密码学与信息安全
密码学在信息安全中的重要性与应用分析
密码学在信息安全中的重要性与应用分析咱们现在生活的这个时代啊，信息就像空气一样无处不在。
从早上睁开眼拿起手机看新闻，到晚上睡觉前在网上买买东西，信息在咱们的生活里到处“溜达”。
可这信息要是没被好好保护，那麻烦可就大了！这时候，密码学就像一个超级英雄一样登场啦！就说我前阵子遇到的一件事吧。
我有个朋友，特别喜欢在网上分享自己的生活点滴，什么好看的风景照啦，好吃的美食啦，统统都往社交平台上发。
可有一天，她突然发现自己的一些私人照片居然出现在了一个陌生的网站上，这可把她给吓坏了！后来一查才知道，原来是她的账号密码太简单，被不法分子给破解了，然后盗用了她的照片。
从那以后，她可算是明白了保护个人信息的重要性，也开始对密码学产生了浓厚的兴趣。
密码学到底是啥呢？简单来说，它就是一门研究如何保护信息安全的学问。
想象一下，咱们的信息就像是一个宝藏，而密码学就是那把守护宝藏的神秘钥匙。
它通过各种复杂的算法和技术，把咱们的信息进行加密，让那些别有用心的人就算拿到了也看不懂。
在信息安全这个大战场上，密码学的重要性那可是毋庸置疑的。
比如说，在网络通信中，如果没有密码学，咱们发的每一条消息都可能被别人偷看。
就像你给朋友发个“今晚咱们去吃火锅”，结果被坏人知道了，提前在火锅店门口等着你，多可怕呀！还有在电子商务领域，咱们在网上买东西，输入的银行卡密码、支付密码等等，要是没有密码学的保护，那咱们的钱说不定就稀里糊涂地没了。
而且啊，现在很多企业都有自己的商业机密，要是这些机密信息被竞争对手拿到了，那企业可就惨了。
所以，密码学就像是企业的“保镖”，保护着企业的核心利益。
那密码学在实际生活中都有哪些应用呢？首先就是咱们熟悉的网络登录。
每次咱们输入用户名和密码，其实就是在使用密码学的技术。
系统会对咱们输入的密码进行验证，只有密码正确，才能让咱们进入。
还有电子邮件。
当咱们发送一封邮件时，邮件内容会被加密，只有收件人用正确的密钥才能解密查看，这样就保证了邮件的保密性和完整性。
信息安全密码学试题
密码学与信息安全期末考试题与答案一、选择题（每题5分，共40分）1. 以下哪一项不是对称加密算法？A. AESB. DESC. RSAD. 3DES答案：C2. 在公钥加密算法中，以下哪一项是公钥和私钥的关系？A. 公钥可以加密，私钥可以解密B. 公钥可以解密，私钥可以加密C. 公钥和私钥都可以加密和解密D. 公钥和私钥没有关系答案：A3. 以下哪一项不是数字签名的作用？A. 身份认证B. 数据完整性C. 数据加密D. 抗抵赖答案：C4. 以下哪一项是哈希函数的特点？A. 可逆性B. 抗碰撞性C. 可扩展性D. 速度慢答案：B5. 以下哪一项不是对称加密算法的优点？A. 加密速度快B. 密钥管理简单C. 安全性高D. 抗攻击能力强答案：C6. 以下哪一项是椭圆曲线加密算法的优势？A. 计算速度快B. 密钥长度短C. 抗攻击能力强D. 密钥管理简单答案：C7. 以下哪一项是数字证书的作用？A. 证书签名B. 身份认证C. 密钥交换D. 数据加密答案：B8. 以下哪一项不是网络安全威胁？A. 拒绝服务攻击B. 网络入侵C. 数据泄露D. 系统崩溃答案：D二、填空题（每题10分，共40分）9. 在对称加密算法中，加密和解密使用的是______密钥。
答案：相同10. 在公钥加密算法中，公钥用于______，私钥用于______。
答案：加密，解密11. 数字签名包括______和______两部分。
答案：签名，验证12. 哈希函数的输出称为______。
答案：哈希值13. 椭圆曲线加密算法的密钥长度通常______于RSA算法。
