斯坦福密码课程05.1-integrity-message-authentication-codes
PKCS-#5：基于密码的密码系统说明书版本-2.0.B
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com译者:陶志荣（dick_hw jerrytaowx＠）译文发布时间：2002—1—9版权：本中文翻译文档版权归中国互动出版网所有.可以用于非商业用途自由转载，但必须保留本文档的翻译及版权信息.Network Working GroupRequest for Comments：2898Category：InformationalB。
KaliskiRSA LaboratoriesSeptember 2000本备忘录的状态本文档为Internet社区提供信息. 它并未定义任何Internet标准.本备忘录的发布不受任何限制.版权声明Copyright (C) The Internet Society （2000). All Rights Reserved.摘要本备忘录代表源自RSA实验室的公钥密码系统标准（PKCS）系列的PKCS #5 v2.0的再版，变更控制仍保留在PKCS过程。
该文档的主体，除了安全性考虑一节，都是直接从那个规范中获得的.本文档提供基于口令的密码系统的实现建议,覆盖密钥导出函数，加密方案，消息鉴别方案，及与该技术等同的ASN.1语法。
建议的意图是供计算机和通信系统的一般程序使用，因此包括了相当数量的灵活性。
它们特别为敏感信息的保护设计，例如PKCS #8[25］中的私钥。
期望有基于这些规范的应用标准和实现轮廓可能包括附加的约束。
其它基于口令的密码技术,例如基于口令的密钥实体认证和密钥建立协议[4][5]［26]不在本文档范围。
口令的选取原则也不在本文档范围。
1.介绍本文档为基于口令的密钥系统的实现提供建议，包括了下列的方面：•密钥导出函数•加密方案•消息鉴别方案•与该技术等同的ASN。
第3讲 公钥密码和消息认证-(3)消息认证码
HMAC的安全性依赖于散列函数H的密码学属性：
• ①抗碰撞属性； • ②当应用于一个单独的消息分组时H的压缩函数的消息认证属性。
网络与信息安全
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“挑战/响应”（Challenge/Response）身份认证
网络与信息安全
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网络与信息安全
b bit S0
H(Si||M) 填充到b比特
n bit IV
HASH n bit
HMACK(M)
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• 与ipad= 00110110进行异 或将导致K一半的比特翻转 。
• 与opad=01011010进行异 或将导致K一半的比特翻转 。
HMAC算法的有效实现
K+
ipad
b bit b bit
Yi：(0≤i≤L-1)是M的第i个分组， L：M的分组数，
b：是一个分组中的比特数（ MD5的128，SHA-1的512）
n：嵌入的哈希函数所产生的哈希值的长度（MD5为128， SHA-1为160）
K：密钥，如果密钥长度大于b，则将密钥输入到哈希函数 中产生一个n比特长的密钥，K+是左边经填充0后的K， K+的长度为b比特，
• 消息认证码：它是一个需要密钥的算法，可以对可变长度 的消息进行认证，把输出的结果作为认证符。
网络与信息安全
3
利用Байду номын сангаас列函数来设计MAC原因
• ①一般的散列函数的软件执行速度比分组 密码的要快。
• ②密码散列函数的库代码来源广泛。
因此HMAC应运而生
第六讲认证与杂凑函数.
