指加密和解密使用相同的密钥。
这种算法的优点是加密速度快，但密钥的传输和管理相对困难。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
非对称加密算法是指加密和解密使用不同的密钥。
这种算法的优点是密钥的传输和管理相对容易，但加密速度较慢。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。
2. 解密算法解密算法是指将密文还原为原始信息的算法。
解密算法需要使用相应的密钥，才能将密文解密为明文。
解密算法的设计和实现要与加密算法相对应，确保密文能够正确还原为原始信息。
二、信息加密技术的应用信息加密技术在现实生活中有着广泛的应用，以下将介绍几个典型的应用场景。
1. 电子商务在电子商务中，信息加密技术被广泛应用于支付和交易过程中的数据保护。
通过对支付信息和交易记录进行加密，可以防止黑客和恶意攻击者窃取用户的个人信息和财务数据。
2. 云计算云计算是一种将计算资源和服务通过互联网提供给用户的模式。
在云计算中，用户的数据和应用程序存储在云服务器上。
信息加密技术可以保护用户数据在传输和存储过程中的安全性，防止未经授权的访问和数据泄露。
3. 移动通信随着移动通信的普及，人们越来越依赖于手机和移动设备进行通信和交流。
信息加密技术在移动通信中起到了重要的作用，保护用户的通信内容和个人隐私。
例如，手机短信和即时通讯应用程序都使用了加密技术，确保通信内容只能被发送和接收的双方读取。
第三讲 信息加密技术课件
3.1.3 数据加密算法
2.RSA算法 RSA的理论依据为：寻找两个大素数比较简单， 而将它们的乘积分解开的过程则异常困难。在 RSA算法中，包含两个密钥，加密密钥PK和解 密密钥SK，加密密钥是公开的，其加密与解密方 程为：PK＝{e，n}，SK＝{d，n}。 其中 n=p×q ， p∈[0 ， n-1] ， p 和 q 均为很大的 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 2018/10/15 23 计算机网络安全 题。
3.1.4 数据加密技术的发展
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。
第三章 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 几个简单加密软件的使用
2018/10/15
计算机网络Leabharlann 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 3.5 密码分析与攻击 3.6 信息加密解密应用实验
2018/10/15 计算机网络安全 2
网络信息安全技术-密码技术
网络信息安全技术-密码技术网络信息安全技术密码技术在当今数字化的时代，网络已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
我们通过网络进行交流、购物、工作，享受着前所未有的便利。
然而，伴随着网络的广泛应用，信息安全问题也日益凸显。
网络信息安全技术就像是守护我们数字世界的盾牌，其中密码技术更是关键的一环。
密码技术是什么呢？简单来说，它是通过对信息进行加密和解密来保护信息的保密性、完整性和可用性的技术手段。
想象一下，您在网络上发送一条重要的消息，比如银行账户密码或者商业机密，如果没有密码技术的保护，这条消息就可能被不法分子轻易获取和篡改，给您带来巨大的损失。
密码技术的历史可以追溯到古代。
早在几千年前，人们就已经开始使用各种简单的加密方法来传递秘密信息。
比如，古罗马的凯撒大帝就使用了一种简单的替换加密法，将字母表中的每个字母向后移动几位来加密消息。
随着时间的推移，密码技术不断发展和完善。
在现代，密码技术已经成为了一门复杂而严谨的学科，涉及到数学、计算机科学、通信等多个领域。
在密码技术中，最基本的概念是加密和解密。
加密是将明文（也就是原始的未加密的信息）转换为密文（经过加密处理后的难以理解的信息）的过程。
解密则是将密文恢复为明文的过程。
为了实现加密和解密，我们需要使用密钥。
密钥就像是一把特殊的钥匙，只有拥有正确的密钥，才能正确地进行加密和解密。
常见的密码算法可以分为对称加密算法和非对称加密算法两大类。
对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。
这种算法的优点是加密和解密速度快，效率高，适用于大量数据的加密。
常见的对称加密算法有 AES（高级加密标准）、DES（数据加密标准）等。
例如，当您在网上购物时，您的信用卡信息在传输过程中可能就会使用对称加密算法进行加密，以保护您的资金安全。
非对称加密算法则使用一对不同的密钥，分别称为公钥和私钥。
公钥可以公开，任何人都可以使用公钥对信息进行加密，但只有拥有私钥的人才能解密。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.密文信息空间C（全体密文的集合）
3.密钥空间K（全体密钥的集合K＝（Ke,Kd））
4.加密算法E:
C f (M ,Ke)
5.解密算法D： C M
分类：
M f －1(C, Kd )
替换密码 按执行的操作方式分
置换密码
按密钥数量分
对称密钥密码(单钥密码) 非对称密钥密码(公钥密码)
按明文处理方式
乘积变换
L0
R0
k1
+
f
L1=R0 L15=R14
+
L16 R15
R1 L0 f (R0 , K1)
ki f
R15 L15 f (R14 , K15 )
k16
f 组码移位
L16 R15
R16 L15 f (R15 , K16 )
初始置换(IP)
