第九章密码技术9-1简述对称密钥密码体制、非对称密钥密码体制的
常见的密码体制
常见的密码体制
常见的密码体制分为两种：私⽤密钥加密技术和公开密钥加密技术，前者是对称加密，后者是⾮对称加密。
1.私⽤密钥加密技术（对称加密）：
加密和解密采⽤相同的密钥，对于具有n个⽤户的系统需要n(n-1)/2个密钥。
在⽤户群不是很⼤的情况下存放，对于⼤⽤户分布式，密钥的分配和保存会成为问题。
DES是对机密信息进⾏加密和验证随机报⽂⼀起发送报⽂摘要来实现。
DES密钥长度为56bit，Triple DES（DES的⼀种变形）将56bit的密钥长度的算法对实现信息进⾏3次加密，是长度达到了112bit。
对称加密系统仅能⽤于对数据进⾏加解密处理，提供数据的机密性，不能⽤于数字签名。
2.公开密钥加密技术（⾮对称加密）：
加密和解密相对独⽴，分别⽤两种不同的密钥，公钥向公众公开，谁都可以使⽤，私钥只有解密⼈知道，公钥⽆法⽤于解密。
RSA算法就是典型的⾮对称加密。
公钥⽅便实现数字签名和验证，但算法复杂，效率低。
对于n个⽤户的系统，仅需要2n个密钥，公钥加密提供⼀下功能：
A.机密性
B.确认性
C.数据完整性
D.不可抵赖性
DES中明⽂按64位进⾏分组，密钥事实上是56位参与DES运算（64为只⽤56为具有较⾼的安全性，第8,16,24,32,40,48,56,64位⽤于校验位）。
分组后的明⽂组和56位的密钥按位交替或交换的⽅法形成密⽂组的加密⽅法。
⼊⼝参数有三个：key（密钥）、data（加解密的数据）、mode（⼯作模式）。
mode有两种，加密模式和解密模式，对应key的加密和解密过程。
客户端和服务端都需要保存key不泄露。
信息安全密码技术知识点
信息安全密码技术知识点信息安全密码技术知识点汇总以下是信息安全密码技术的一些知识点汇总：1.密码学应用领域：密码学应用领域主要包括军事、外交、情报、金融、电子商务等。
2.对称密码体制：对称密码体制使用同一密钥进行加密和解密，如DES、AES、TDEA、Blowfish等。
3.非对称密码体制：非对称密码体制使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥可以公开，私钥保密，如RSA、DSA等。
4.散列函数：散列函数也称哈希函数，用于将任意长度的数据映射为固定长度的数据，如MD5、SHA-1、SHA-256等。
5.公钥基础设施（PKI）：PKI是提供公钥证书和证书信任的机构，用于实现信息的安全传输。
6.数字签名：数字签名用于验证数据的完整性和认证数据的发送方，如RSA、DSA等。
7.电子商务安全：电子商务安全包括数据传输安全和用户认证安全，如SSL/TLS协议、SET协议等。
8.网络安全：网络安全包括网络防御、检测、响应和恢复，如防火墙、入侵检测系统等。
9.生物识别技术：生物识别技术用于身份认证，包括指纹、虹膜、声波、签名等。
10.密钥管理：密钥管理包括密钥的生成、分配、存储、保护和使用，如密钥交换协议、密钥托管等。
以上是信息安全密码技术的一些知识点汇总，希望能对您有所帮助。
信息安全密码技术知识点归纳信息安全密码技术知识点归纳如下：1.密码学应用：确保数据机密性、完整性、认证和不可否认性。
2.对称密钥密码算法：利用同一个密钥加密和解密数据。
包括：__DES（数据加密标准）__AES（高级加密标准）__IDEA（国际数据加密算法）__营运商加密算法3.非对称密钥密码算法：利用一对密钥，公钥和私钥。
包括：__RSA（情缘网）__DSA（数字签名算法）__ECC（椭圆曲线加密算法）__营运商非对称加密算法4.散列函数：数据完整性校验。
包括：__SHA-1（安全哈希算法）__SHA-2（安全哈希算法）__MD5（消息摘要算法）5.数字签名：确保数据的完整性、认证和不可否认性。