答案：短于14. 数字证书中包含了证书所有者的______、公钥和证书签发机构的数字签名。
答案：身份信息三、简答题（每题20分，共60分）15. 简述对称加密算法与公钥加密算法的区别。
答案：对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，密钥管理简单，但安全性较低；公钥加密算法使用一对密钥，公钥用于加密，私钥用于解密，安全性较高，但密钥管理复杂。
密码学在现代信息安全中的作用
密码学在现代信息安全中的作用嘿，小伙伴们！今天咱们来聊聊密码学在现代信息安全里扮演的超酷角色。
一、密码学是啥密码学啊，就像是信息世界里的神秘魔法。
它是一门关于加密和解密的学问。
简单说呢，就是把我们要保护的信息通过一些特殊的算法，变成只有特定的人或者工具才能读懂的东西，就像给信息穿上了一层超级酷的铠甲。
二、密码学在现代信息安全中的具体作用1. 保护隐私咱们现在生活在网络超级发达的时代，每天都有好多信息在网上跑来跑去，像我们的聊天记录、购物信息啥的。
要是没有密码学，这些信息就像在大街上裸奔一样，谁都能看到。
密码学通过加密的方式，让这些信息只有我们自己或者我们允许的人能看到，这就很好地保护了我们的隐私。
比如说，当我们登录一些网站的时候，密码经过密码学的加密，就算黑客截获了传输的数据，也看不懂我们的密码到底是啥。
2. 保障数据完整性在信息传输过程中，数据很可能会被篡改。
密码学就像一个超级保镖，它可以通过一些校验和验证的方法，确保数据在传输过程中没有被修改过。
比如说，一个文件从服务器传输到我们的电脑，如果没有密码学保障，这个文件可能被恶意修改，加入一些病毒或者乱码。
但是有了密码学，就可以检测到文件是否被修改，保证我们拿到的数据是完整和正确的。
3. 身份认证在网络世界里，我们怎么知道跟我们聊天或者交易的人就是他们声称的那个人呢？密码学就可以解决这个问题。
通过数字签名等技术，就像每个人有一个独一无二的电子身份证一样，可以验证对方的身份。
比如银行的网上转账，银行要确认是你本人在操作账户，就会通过密码学相关的身份认证技术来核实。
三、密码学在不同领域的应用体现1. 在金融领域金融行业里，每天都有海量的资金在网络上流动。
密码学确保了交易的安全，从我们在网上银行转账，到股票交易，密码学都在背后默默地守护着。
要是密码学出了问题，那我们的钱可就危险了，可能会被别人偷偷转走或者被伪造交易。
2. 在通信领域像我们现在用的手机通信、电子邮件等，密码学保障了我们的通信内容不被别人偷看。
信息安全与密码学基础知识
信息安全与密码学基础知识在当今数字化时代，信息安全变得愈发重要。
无论是个人隐私还是公司商业机密，都需要得到保护以防止被非法获取。
在保护信息安全的领域中，密码学是一项关键的技术。
密码学是研究如何隐藏信息和验证身份的学科。
它可以追溯到古代，但是在现代科技的发展下，其应用变得更加广泛和复杂。
密码学的基础知识包括对称密码和非对称密码。
对称密码是最早应用于信息安全的方法之一。
它使用相同的密钥对信息进行加密和解密。
发送方将信息使用密钥加密，接收方使用相同的密钥解密。
这种方法的优点是简单和高效，但缺点是密钥的安全性容易被破解。
为了解决对称密码的安全性问题，非对称密码被引入。
非对称密码使用一对密钥：公钥和私钥。
公钥用于加密信息，私钥用于解密信息。
发送方通过接收方的公钥加密信息，只有拥有私钥的接收方才能解密信息。
这种方法的优点是密钥的安全性更高，缺点是加密和解密的过程比对称密码慢。
除了对称密码和非对称密码，哈希函数也是信息安全中常见的工具。
哈希函数将输入数据（例如一串文字）转换为一串固定长度的输出，这个输出称为哈希值。
通过对比哈希值，我们可以验证数据的完整性和一致性。
