密码学的研究与发展综述
密码学文献综述
密码学文献综述学院专业姓名班级学号教师前言密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。
研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。
密码学（在西欧语文中，源于希腊语kryptós“隐藏的”，和gráphein“书写”）是研究如何隐密地传递信息的学科。
在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究，常被认为是数学和计算机科学的分支，和信息论也密切相关。
著名的密码学者Ron Rivest解释道：“密码学是关于如何在敌人存在的环境中通讯”，自工程学的角度，这相当于密码学与纯数学的异同。
密码学是信息安全等相关议题，如认证、访问控制的核心。
密码学的首要目的是隐藏信息的涵义，并不是隐藏信息的存在。
密码学也促进了计算机科学，特别是在于电脑与网络安全所使用的技术，如访问控制与信息的机密性。
密码学已被应用在日常生活：包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。
主题AES（The Advanced Encryption Standard）是美国国家标准与技术研究所用于加密电子数据的规范。
它被预期能成为人们公认的加密包括金融、电信和政府数字信息的方法。
本文展示了AES的概貌并解析了它使用的算法。
包括一个完整的C#实现和加密．NET数据的举例。
在读完本文后你将能用AES加密、测试基于AES的软件并能在你的系统中使用AES加密。
美国国家标准与技术研究所(NIST)在2002年5月26日建立了新的高级数据加密标准(AES)规范。
本文中我将提供一个用C#编写的的能运行的AES 实现，并详细解释到底什么是AES 以及编码是如何工作的。
我将向您展示如何用AES 加密数据并扩展本文给出的代码来开发一个商业级质量的AES 类。
我还将解释怎样把AES 结合到你的软件系统中去和为什么要这么做，以及如何测试基于AES的软件。
注意本文提供的代码和基于本文的任何其它的实现都在联邦加密模块出口控制的适用范围之内（详情请参看Commercial Encryption Export Controls）。
密码学学科发展报告v5
密码协议
CACR
戚文峰教授领导的团队近几年在环 Z/(pe)(p为奇素数)上本原序列压缩函数的 保熵性方面又取得了一些重要进展
证明了Z/(pe 上本原序列最高权位序列 0元素 p)) 上形如 g(xe1)(x0,x1,…,xe 2) 的局部保熵性质，即两条不同的本原序列，其 的e元多项式函数都是保熵的 最高权位序列的 0元素分布必不同。该结论大 对Z/(pe)上本原序列，证明了模压缩的保熵性， 大改进了 20 90年代初由我国学者和俄罗斯 即环Z/(pe )世纪 上两条不同的本原序列模 M压缩后 学者分别独立证明的最高权位序列保熵性 得到的两条序列也互不相同，M是至少包含一 个异于p的素因子的整数
MD5 和 SHA-0 —— 首次提出 MD4 的第二原像攻击。首次 MD4 和 RIPEMD —— 给出了 MD4 和 RIPEMD 有效碰撞攻击， 一般理论 —— 通过提炼 MD4 和 RIPEMD 的圈函数的特征 新方法——在SHA-0的破解中，建立了 SHA系列杂凑函 给出了 MD5的有效碰撞攻击。通过对 SHA-0建立数学分 复杂度分别为 28 和 218 次运算，这是国际上公开的第 建立了统一的数学分析模型，提出了比特追踪法和 数破解的基本理论，提出了针对明文分布规律的数学 512的明文空间中推导出两条碰撞路线， 析模型，从 2 一次对 RIPEMD的实际攻击。 高级明文修改技术，提炼出碰撞攻击一般理论。 分析模型以及将不可能差分转化为可能差分的新方法。 首次破解了SHA-0。