先将输入的明文按下图所示进行变换。然后将变换后的数 据分左右两组，每组32位长。
置换 选择
2
密钥 (48位)
激光美容网
密钥计算逻辑
64位密钥 置换选择1
C0(28位) 循环左移
C1
循环左移 C16
D0(28位) 循环左移
D1
例：明文：This is a file. 密钥：12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 长度为4 密文：.eli fasi sihT
3.一次一密 每个密钥仅对一个消息使用一次
激光美容网
密码学基本概念
1.密码学 2.明文 3.密文 4.解密 5.密码 6.加密 7.密钥 8.密码编码学 9.密码分析学 10.密码体制
激光美容网
1234
扩展置换
5 67 8
9 10 11 12
13 14 15 16
32
48
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E选位表
32 1 2 3 4 5 4 5 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 17 16 17 18 19 20 21 20 21 22 23 24 25 17 24 25 26 27 28 29 28 29 30 31 32
算法 置换 模2加 乘积变换
激光美容网
二、DES的构成
计算密钥表，将64位密钥转换为16个子密钥 模2加法运算 加密函数，包括乘积变换中的选择函数和置
换运算 码组移位 初始置换 逆初始置换
激光美容网
三、DES算法主要步骤
明文输入
64位码
初始置换
乘积变换
逆初始置换
密文输出
64位码
激光美容网
流密码(序列密码) 分组密码
激光美容网
典ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ密码系统
明文 M 加密器 E
加密密钥 Ke
公开信道 密文
破译者
解密器 D
明文 M DKd (C)
解密密钥 Kd
发送方
接收方
激光美容网
激光美容网
数据加密标准DES算法分析
DES概述 DES的构成 算法主要步骤 安全性
激光美容网
一、DES概述
M、C、K 二进制数 64位明文(密文)块 64位密钥
Di
63 55 47 39 31 23 15 7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29
21 13 5 28 20 12 4
激光美容网
置换选择2
14 17 11 24 1 5 3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8 16 7 27 20 13 2 41 52 31 37 47 55 30 40 51 45 33 48 44 49 39 56 34 53 46 42 50 36 29 32
初始置换
置换后结果(64位)
L0(32位)
R0(32位)
f函数
Li-1
Ri-1
密钥
扩展置换
移位
移位
压缩置换
Ki
S-盒替换
P-盒置换
密钥
置换选择1
Ci
57 49 41 33 25 17 9
1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27
19 11 3 60 52 44 36
明文输入(64位)
58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3 61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7
1.唯密文攻击
分析者知道一些截获的密文，并且 试图恢复尽可能多的明文
2.已知明文攻击 分析者不仅知道一些明文―密文对 ，
并试图推导出加密密钥或算法
3.选择文攻击
分析者对明文(或密文)有选择或控制的
能力。他可以选择一些他认为最容易
破解的明文―密文对而对密码系统加
以攻击
激光美容网
密码体制
组成：
1.明文信息空间M（全体明文的集合）
1. 替换加密 明文中每个字符被替换成密文中的另外一个字符
明文：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密文：EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD 例：明文：THIS IS A FILE
密文：XMNW NW E KNPI
2.置换加密 把明文中的字符重新排列，字符本身不变
是研究秘密通信的学问 待加密的信息称为明文
加密后的信息称为密文
从密文恢复明文的过程称为解密
用于加密和解密的数学函数
将明文变成密文的过程称为加密
是由使用密码的用户选取的随机数
使消息保密的科学和技术
研究如何破译密码的科学和技术
完成加密和解密的算法
激光美容网
密码分析学
是在不知道密钥的情况下，恢复出明文的科学 目的：恢复明文、密钥及发现密码体制的弱点 攻击：
信息加密技术
2005.4
激光美容网
信息加密技术简介
内容
1. 密码学基本概念 2. DES加密算法 3. RSA加密算法 4. 数字签名
激光美容网
激光美容网
一般密码系统
信 息
(明文)
加密
处理
某种方法
(密钥)
公开信道
(密文)
伪信息
破译者
解密
处理
一定方法
信 息
(明文)
发送方
接收方
激光美容网
古典加密算法
1
密钥计算
在64位密钥中，由于不考虑每个字节的第8位(校验 位)，DES密钥由64位减至56位。将这56位密钥分解 成16个48位的子密钥，每个子密钥控制一次迭代过 程。每个子密钥参与加密或解密运算过程，从而直 接影响到加密或解密变换的结果。
密钥 (64位)
置换 选择
1
密钥 (56位)
循环 左移
密钥 (56位)