哈希函数的一个重要特点是，不同的输入会产生不同的哈希值，即使输入只有微小的变化。
这使得哈希函数在密码存储和数字签名等方面得到广泛应用。
在信息安全中，一些关键的概念需要被注意。
其中之一是身份验证。
身份验证是确认一个实体真实性的过程。
常见的身份验证方式包括用户名和密码、生物特征识别等。
另一个重要的概念是访问控制。
访问控制是控制和管理谁可以访问特定信息的过程。
在访问控制中，授权和身份验证是两个关键步骤。
信息安全与密码学还涉及到一些攻击和防御的概念。
黑客是指试图未经授权地获取或破坏信息系统的人。
黑客可以使用各种技术和方法，例如密码破解、网络钓鱼、恶意软件等。
为了保护信息安全，防御措施也越来越多样化和复杂化。
例如，防火墙可以帮助阻止未经授权的访问，加密技术可以保护数据传输的机密性，安全漏洞扫描可以检测系统中的弱点。
数学在国防安全中的应用
数学在国防安全中的应用数学作为一门科学，应用广泛，它的重要性在国防安全中不容忽视。
本文将探讨数学在国防安全中的应用，分析其重要性和特点。
一、密码学与信息安全密码学是数学与密码技术的交叉学科，主要研究信息的保密性和完整性。
在国防安全中，信息传输的保密性尤为重要，关系到军事行动的成功与否。
数学在密码学中扮演着重要角色，如在对称加密算法和非对称加密算法中，运用了数学理论与方法，确保了数据的安全性。
在对称加密算法中，采用了数学中的位运算、异或运算等方法，实现了高强度的加密。
通过使用一个密钥，可以加密和解密数据，保护数据的安全。
而非对称加密算法则运用了数论的原理。
通过生成一对密钥，即公钥和私钥，实现了加密和解密的过程。
公钥可以自由传播，而私钥只由接收方持有，保证了信息的安全传输。
二、数据分析与预测在国防安全中，数据分析和预测对于战略决策具有重要意义。
数学提供了丰富的方法和工具，用于处理和分析大量的军事情报和数据。
通过数学建模和统计分析，可以分析历史数据，预测未来的战争趋势和行动。
在军事情报分析中，数学方法可以帮助分析人员识别出隐藏在大量数据背后的模式和规律。
此外，数学在风险评估和决策支持方面也起到了重要作用。
通过运用统计学、优化理论和图论等数学方法，可以对风险进行科学评估，并在决策过程中提供决策者所需的依据。
三、导航与制导系统在军事战斗中，导航与制导系统的精确性和可靠性对于军事行动的成功至关重要。
数学在导航与制导系统中的应用可以为军事行动提供高精度的定位和导航信息。
数学在全球定位系统（GPS）中发挥着重要作用。
通过使用卫星信号和三角测量原理，可以通过数学计算来确定目标在地球上的准确位置。
这对于军事行动的调度和定位至关重要。
此外，数学的信号处理技术也在导航与制导系统中发挥着重要作用。
通过数学模型和算法，可以对传感器数据进行处理和解读，提取出有用的信息，实现目标的精确制导。
四、网络安全与防御随着信息技术的发展，网络安全成为国防安全中的重要方面。
密码学在信息安全中的应用
密码学在信息安全中的应用密码学是一门应用数学，它研究保密通信和信息的完整性，是保障信息安全的核心技术。
随着信息技术的快速发展，密码学在信息安全领域的应用越来越广泛。
本文将从加密与解密、数字签名、密钥管理和安全协议四个方面探讨密码学在信息安全中的应用。
一、加密与解密加密与解密是密码学最基本的应用之一，它的目的是将明文转化为密文并传输，接收方再将密文转化为明文，以达到保密通信的目的。
加密算法的优劣决定了信息的安全性和可靠性。
1.对称加密算法对称加密算法是指加密和解密使用同一个密钥的算法。
常见的对称加密算法有DES、3DES和AES等。
对称加密算法具有加密速度快、加密效率高等优点，但它的弱点也随之而来，如密钥管理难度大、密钥传输安全性差等。