古代-1948
科学密码学前夜发展时期
二、我国密码学最新研究进展
CACR
最新理论与技术研究进展 最新成果应用进展 学术建制最新进展
密码学进展
最新理论与技术研究进展
序列密码 分组密码 HASH函数
量子密码学的发展与应用研究
量子密码学的发展与应用研究量子密码学是一种基于量子力学原理的密码学，它在信息安全领域具有重要的应用前景。
随着量子计算和通信技术的快速发展，量子密码学正逐渐成为解决传统密码学所面临问题的一种有效手段。
本文将探讨量子密码学的发展历程和目前的应用研究。
量子密码学的发展可以追溯到上世纪80年代，当时的研究主要集中在理论方面。
1984年，物理学家Bennett和Brassard提出了著名的BB84协议，它是第一个实现量子密钥分发的方案。
通过利用量子纠缠和不可克隆性原理，BB84协议能够保证密钥的安全性，防止被窃听和篡改。
随后，研究者们相继提出了一系列的量子密码协议，如E91协议、B92协议等，进一步推动了量子密码学的研究。
随着量子计算和通信技术的快速发展，量子密码学逐渐从实验室走向了实际应用。
其中最具代表性的应用领域就是量子密钥分发(QKD)技术。
量子密钥分发是一种通过量子通信来分发密钥的方法，它可以实现安全的密钥传输，而且能够检测到是否有第三方进行了窃听。
量子密钥分发技术已经被广泛应用于金融、军事、政府等领域的保密通信中。
除了量子密钥分发，量子密码学还有其他一些应用。
例如，量子认证技术可以实现信息发送者的身份认证，保证信息的完整性和真实性。
量子密码学还可以用于量子隐形传态，即通过量子纠缠实现信息的隐蔽传输，这在军事情报交流等领域具有重要意义。
尽管量子密码学在理论和应用方面都取得了一定的成果，但仍然面临一些挑战和限制。
首先，量子密码学的实现需要精确控制和测量，技术难度相对较高。
其次，量子密码学的设备成本较高，限制了其在实际应用中的推广。
此外，量子密码协议仍然存在一些安全性假设，需要进一步的研究和改进。
为了克服这些挑战，研究者们正在努力推动量子密码学的发展。
一方面，他们致力于改进量子密钥分发技术，提高其传输速率和安全性。
另一方面，他们也在研究新的量子密码协议，以满足不同场景下的安全需求。
同时，还有一些研究集中在量子计算和量子通信的发展，以提供更可靠的量子密码学基础设施。
信息安全下的密码学前沿与发展
信息安全下的密码学前沿与发展一、前言随着互联网的不断发展，信息安全问题日益受到人们的关注。
密码学作为信息安全的重要组成部分，具有广泛的应用前景和重要性。
本文将从密码学的概念、分支、算法、安全性和前沿等方面入手，探讨信息安全下的密码学前沿与发展。
二、密码学的概念与分支密码学是研究信息安全保障的科学，是密码技术的理论基础。
它主要研究如何保证信息传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性，以达到信息安全的目的。
密码学的分支主要有以下几类：1. 对称密码学对称密码学也称为传统密码学，它的特点是加密和解密使用同一个密钥。
其算法可以分为分组密码和流密码两类，应用广泛的对称加密算法有DES、AES、RC4等。
2. 非对称密码学非对称密码学又称为公钥密码学，它与对称密码学不同的是加密和解密使用不同的密钥，分别称为公钥和私钥。
非对称加密算法常见的有RSA、DSA、ECC等。
3. 哈希函数哈希函数是一种将任意长度的信息映射为固定长度摘要的加密算法。