非对称密码体制
ElGamal加密算法
E密lG钥a对ma产l算生法办既法能用于数据加密也能用于数字签名 的 非首对先称选择加一密个算素法数p，两个随机正整数, g 和x，g, x < p,
E计lG算amya=l算gx法m的od安p全，性则依其赖公于钥计为算y,有g 限和域p；上x离是散私对钥数；这g和一p 难可题由。一组用户共享。
Hash算法 摘要1 +时间
加了时 间后的 新摘要
数字 时间戳
用DTS机构的私钥加密
DTS机构
网络安全与电子商务
网络安全与电子商务
非对称密码体制
非对称密码体制
非对称密码体制的特点 非对称密码体制的原理 非对称加密算法
非对称密码体制的应用模型
非对称密码体制的产生和特点
由Diffie 和Hellman 于1976年首次提出了用于对称密钥交换的公钥算法。 1977年Rivest, Shamir & Adleman 提出了著名的RSA公钥算法。 非对称密码体制的特点
ElG美am国a的l加DS密S(过Dig程ital Signature Standard)中的DSA(Digital
S设ig被na加tu密re A信lg息or为ithMm，)算首法先是选经择E一lG个am随al机算数法k演，变k<而p-来1，。计
密钥算对C1产=gk生m办od法p，C2=ykM mod p。
因此，使用非对称加密，明文信息必须转化成足够大的数 才能保证私钥的不可破译。
明文信息
二进制字符串 10进制大数
DOG
010001000100 111101000111
446743
RSA加密算法
择钥大私的钥质对数p的和生q，成并、得加到密n=p以*q及。数（由字于签p名和q。非常大，所以由n几
对称加密和非对称加密的算法
对称加密和非对称加密的算法好嘞，今天咱们聊聊对称加密和非对称加密这两个“加密小伙伴”。
这俩东西就像是我们生活中最亲密的朋友，总是帮助我们保护隐私，防止坏人窥探。
不过，别以为这俩家伙是一样的，它们的工作方式可完全不一样，简直就是一对“欢喜冤家”。
先说说对称加密。
这个名字听起来是不是有点高大上？其实呢，它就是把信息用一个“钥匙”给锁上，想要打开的人也得用同样的“钥匙”。
想象一下，咱们在家里锁门，钥匙在自己手里，想进来的人可没门。
比如说，咱们发个秘密消息给朋友，得用同样的钥匙加密和解密。
这玩意儿的优点就是速度快，效率高，毕竟只需要一把钥匙，大家都能省事儿。
可是，问题来了，如果这把钥匙被别人拿到了，那可就麻烦大了，信息就像没穿衣服一样，暴露无遗。
再来说说非对称加密。
这东西就复杂多了，听起来像是科幻电影里的黑科技。
它的原理是用一对“钥匙”，一个是公开的，随便谁都可以拿，一个是私密的，只有自己知道。
就好比你有个信箱，大家都能把信往里投，但是只有你能打开。
这样一来，就算有很多人想看你收到的信，也没办法，因为打开信的钥匙只在你手里。
非对称加密虽然在安全性上要强不少，但它的速度嘛，就稍微慢了一点，毕竟要经过一番“较量”才能完成。
要说这两种加密方式的应用，真的是无处不在。
咱们平常在网上购物、聊天、甚至发邮件，都是在享受这俩加密小伙伴的保护。
就像是我们生活中的防火墙，时时刻刻保护着我们的隐私。
有些人可能觉得这些技术离自己很远，但其实就像是空气，虽然看不见，却无处不在。
再说，现在信息安全的重要性越来越被大家重视，懂点儿这方面的知识，简直是“炫技”的最佳时机。
许多人可能会想：“我又不懂这些，跟我有什么关系？”嘿，别小看自己，随便使用网络的你，其实也在潜移默化中和这些加密方式打交道。
我们在网上分享自己的照片、视频，甚至是银行卡信息，想想看，要是没有这些加密技术，咱们多半得提心吊胆，生怕信息被坏人盗走。
这俩小家伙也不是没有缺点。
对称密码体制PPT课件
64比特
左移j比特
….