2.非对称加密算法非对称加密算法是指加密和解密使用不同密钥的算法。
常见的非对称加密算法有RSA、DSA和ECC等。
非对称加密算法具有密钥管理容易、密钥传输安全性高等优点，但它的缺点是加密速度较慢、密文长度较长等。
二、数字签名数字签名是密码学的另一个重要应用，它是将原始数据进行加密处理，产生一个与原始数据绑定的唯一加密值，以确保数据的完整性和不可篡改性。
数字签名算法包括RSA、DSA等，并与加密算法紧密关联。
数字签名技术应用广泛，例如银行电子转账、电子合同、电子邮件等领域都需要使用数字签名技术，以保证数据在传输中不被篡改，并能追踪数据的来源。
三、密钥管理密码学的应用不仅仅在于加密和解密，还包括密钥管理。
密钥是加密算法和解密算法的基础，其保障密钥的安全和有效是保证加密算法和解密算法的安全的关键。
密钥管理包括密钥的生成、分发、存储和撤销等。
密钥管理技术的主要内容包括“密钥协商协议”和“密钥管理中心”。
密钥协商协议是指密钥的交换过程，密钥管理中心是指负责管理密钥的机构。
四、安全协议在密码学的应用中，安全协议是指实现安全通信所采用的协议。
一个完备的安全协议必须同时解决保证机密性、完整性和可用性等问题，保证通信过程中数据的保密性和不被篡改。
密码学课程设计信息安全
密码学课程设计信息安全一、教学目标本课程旨在通过学习密码学的基本原理和技术，使学生了解信息安全的重要性，掌握密码学的基本概念、加密算法、解密算法和密码协议，培养学生运用密码学知识分析和解决信息安全问题的能力。
1.了解密码学的基本概念和分类；2.掌握常见的加密算法（如DES、RSA等）和密码协议（如SSL/TLS等）；3.了解密码学在信息安全领域的应用。
4.能够使用密码学算法进行数据加密和解密；5.能够分析和评估密码协议的安全性；6.能够运用密码学知识解决实际的信息安全问题。
情感态度价值观目标：1.增强学生对信息安全的意识，认识到密码学在保护信息安全中的重要性；2.培养学生对密码学研究的兴趣，激发学生探索和创新的精神；3.培养学生遵守信息安全法律法规，具有良好的道德品质和职业操守。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括密码学的基本概念、加密算法、解密算法和密码协议。
具体安排如下：1.密码学的基本概念：密码学的发展历程、密码体制、加密与解密的基本原理；2.加密算法：对称加密算法（如DES、AES等）、非对称加密算法（如RSA、ECC等）；3.解密算法：解密算法的基本原理和实现方法；4.密码协议：SSL/TLS协议、Kerberos协议等；5.密码学在信息安全领域的应用：数字签名、身份认证、数据完整性保护等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的实践能力。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解密码学的基本概念、原理和算法，使学生掌握密码学的基本知识；2.案例分析法：分析实际的信息安全案例，使学生了解密码学在实际应用中的作用；3.实验法：通过实验操作，让学生亲自体验密码学算法的加密和解密过程，提高学生的实践能力；4.讨论法：学生进行分组讨论，促进学生之间的交流与合作，培养学生的创新思维。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体资源如下：1.教材：选用权威、实用的密码学教材，如《密码学导论》、《信息安全密码学》等；2.参考书：提供相关的密码学参考书籍，如《密码学手册》、《现代密码学》等；3.多媒体资料：制作精美的教学PPT，提供相关的视频教程、动画演示等；4.实验设备：配置相应的实验设备，如计算机、网络设备等，以支持实验教学的开展。