它具有单向性、不可逆性、无冲突性等特点，常用于数字签名、消息认证等领域。
三、密码学算法的分类1. 分组密码算法分组密码算法将明文分为固定长度的块，对每块进行加密操作。
其主要安全性参数是密钥长度和块长度。
常用的分组密码算法有DES、AES、TEA等。
2. 流密码算法流密码算法由伪随机序列产生的密钥流加密，实现与分组密码算法不同的是，流密码签随机产生一个长密钥串，然后通过该密钥串加密数据，常用的流密码算法有RC4等。
3. 公钥密码算法公钥密码算法分为加密和数字签名两大类。
常见的加密算法有RSA、Rabin等；常见的数字签名算法有DSA、ECC等。
四、密码算法的安全性密码算法的安全性将影响到密码学在信息安全中的应用。
目前密码算法的安全性主要从以下几方面考虑：1. 密钥长度密钥长度是衡量密码算法安全性的一个重要参数。
通常来说，密钥长度越长，破解算法难度就越大。
常见的比特长度有40位、56位、128位等。
密码学技术的发展与网络安全研究
密码学技术的发展与网络安全研究【摘要】密码学技术是网络安全的基石，随着技术的不断发展，密码学技术也在不断演进。
本文将从密码学技术的历史演变、对称加密和非对称加密算法的发展、数字签名和数字证书技术的应用、量子密码学的研究现状，以及密码学技术在网络安全中的应用等方面进行探讨。
结论部分将讨论密码学技术未来的发展趋势，网络安全研究的重要性，以及加强密码学技术与网络安全研究的合作。
密码学技术对于保障网络安全至关重要，只有不断创新与合作，才能更好地应对网络安全挑战，保护用户的信息安全。
【关键词】密码学技术、网络安全、历史演变、对称加密、非对称加密、数字签名、数字证书、量子密码学、网络安全应用、未来发展趋势、重要性、合作。
1. 引言1.1 密码学技术的发展与网络安全研究密码学技术的发展与网络安全研究一直是信息安全领域中的重要议题。
随着互联网的快速发展和信息技术的普及，网络安全问题日益凸显，密码学技术的研究和应用变得尤为重要。
密码学技术是一门研究如何在通信过程中保护信息安全的学科，它涉及加密算法、解密算法、数字签名、数字证书等多个方面。
在过去的几十年中，密码学技术经历了不断的演变和发展。
从最早的经典密码学到现代的量子密码学，其应用领域也逐渐扩展到了各个领域，包括金融、医疗、军事等。
对称加密和非对称加密算法的不断改进和创新，数字签名和数字证书技术的广泛应用，以及量子密码学的兴起，都为网络安全提供了更加坚实的保障。
密码学技术在网络安全中扮演着至关重要的角色，它可以有效地防止信息被窃取、篡改和伪造。
未来，随着技术的不断进步和网络攻击手段的不断翻新，密码学技术的发展和网络安全研究的重要性会更加突出。
加强密码学技术与网络安全研究的合作，共同应对网络安全挑战，保障信息安全。
网络安全研究不仅涉及技术方面，还需要政府、企业和个人共同参与，形成合力，共同维护网络安全和信息安全。
2. 正文2.1 密码学技术的历史演变密码学技术的历史演变可以追溯到古代文明时期。
网络安全中密码学算法发展分析与优化方向
网络安全中密码学算法发展分析与优化方向随着互联网的飞速发展，网络安全问题日益凸显。
密码学作为网络安全的重要保障手段，在保护数据的传输和存储过程中起到了关键作用。
本文将对密码学算法的发展进行分析，并探讨优化方向，以应对不断变化的网络安全威胁。
密码学算法的发展历程密码学早在古代就有了应用，主要用于保护重要军事和商业信息。
随着计算机的问世，密码学得到了进一步发展和应用。
下面，我们将从古典密码学、对称加密算法、非对称加密算法和哈希函数四个方面来分析密码学算法的发展历程。
古典密码学是密码学的最早阶段，主要使用替代、换位和置换等手段对消息进行加密。