明文：0000000000000001 密钥： 22234512987ABB23 密文：0A4ED5C15A63FEA3
2）完全效应 指密文中的每个比特都由明文的许多比特决定。由
DES中的扩展和S盒产生的扩散和混淆作用表明了强烈的 完全效应。
2、设计标准 （1）S盒的设计
• 每一行的元素都是从0-15的置换。 • S盒是非线性的。 • 如果改变输入的一个比特，输出中的两个或更多比特会改变。 • 如果一个S盒的两个输入只有中间两个比特不同（第3和第4个比特），输出中至少有两个比特
P=DK1(DK2(C))
2.三重DES（以被广泛采用）
优点：能对付中途攻击。密钥长度为168bit
即用两个56位的 密钥K1、K2，发 送方用K1加密， K2解密，再使用 K1加密。接收方 则使用K1解密， K2加密，再使用 K1解密，其效果 相当于将密钥长 度加倍。
5 应用模式
电子密码本 ECB (electronic codebook
由于DES算法完全公开，其安全性完全依赖于对密钥的保护，必须有可 靠的信道来分发密钥。如采用信使递送密钥等。因此，它不适合在网络 环境下单独使用。
4 DES的变形
1.两重DES
双重DES密钥长度 为112bit,密码强 度似乎增强了一 倍，但问题并非 如此。
C=EK2(EK1(P))
双重DES易 受中途攻击
在每轮开始将输入的64比特数据分 成左、右长度相等的两半，将右半 部分原封不动地作为本轮输出的64 比特数据的左半部分，同时对右半 部分进行一系列的变换，即用轮函 数作用右半部分，然后将所得结果 （32比特数据）与输入数据的左半 部分进行逐位异或，将所得数据作 为本轮输出的64比特数据的右半部 分。
第9章 密码学与信息加密
密码学概述
密码学是一门古老而深奥的学科，对一般人来 说是非常陌生的。长期以来，只在很小的范围 内使用，如军事、外交、情报等部门。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，也是一 门新兴的学科。 随着计算机网络和计算机通讯技术的发展，计 算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和 发展起来。在国外，它已成为计算机安全主要 的研究方向。
公钥加密算法--原理
公钥加密算法—加密原理
公钥加密算法—签名原理
公钥加密算法—种类
公钥加密算法—数字签名
公钥加密算法—数据加密
公钥加密算法—优点
公钥加密算法—缺点
DES对称加密技术
DES(Data Encryption Standard)算法，于1977年得到 美国政府的正式许可，是一种用56位密钥来加密64位 数据的方法。
DES算法的安全性
DES算法正式公开发表以后，引起了一场激烈的争论。 1977年Diffie和Hellman提出了制造一个每秒能测试106 个密钥的大规模芯片，这种芯片的机器大约一天就可 以搜索DES算法的整个密钥空间，制造这样的机器需 要两千万美元。 1993年R.Session和M.Wiener给出了一个非常详细的密 钥搜索机器的设计方案，它基于并行的密钥搜索芯片， 此芯片每秒测试5×107个密钥，当时这种芯片的造价 是10.5美元，5760个这样的芯片组成的系统需要10万 美元，这一系统平均1.5天即可找到密钥，如果利用10 个这样的系统，费用是100万美元，但搜索时间可以降 到2.5小时。可见这种机制是不安全的。
Korchoffs假设：一切秘密寓于密钥之中。 换句话说，密钥是整个密码体制的核心所在。 在此假设下，常用的密码攻击可以分为以 下几类： (1) 唯密文攻击； (2) 已知明文攻击；
对称密码体制与非对称密码体制的比较分析
对称密码体制与非对称密码体制的比较分析作者：张林康来源：《科学与财富》2019年第14期摘要：通过对对称密码体制以及非对称密码体制的历史、发展现状的分析来系统性的将两种密码体制进行比较和分析，并在此基础上对两种密码体制未来密码学的发展提出了关于的看法。
关键词：对称密码体制与非对称密码体制、DES算法、AES算法、IDEA算法、RSA算法、DSA算法目录一.前言：在密码学的发展过程中，人们经历了手动加密的旧加密阶段，机械加密和现代密码加密的经典阶段。
计算机加密的图形阶段。
计算机时代和电子产品的出现为加密设计师带来了前所未有的自由。