密码学与信息安全
密码学与信息安全信息安全与密码学随着互联网技术的发展，网络安全问题越来越引起人们的关注。
信息安全是保障信息系统安全的重要手段，而密码学是信息安全领域的核心技术之一。
密码学是一门研究通信信息安全的学科，主要研究的是在信息传递和存储过程中，如何确保信息的保密性、完整性和可用性。
本文将探讨密码学和信息安全的关系，以及如何利用密码学技术来保护信息安全。
一、密码学历史密码学的历史可以追溯到古代，据记录，古代埃及人就已经使用了一些简单的密码，如换位密码和代替密码。
而在中国，密码学的发展也非常早，古代最早的密码书籍是《周髀算经》。
在欧洲，最早出现的密码编码技术是凯撒密码，即后来被称为单表代换密码。
随着社会发展，密码学也不断更新换代，涌现出多种新的密码技术。
二、密码学原理密码学原理主要包括对称密钥密码系统和公钥密码系统两大类。
对称密钥密码系统又叫共享密钥密码系统，采用同一种密钥进行信息的加密和解密。
一般情况下，这种方式需要将密钥预先协商好，双方才可通过密钥加解密信息。
对称密钥密码系统的优点是加密速度快，缺点是密钥的安全性和管理难度大，密钥曝光即意味着系统的破解。
公钥密码系统又叫非共享密钥密码系统，将加密和解密两个操作分别使用两个不同的密钥进行。
公钥是公开给所有人的，而私钥则只有在相应拥有者的掌握下才能使用。
公钥加密里，加密的结果只有拥有私钥的人才能解密。
相对于对称密钥系统来说，公钥密码系统的优点是密钥的管理和分配比较容易，缺点是加密和解密的速度会比对称密钥系统慢。
三、密码学应用密码学技术广泛应用于信息安全领域中，以下是几个常见的密码技术应用。
1、SSL/TLSSSL/TLS是一种安全协议协议，常用于保护网站和服务器的安全通信。
SSL/TLS通过采用公钥密码学、对称密钥密码学及哈希算法等技术，实现了保护数据传输的机密性、完整性、可用性和认证等功能。
2、文件加密文件加密是指对目标文件进行某种程度的加密处理，以防止未经授权的访问和窃取。
信息安全与密码学：保护数据和通信的基本原理
信息安全与密码学：保护数据和通信的基本原理信息安全是指在数字化时代，保护数据和通信免受未经授权的访问、使用、披露、修改或破坏的过程。
密码学是信息安全的核心，它是研究如何通过密码算法保护数据和通信的科学。
密码学通过使用密码学算法来加密数据和通信，以控制对信息的访问和使用，确保信息的机密性、完整性和可用性。
在本文中，将介绍信息安全与密码学的基本原理。
信息安全的基本原理包括保密性、完整性、可用性和可靠性。
保密性是指确保信息只被授权人员或实体访问，防止未经授权的访问。
保密性的实现方法有加密、访问控制、身份验证等。
加密是最常用的方法，它使用密码算法将信息转化为加密的形式，只有授权人员或实体知道解密密钥才能解密得到原始数据。
访问控制是通过定义用户的访问权限，限制用户对信息的访问。
身份验证是确认用户身份的过程，通常通过用户名和密码、指纹、虹膜等方式进行验证。
完整性是指确保信息在存储、传输和处理过程中没有被非法修改或破坏。
完整性的实现方法包括数据加密和数据签名。
数据加密使用密码算法将信息转化为密文，防止信息在传输过程中被窃听或篡改。
数据签名使用公钥密码学算法，对信息进行数字签名，确保信息的完整性和不可否认性。
数字签名的生成过程是先用私钥对信息进行加密，然后将加密的信息和公钥一同发送给接收方，接收方使用公钥对加密信息进行解密，然后比对解密后的信息和原始信息是否一致，来验证信息的完整性。
可用性是指确保信息在需要时能够被授权人员或实体访问和使用。
可用性的实现方法包括备份和恢复、容错和冗余、故障检测和修复等。