然而，古典密码学的加密算法存在被破译的风险，安全性不高。
对称加密算法的出现解决了这个问题。
对称加密算法使用同一密钥进行加密和解密，加密速度快，资源消耗低，但密钥的传递和管理是一个安全性较低的问题。
为了解决密钥传递和管理的问题，非对称加密算法应运而生。
非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，公钥可以随意分发，而私钥必须严格保密。
非对称加密算法具有较高的安全性，但加密和解密的速度较慢，且资源消耗较大。
此外，非对称加密算法在密钥管理方面仍然存在风险。
哈希函数是一种将任意长度的输入数据转换为固定长度输出的算法，其主要应用于验证消息完整性和产生数字摘要等场景。
哈希函数的主要特点是不可逆性和防冲突性，即同一输入产生相同输出的机会非常小。
然而，哈希函数也有碰撞攻击的风险，需要选择合适的算法和参数来确保安全性。
密码学算法的优化方向随着计算机技术的不断进步和网络威胁的日益增强，对密码学算法的优化需求变得越来越迫切。
下面，我们将讨论密码学算法的优化方向。
1. 提高算法的安全性：随着计算机算力的提升和密码破解技术的不断演进，传统的密码学算法面临被破解的风险。
因此，需要不断提高算法的安全性，采用更复杂、更高强度的加密算法来抵御攻击。
2. 提高算法的效率：在保证安全性的前提下，改进密码学算法的效率是一个重要的优化方向。
密码学及其在信息安全中的应用研究
密码学及其在信息安全中的应用研究随着信息技术的发展，信息交流和传输在我们的生活中变得越来越重要。
然而，与此同时，信息安全也成为了一个越来越重要的问题。
密码学作为信息安全领域最重要的一个分支，一直在不断地进步和发展。
本文将从密码学的发展历程、密码学的应用、密码学现状，以及密码学的未来展望等方面展开探讨。
一、密码学的发展历程密码学起源于古代，古代的密码学主要是采用替换和移位等简单的方法来实现信息的加密和解密。
然而，这些方法非常容易被攻击者攻破。
在二十世纪初期，密码学开始进入到了一个新的阶段，在这个阶段，基于数学的加密方法被广泛应用，例如维吉尼亚密码（Vigenere Cipher）、离散对数问题（Discrete Logarithm Problem，DLP）等。
在二战期间，密码学达到了一个重要的发展阶段。
盟军首先发明了通过电子计算机实现的密码机，从而使其在信息加密中获得了巨大的优势。
然而，这种基于电子计算机实现的密码机也被称为“一次性密码机”，因为它只能在一次加密中使用一次，并且需要一个密钥表来记录加密解密用的“一次性密钥”。
这种方法看起来非常安全，但是实际上，由于“一次性密钥”必须从安全的渠道上传输，所以很容易被窃取，因此并没有实际应用。
但是，这种基于电子计算机的密码机的研究促进了密码学的进一步发展。
在20世纪50年代，出现了现代密码学的两个基石——公钥密码学和信息论。
公钥密码学由美国的惠特菲尔德（Whitfield Diffie）和马丁·赫尔曼（Martin Hellman）在1976年提出。
信息论是由香农（Claude Shannon）于1949年提出的一种用于描述信息量的理论。
这两个基石促进了密码学的进一步发展。
二、密码学的应用随着Internet的广泛应用，数据的传输变得越来越频繁，因此密码学在信息安全中的应用也变得越来越广泛。
密码学涉及到许多方面，例如数字签名、加密、认证以及安全协议等。
信息系统安全与加密技术的研究与发展
信息系统安全与加密技术的研究与发展信息系统安全与加密技术是信息技术领域中最重要的两个方面。
随着技术的不断发展和应用的不断扩大，信息系统安全和加密技术的需求也越来越高。