在这之中使用的规模最大，影响最大的莫过于对称密码体制与非对称密码体制。
二.非对称密码体制的发展现状RSA公钥密码系统现在是最着名的公钥系统。
它于1978年由麻省理工学院Rivest，Shamir，Adleman提出，因此也是三个首字母缩写的首字母缩写。
RSA被认为是最广泛研究的通用密钥算法。
自推出以来，它已经过各种攻击的测试。
RSA基于大型计算机的参与，但它也具有相应的缺点：秘密密钥的生成是麻烦的并且受到技术生成的限制。
封装的长度太长并且通常需要600位或更多，这使得操作昂贵。
ECC算法的安全性取决于曲线椭圆曲线的一般问题。
它是每个位给出最高加密浓度的系统。
ECC在其标准之路上的一个重要的里程碑就是1999 ANSI X9.62标准。
NTRU公钥密码算法是20世纪90年代20世纪NTRU公钥密码系统中提出的算法。
它的安全性基于多项式在数学上的某个用现代计算机手段难以解决的问题，即各种模块化混合操作的相互作用取决于最大晶格和找到最短矢量的难度。
NTRU比RSA更有效，并且在加密和解密相同信息时比RSA大约高100倍。
三.对称密码体制的发展现状：1949年，Shannon提出了一种安全的通信系统模型：在模型中，我们可以看到加密文本的所有统计属性都与所使用的密钥无关。
为此，密码加密算法基本上基于两种设计方法：扩散和混淆。
对称密钥密码体制的原理和特点
对称密钥密码体制的原理和特点一、对称密钥密码体制的原理1. 对称密钥密码体制是一种加密方式，使用相同的密钥进行加密和解密。
2. 在对称密钥密码体制中，加密和解密使用相同的密钥，这个密钥必须保密，只有合法的用户才能知道。
3. 对称密钥密码体制使用单一密钥，因此在加密和解密过程中速度较快。
4. 对称密钥密码体制中，发送者和接收者必须共享同一个密钥，否则无法进行加密和解密操作。
二、对称密钥密码体制的特点1. 高效性：对称密钥密码体制使用单一密钥进行加密和解密，因此速度较快，适合于大量数据的加密和解密操作。
2. 安全性有限：尽管对称密钥密码体制的速度较快，但密钥的安全性存在一定的风险。
一旦密钥泄露，加密数据可能会遭到破解，因此密钥的安全性对于对称密钥密码体制至关重要。
3. 密钥分发困难：在对称密钥密码体制中，发送者和接收者必须共享同一个密钥，因此密钥的分发和管理可能会存在一定的困难。
4. 密钥管理困难：对称密钥密码体制密钥的管理和分发往往需要借助第三方机构或者密钥协商协议来实现，这增加了密钥管理的复杂性。
5. 广泛应用：尽管对称密钥密码体制存在一定的安全性和管理困难，但由于其高效性，仍然广泛应用于网络通信、金融交易等领域。
对称密钥密码体制是一种加密方式，使用相同的密钥进行加密和解密。
它具有高效性和广泛应用的特点，然而安全性较差并且密钥管理困难。
在实际应用中，需要权衡其优劣势，并采取相应的安全措施来确保其安全性和有效性。
对称密钥密码体制的应用对称密钥密码体制作为一种快速高效的加密方式，在现实生活中有着广泛的应用。
主要的应用领域包括网络通信和数据传输、金融交易、安全存储、以及移动通信等。
1. 网络通信和数据传输在网络通信和数据传输中，对称密钥密码体制被广泛应用于加密数据传输过程。
在互联网传输中，大量的数据需要在用户和服务器之间进行传输，为了保护数据的安全性，对称密钥密码体制被用来加密数据，确保传输过程中数据不被窃取或篡改。
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第九章密码技术9-1 简述对称密钥密码体制、非对称密钥
密码体制的
第九章密码技术与压缩技术
9-1 简述对称密钥密码体制、非对称密钥密码体制的加密原理和各自的特点。
对称密码体制的加密方式可分为:(1)序列密码，。
它的主要原理是:通过有限
状态机制产生性能优良的伪随机序列，使用该序列加密信息流，得到密文序列。
(2)分组密码。
分组密码的工作方式是将明文分成固定长度的组，用同一密钥和算法对每一块加密，输出也是固定长度的密文。
其主要特点:加解密双方在加解密过程中要使用完全相同或本质上等同的密
钥。
非对称密钥密码体制的加密原理:在加密过程中，密钥被分解为一对。
这对密
钥中的任何一把都可作为公开密钥通过非保密方式向他人公开，用于对信息的加密;而另一把则作为则私有密钥进行保存，用于对加密信息的解密。