备份和恢复是将数据存储在备份设备上，一旦原始数据丢失或损坏，可以从备份中恢复。
容错和冗余是使用冗余的计算机系统或存储设备，以保证在部分系统或设备故障的情况下，信息仍然可用。
故障检测和修复是通过监测和检测系统或设备故障，及时修复以确保信息的可用性。
可靠性是指信息系统的稳定性和持久性。
可靠性的实现方法包括容错和冗余、故障恢复和安全审计等。
密码学在信息安全领域中的应用
密码学在信息安全领域中的应用随着数字化时代的到来，信息安全问题变得越来越重要。
在信息传输和存储过程中，保护数据的机密性和完整性变得至关重要。
密码学作为一种关键技术，发挥着重要的作用。
本文将探讨密码学在信息安全领域中的应用。
密码学是研究密码和编码的科学。
它旨在保护信息的机密性和完整性，以及验证数据的真实性。
密码学涉及多项技术，包括加密和解密算法、数字签名、散列函数和密钥管理等。
以下是密码学在信息安全领域中的几个主要应用方面的描述。
首先，密码学在保护机密信息方面起到了关键作用。
机密信息是指只有特定人员有权访问的信息。
使用加密算法将机密信息转化为密文，以确保不被未授权的人员访问。
只有具有正确密钥的人才能解密并获得原始信息。
这种机制可在保护敏感数据和私人通信中发挥重要作用，确保只有授权人员能够访问和理解信息内容。
其次，密码学还在验证和确保数据完整性方面发挥作用。
数据完整性是指数据在传输和存储过程中不被篡改。
密码学技术使得数据的每个字节都可以被计算签名，以确保数据的完整性。
接收方可以通过验证签名来确定数据是否被篡改。
这对于防止恶意的数据篡改非常重要，尤其是对于金融交易和信息传输等关键领域。
此外，密码学在数字身份验证方面也发挥着重要的作用。
数字身份验证是确认用户身份的过程，以确保信息只被授权个体访问。
密码学技术能够生成数字证书和密码摘要，以验证用户的身份。
数字证书是一种包含个人身份信息及公钥的电子文件，用于证明身份的真实性。
而密码摘要是一种将用户密码转换为固定长度字符串的算法，用于在用户登录时验证其密码。
通过这些技术，密码学确保只有注册用户或经过身份验证的个体能够访问特定的系统或信息资源。
此外，密码学在保护网络通信方面也发挥着关键作用。
在因特网中，数据的传输经常通过开放的网络进行，这就增加了数据被窃听和篡改的风险。
密码学通过在数据传输过程中使用加密算法来确保数据的机密性和完整性。
这些算法通过对数据进行加密和解密来防止窃听者获取和利用敏感信息。
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网络安全面临的威胁
• 特洛伊木马
– 源自希腊传说，借指隐藏在正常程序中的代码段。 当程序被调用时，这些隐藏代码将被执行一些附加 功能，例如间接实现非授权访问，删除用户文件等。
• 病毒
– 与前面情况相似，但它具有传染性。
• 蠕虫
– 通过网络连接实现自身的传播病毒代码。传播方式： 电子邮件，远程登录等。
• AES(高级加密标准Advanced Encryption Standard)
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X.J. Lai
公钥加密
简单原理 POST
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代表算法
• RSA
– Rivest Shamir Adleman
Rivest Shamir Adleman
• ECC
– Elliptic Curve cryptsystem