本文将从历史背景、现状和未来发展的角度对信息系统安全和加密技术进行探讨和研究。
一、历史背景信息系统安全和加密技术的应用可以追溯到古代。
在古代，密函就是一种应用加密技术的方式。
当时的加密技术主要是通过替换字母、数字或符号来进行加密，称之为单替换密码。
但这种加密方式非常容易被破解。
因此，人们开始使用更加复杂的加密技术，如多位移密码、置换密码等。
在第二次世界大战期间，加密技术的应用得到进一步发展。
盟军在战争中使用了一种被称为“恩尼格玛”的加密机，该机可以每天变化三次密码，这种加密方式仍然被认为是未被破解的。
20世纪50到60年代，计算机技术的发展加速了加密技术的发展。
人们开始使用计算机来生成、存储和传输加密信息。
此时，一些对称密钥加密算法被设计出来，如DES（数据加密标准）等。
但是这种加密方式面临着密钥分配问题，并且对于一些高级安全需求来说，有些脆弱。
因此，人们开始研究如何解决这些问题，于是公钥密码体制出现了。
二、现状当前，信息系统安全和加密技术面临着越来越多的挑战。
随着网络的发展，我们要保护的信息越来越多，并且这些信息更容易受到攻击。
攻击者的技术也不断变化，他们致力于寻找漏洞并获取敏感信息。
军事、政治、经济和科技等领域也面临着越来越高的安全需求。
当前应用最广泛的是RSA加密算法。
RSA加密算法是一种非对称密钥加密算法，由三位科学家设计。
RSA对于网络和计算机领域的加密技术意义重大，它已成为现代通信领域中最重要的公钥加密算法之一。
此外，还有一些非常流行并得到广泛应用的加密技术，如AES和RC4等。
三、未来发展未来信息系统安全和加密技术的发展方向是智能化、集成化和网络化。
随着大数据和人工智能的发展，人工智能技术也将被引入安全领域。
这将通过智能化解决以往的安全检测尺度问题，提高安全性的同时也将节省大量的人力和物力资源。
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美国国家标准技术研究所 （ Ｓ 在 ＮＩＴ）
１９ 年 １ 月２ 日正式 宣 布 了 ＮＩＴ 计 划 ， ９７ Ｓ 该 计 划 公开 征 集 和 评 估 新 的 候 选 标 准 ，新
术的研 究现状 和发 展趋 势 。
分组 密 码算 法 实 际上 就 是 密钥 控 制下 ， 通过 某 个置换 实现 对 明文分组 的加 密变
换 。为 了保证 密码 算法 的安 全强 度 ，对 密码 算 法的要 求 如下 ：一是 分组 长度足
够 大 ； 二 是 密钥 量 足 够 大 ； 三 是 密 码 变
１ Ｈ ｓ 算法 ａｈ
Ｈａｈ算 法 （ ｓ 又称 杂凑函数 ）在现代 密 码 学 中起 着重 要 的 作 用 ，主 要 用 于 对 数
据完整性和消息认证 。哈希算法的基本思 想是对数据进行运算得到一个摘要 ，运算
换 足够 复杂 。早期 的设 计研 究基本 上是 围绕 ＤＥＳ进 行 ，随着人 们的 深入研究和
利 用 网络 非 法 侵 入他 人的 计 算 机 系 统 窃取 机 密 信 息 、篡 改 和 破 坏 数 据 ，网络 安 全 问
攻 击杂凑函数主要有两种方法：一是 穷举攻击 ，它可以 用于任何 类型 的杂凑 函 数的攻击 ， 最典型就是 “ 日攻击” 生 采用 生 日攻击的攻 击者 将产生许 多明文消息 ， 然后计算这些 明文消息的指纹 进行比较 。 二 是利 用 杂 凑 函 数 的 代 数 结 构 ， 击 其 函 攻 数 的弱性 质。通常的有中间相遇攻击 、修 正 分 组 攻 击 和 差 分 分 析 攻 击等 。
●一
≤ 蠢 茹 ≥
２ １０ － ９ ２２ １ ．４ ０９ ｏ ０ ３６ ／ ． ｓ．０ １ ８７ ．０ ０ ２ ．０ ｓ