其特点有:具有较强的保密功能，还克服了密钥发布的问题，并具有鉴别功
能。
9-2 为什么说混合加密体制是保证网络上传输信息的安全的一种较好的可行方法,
混合加密体制采用公开密钥密码技术在通信双方之间建立连接，包括双方的认证过程以及密钥的交换(传送秘密密钥)，在连接建立以后，双有可以使用对称加密技术对实际传输的数据进行加密解密。
这样既解决了密钥分发的困难，又解决了加、解密的速度和效率问题，是目前解决网络上传输信息安全的一种较好的可行方法。
9-3 简述链路加密、节点加密和端对端加密等三种加密方式的特点。
链路加密方式只对通信链路中的数据加密，而不对网络节点内的数据加密。
使用链路加密装置能为链路上的所有报文提供传输服务:即经过一台节点机的所有网络信息传输均需加、解密，每一个经过的节点都必须有加密装置，以便解密、加密报文。
节点加密方式在中间节点里装有用于加、解密的保护装置，即由这个装置来完成一个密钥向另一个密钥的变换。
除了在保护装置里，即使在节点内也不会出现明文。
端对端方式由发送方加密的数据在没有到达最终目的地——接受节点之前不被解密。
加密、解密只是在源节点和目的节点进行。
这种方式可以实现按各通信对象的要求改变加密密钥以及按应用程序进行密钥管理等。
9-4 试述代码加密、替换加密以及一次性密码簿加密的原理。
代码加密是发送秘密消息的最简单做法，就是使用通信双方预先设定的一组代码。
代码可以是日常词汇、专有名词或特殊用语，但都有一个预先指定的确切含。
替换加密原理是用一个或多个字符替换另一个字符进行加密。
一次性密码簿加密原理是把长度相同的任何明文都一一映射到长度相同的报文集合上(按位异或和循环移位的性质)进行加密。
9-5 已知明文是“The Changsha HuNan Computer College”，用列变位法加密后，密文是什么,
答:设密钥数字为5，补充字符为Q，进行加密后的密文是:
TaanuoehnHCtlQeguoelQCSNmreQhhapCgQ。
9-6 将明文“JIAOWUCHUC”按行排在3*4矩阵中，按书中给定的置换，使用矩阵变位加密方法，试写出加密和解密过程。
答:加密过程
“JIAOWUCHU”按行排在3*4矩阵中为:
1 2 3 4
J I A O
W U C H
U
1 2 3 4,,按置换后重新排列得: ,,f,,,2 4 1 3,,
1 2 3 4
I O J A
U H W C
U 所以，密文为: IOJAUHWC U 。
解密过程
“IOJAUHWC U”按行排在3*4矩阵中为:
1 2 3 4
I O J A
U H W C
U
1 2 3 4,,按置换后重新排列得: ,,f,,,3 1 4 2,,
1 2 3 4
J I A O
W U C H
U 所以，将密文解密后得明文为:“JIAOWUCHU”。
9-7 已知明文是:1101001101110001，密码是:0101111110100110，试写出加密和解密
过程
答:加密
明文:1101001101110001
密码:0101111110100110
密文:1000110011010111
解密
密文:1000110011010111
密码:0101111110100110
明文:1101001101110001
9-8 简述密码的破译方法和防止密码被破译的措施。
破译方法有:
(1)密钥穷尽搜索，就是尝试所有可能的密钥组合，是破译密文最简单的方法。
(2)密码分析，常见的密码分析方法有:
a已知明文的破译方法，在这种方法中，密码分析员掌握了一段明文和对应的密文，目的是发现加密的密钥。
b选定明文的破译方法，在这种方法中，密码分析员设法让对手加密一段分析员选定的明文，并获得加密后的结果，目的是确定加密的密钥。
(3)其他破译方法，例如可以欺骗用户，套出密钥;在用户输入密钥时，应用各种技术手段，“窥视”或“偷窃”密钥内容;利用加密系统实现中的缺陷或漏洞;对用户使用的加密系统偷梁换柱;从用户工作生活环境的其他来源获得未加密的保密信息;让口令的另一方透露密钥或信息;威胁用户交出密钥等等。
防止破译的方法有:
1)强壮的加密算法。
一个好的加密算法往往只有用穷举法才能得到密钥，所以只要(
密钥足够长就会很安全。
(2)动态会话密钥。
每次会话的密钥不同。
(3)保护关键密钥。
定期变换加密会话的密钥。