• 中断(Interruption)：是对系统的可用性进行攻击，如 破坏计算机硬件、网络或文件管理系统。 • 窃听(Interception):在通信信道中进行监听等。 • 篡改(Modification)：是对系统的完整性进行攻击，如 修改数据文件中的数据、替换某一程序使其执行不同 的功能、修改网络中传送的消息内容等。 • 伪造(Fabication)：是对系统的真实性进行攻击。如在 网络中插入伪造的消息或在文件中插入伪造的记录。
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古典密码学
1 2 3 4 5 1 a f l q v 2 b g m r w 3 c h n s x 4 d i,j o t y 5 e k p u z
Enigma machine密码机
如果接收到密文为 43 15 13 45 42 15 32 15 43 43 11 22 15 则对应的明文即为secure message。
0110110110101001
0101010110101100
Roud 3
Roud 14
0101010110101100
1010110100111011
Roud 4
Roud 13
1010110100111011
D E C R Y P T I O N
0000000000000000
1101010110110111
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电话掷币
• 若Alic和Bob没有见面，且没有物理硬币，通过 电话能否公平实现前面的决定?
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电话掷币
• 奇妙函数f
1)对任意整数x，由x计算f(x)是容易的，而给出f(x)， 要找出对应的原像x是不可能的，不管x是奇数还是 偶数； 2)不可能找到一对整数(x,y)，满足xy且f(x)=f(y)。
ECC
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鉴别和散列函数
任意对象(长度)
散 列 编 码
固定长度
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代表算法
• 散列函数-Hash函数 • MD5
– Message-Digest Algorithm 5 – 消息-摘要算法(R)
• SHA
– Secure Hash Algorithm – 安全散列算法(NSA)
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零知识证明Zero-Knowledgห้องสมุดไป่ตู้ Proof
• Peggy：“我可以对密文为C的消息进行解密。” • Victor：“我不相信。请证明。” • Peggy（糟糕的回答）：“密钥是K，您可以看 到消息解密成了M。” • Victor：“哈哈！现在我也知道了密钥和消息。” • 这里，Peggy虽然证明了自己拥有某些知识（密 钥K及明文M），却向Victor泄露了这些知识。
零知识洞穴
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安全多方计算-百万富翁问题
• 百万富翁问题是安全多方计算的一个著名问题， 由姚期智在1982年提出：
– 两个百万富翁想比较一下谁更富有，但是
• 1 不想暴露自己的确切钱数； • 2 不想让第三方知道。
2000 图 灵 奖 获 得 者
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百万富翁问题简单解决方案
.....
Roud 16 Roud 1
0000000000000000
.....