密码学的研 究与发展综述
杜明泽 曲阜师范大学计算机科学学院
的特性 ，试 图证 明其安 全性 ；与此 同时 另一部分人则 同样 对密码算法进行 分析 ， 但 是以破 译 为 目的 。 作为 密码 学的两 个
淘 汰 ｌ对 ＡＥ 、 Ｃａ ｌｉ 、Ｓ ４等 密 Ｓ ｍｅｌａ ＭＳ
码 算 法做 出 了全 方位 多 角度的分 析 ，攻 击轮 数屡次 刷新 世界纪 录 。
用于保证信息的完整性 、真实性 、可控性 和不 可 否认 性 。
密码 是 信 息 安全 技 术 的核 心 基 础 ，
何假设和密码体制直接构造的Ｈａｈ函数 。 ｓ
分析 、线 性 密 码 分 析 、插 值 攻 击 、能 量 分
过程满足压缩性 、 容易计算 、 抗修改性 、 弱
抗碰撞 、强抗 碰撞五个特 性 Ｉ 。
引言
随着计算机 和网络技术的飞速 发展 ， 网络 给人们生活 、工作带来便捷 的同时 ， 也增加 了信息的不安全性 。一些不法分 子
每组分别在密钥的控制 下变换成等长的输 出数字 （ 简称 密 文 数 字 ）序 列 。 分组密码的设计与分析是两个既相互 对立 又相互 依存 的研究 方 向 ，正 是 由于 这 种 对 立促 进 了分组 密 码 的飞 速 发展 。
密码理 论 与技 术分 为两 大类 ，一 类 是 基于数 学的 密码 理论与 技术 ，内容 涵 盖 了 Ｈａ ｈ算法 、分组密码 、序列密码 、 ｓ 公钥密码 、ＰＫＩ等。 另一 类是非 数学的 密码 理论 与技 术 ，包括信 息隐 藏 、量子 密码等 。 本文主 要介 绍 了这 些理 论和 技
碰 撞 攻 击 和 原 像 攻 击 Ｉ。
２ 分组密 码
分组密码是 将明文消息编码表示后的
方 面 ，密码编 码与 密码破 译这 对孪 生 兄
弟 始终随 影相 行 ，正是 由于 这种 对立 统 关 系 ，才推 动 了密码 学 自身的发展 Ｉ。 １
一
数字 （ 简称 明文数字 ）序列 ，划分 成长 度为 ｎ的组 （ 可看成长 度 为 ｎ的矢量 ） ，
的 设 计 方 案 。这 些 Ｈａｈ函数 的 构 造 方 法 ｓ
密码 是 按 特 定 法 则编 成 ， 于 通 信 双 用 方 的 信 息进 行 明 密变 换 的 符号 。研 究 密 码 的 学 科 就称 之 为 密码 学 。密 码 主 要 用 于 保 护传输 和存 储的信息 ・除此之外 ，密码还
目前 国 际 上 已提 出 了许 多 Ｈａｈ函数 ｓ
题越来越 引起人们的重视。网络安 全从 其 本质上来讲就是网络上的信息安全 ，有效 地对信 息安全保密是提高网络安全性的重
要途径。
析 、定时攻击 等等 。 近年 来 ，我 国在 分组 密码领 域取得
了 重 要 的 研 究 成 果 。 吴 文 玲 研 究 员领 导 的 团 队 在分 组 密 码 分 析 方 面做 出 了突 出贡
讨论 ，不断推 出新的分组密码 ，如 Ｉ Ａ ＤＥ 算法 、Ｓ Ｅ ＡＦ Ｒ系列算法 、ＲＣ系列算法 、 ｓ ｉｊｃ ｋ ｐａ ｋ算法 、Ｒ ｊｄ ｅ 算法、Ｆ ＡＬ 系 ｉ ａｌ ｎ Ｅ
列算法 、ＲＥＤＯＣ系列算 法等等Ｉ 。 在分组 密码设计发展的 同时 ， 分组密 码分 析也得到 了空 前的 发展 。已有很多分 组 密 码 分 析 技 术 ，如 强 力攻 击 、差 分 密 码
主要可分为 以下 ３ 类 ： １ （）基于某些数学 难 题 如 整 数 分 解 、离 散 对 数 问题 的 Ｈａ ｈ ｓ 函数设计 ； ２ （ ）基于某些对称密码体制 如 ＤＥ Ｓ等 的 Ｈａｈ 函数 设 计 ； ３ 不 基 于 任 ｓ （）
献 ，其中对 ＮＥ ＳＥ工程 的候选密码算法 ＳＩ ＮＵＳ Ｈ的分析结果直接导致其在遴选 中被