Ciphertext
1101010110110111
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代表算法
• DES-(数据加密标准Data Encryption Standard) • IDEA
– International Data Encryption Algorithm——国际数据加密算 法，是1990年由瑞士联邦技术 学院来学嘉i 和Massey提 出的建议标准算法。
• 逻辑炸弹
– 最早出现的恶意程序之一，它通常嵌入合法程序中并设定 “触发条件”。典型的触发条件包括特定机器日期时间，对 特定文件的访问，特定用户的进入等，一旦条件满足，逻辑 炸弹便被触发—激活程序变更系统状态，修改系统数据甚至 全部文件，造成终端或者服务器系统或者整个网络瘫痪。
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威胁-攻击模式
信息源 (a)正常 信息 目的地
(b)中断
(c)截获
(d)篡改
(e)伪造
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攻击分类
• 主动攻击(Active Attacks)
– 伪装、重放、篡改、拒绝服务等
• 被动攻击(Passive Attacks)
– 窃听、流量分析等
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密碼學
Cryptology 主讲人：秦宝东 E-mail: qinbaodong@
密码编码学与网络安全-原理与实践（第四版）
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第01章 密码学与网络信息安全
• • • • • • 网络安全威胁及目标 网络安全模型 密码学应用领域 课程内容 考核方式 参考资料
• 为保证安全传输，可能需要一个可信的第三方。
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密码学的应用领域
• 一个简单的游戏 – 两个朋友，Alice和Bob想在晚上一 起出去，但是他们定不下来是去 电影院还是歌剧院？ • 怎么解决？ • 通过掷硬币解决（协议protocol） – Alice拿着一个硬币对Bob说：“你 选择一面，然后我来抛”。Bob选 择后，Alice把硬币抛向空中。然 后他们都注视着硬币，看结果是 哪一面朝上。如果Bob选择的那面 朝上，则他就可以决定要去的地 方，否则由Alice决定。
• 交换鉴别 – 口令 – 密码技术 • 时间标记和同步时钟 • 双方或三方“握手” • 数字签名和公证机构 • 业务流量填充 • 路由控制 • 公证机制
• 访问控制 • 数据完整性
– 数据单元的完整性
• 发送实体 • 接收实体
– 数据单元序列的完整性
• 防止假冒、丢失、重发、插入 或修改数据。
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• 假设两个百万富翁分别是A和B，请一个律师C做中间 人。 1、A和B在一起秘密的投币产生一个两个人公认的随机 数X； 2、A和B在一起秘密的投币产生一个两个人公认的随机 位K； 3、假设A的资产数为A，如果K==0，A运算得到Xa=X+A， 如果K==1，A运算得到Xa=X-A； 4、B也做同样的事情； 5、A和B分别将结果Xa和Xb秘密的告诉C，并且要求C将 比较大小的结果公布； 6、A和B各自依据K，得到结果。
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计算机科学与技术学院
赛门铁克2008年度顶级互联网安全威胁趋势
分析报告
• 2008年主要安全威胁
– 垃圾邮件和钓鱼攻击 – 虚假和误导性应用软件 – 数据泄密
• 2009安全趋势
– 借经济危机发起安全攻击 – 高级web威胁 – 社交网站
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威胁-攻击模式(Security Threats and Attacks)
计算机科学与技术学院
对称/分组加密
0101110100101110 Plaintext 0101110100101110
1001011100111011
E N C R Y P T I O N
Roud 1
Roud 16
1001011100111011
0110110110101001
Roud 2
Roud 15
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电话掷币(协议)
• 假定Alice和Bob已经同意：
– 选择奇妙函数f – f(x)中的偶数x表示“正面”，奇数x表示“背面”
1)Alice选择一个大随机数x并计算f(x)；然后通过 电话告诉Bob f(x)的值； 2)Bob告诉Alice自己对x的奇偶性猜测； 3)Alice告诉Bob x的值； 4)Bob验证f(x)并观看他所做的猜测是正确或错误。
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网络安全面临的威胁
• 非授权访问
– 对公司心怀不满或者已被解雇的雇员利用其尚未注 销的权限对网络内部的敏感数据进行复制或者删除、 更改。 – 用户B假冒网络管理员A向终端C发出授权消息，终 端C接受该消息并认为是管理员A发出，因此实施相 应授权操作。
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个人应用
• 电子邮件加密 – PGP(Pretty Good Privacy) • 电子商务 – E-Commerce
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课程内容
• • • • • • • • • 古典密码(传统加密技术) 对称/分组加密(现代加密技术) 公钥加密 鉴别和散到函数 数字签名与鉴别协议 鉴别应用 电子邮件安全 IP安全 Web安全
网络安全模型
可信任的第三者 (例如，秘密信息的 仲裁者、发布者) 发送方 消息 秘密 信息 安全性 相关的变换 安全性 相关的变换 信息通道 接受方 消息 秘密 信息
攻击者