多余数字，在信道中可传送的序列集中只有一小部分用于传信。这是认 证和纠错赖以实现的基本条件。纠错码的目的是抗噪声等干扰，要求将 码中各码字配置得尽可能地散开(如最小汉明距离极大化)，以保证在干扰 作用下所得到的接收序列与原来的码字最接近。在最大似然译码时可以 使平均译码错误概率极小化。认证码的目的是防止伪造和受骗。对于发 送的任何消息序列(或码字)，窜扰者采用最佳策略所引入的代换或模拟伪 造序列应尽可能地散布于信道可传送的序列集中。在认证系统中，密钥 的作用类似于信道的干扰，在它们的控制下变换编码规则，使造出的代 表消息的码字尽可能交义地配置，即将消息空间X最佳地散布于输出空间 (信道传送序列集)Y之中，以使窜扰者在不知道密钥情况下，伪造成功的 概率极小化。
一、 认证与认证系统
log pd －1/2{H(K)－H(XY)＋H(Y)} =－1/2{H(K)－H(X|Y) (6—1—19) 证明 对具有保密性的认证有 log pdmax{log pI，－H(K|Y)} (6—1—20) 而对于无保密的认证有 log pdmax{log pI，－H(K|XY)} (6—1—21) 显然 max{log pI，－H(K|Y)1/2{log pI－H(K|Y)} (6—1—22) max{log pI，－H(K|XY)1/2{log pI－H(K|XY) (6—1—23) 将式(6-1-7)代入式(6-1-22)中的pI，并将式(6-1-10)代入式(6-12018/8/13 12 23)中的pI可分别得到：
二、认证码
但其H(KY)=0，因而有I(Y; K)=1 bit，由此可知有pI1/2。但对j，p(yj为认 证码字)=1/2，故有pI=1/2，此为最小可能的取值。但当窜扰者截获到yj后， 就会知道当前所用密钥下认证码的另一个码字，因而总可用代换攻击取 得成功。所以，有 pS 1 pd 2 I (Y ;Z ) 1 / 2 。这一认证方案无安全性可言。 本例说明，代换攻击较模仿攻击更难于防范。
上海交大密码学-第一讲：密码学与计算机安全PPT课件
18.密码分析（攻击）
密码分析学是指在没有加密密钥的情况下, 攻击密文的过程
唯密文攻击 (ciphertext only ) --只知道算法与一些密文 --利用统计方法 --需要能够识别明文
18.密码分析（续）
已知明文攻击（known plaintext ） ----知道一些明文/密文对 ----利用已知的明文密文对进行攻击
可信的计算机系统能够实施这种系统（trusted computer systems can be used to implement this model ）
12.密码学导引
密码学是一门研究秘密信息的隐写技术 的学科
密码学技术可以使消息的内容对(除发送 者和接收者以外)的所有人保密.
可以使接收者验证消息的正确性 是解决计算机与通信安全问题重要技术
----控制对信息源的访问 有效性-avilability
----保证信息的传输
3.安全机制
人员 –访问管理, 生物测定 物理 –综合访问控制 管理 –安全教育 网络-加密、配置控制
S/W & O/S --Testing, Evaluation, Certification
H/W --TCB, Tamper-proof, Encryption
8.安全模型-通信
9.安全模型-通信（续）
上述模型的要求: 设计一个安全变换的算法 生成变换算法的秘密信息 设计分配秘密信息的方案
指定一个协议，使得通信主体能够使用 变换算法和秘密信息，提供安全服务
10.安全模型-Computers
11.安全模型-Computers
要求（using this model requires us to: ）
选择明文攻击（chosen plaintext ） ----能够选择明文并得到响应的密文----利用
密码杂凑算法的消息鉴别码(mac)机制
密码杂凑算法的消息鉴别码(mac)机制
消息鉴别码（MAC）是一种确保消息完整性和真实性的机制，它使用一个
密钥和公开函数来生成一个固定长度的值作为认证标识，用于鉴别消息的完整性。
MAC机制的实现过程如下：
1. 密钥生成算法：输入安全参数n，输出n-位密钥。
这个密钥将用于后续
的MAC生成和验证。
2. MAC生成算法：输入密钥、消息，输出MAC标签。
这个算法使用密钥
和消息作为输入，经过确定性函数计算，生成固定大小的MAC标签。
MAC 标签是消息的摘要，用于验证消息的完整性。
3. 验证算法：输入密钥、消息、标签，输出验证状态位。
这个算法使用密钥、消息和标签作为输入，通过比较生成标签和给定标签是否相同，判断消息是否被篡改或伪造。
如果标签相同，验证通过，否则验证失败。
在MAC机制中，安全性要求MAC函数是安全的，即它应该具有不可预测性，使得攻击者无法预测生成的标签。
此外，密钥的保密性也是至关重要的，只有拥有密钥的人才能够生成和验证MAC标签。
在实际应用中，MAC机制可以用于各种需要保证消息完整性和真实性的场景，如通信协议、数字签名、身份认证等。
计算机信息安全技术课后习题答案
第一章计算机信息安全技术概述1、计算机信息系统安全的威胁因素主要有哪些?(1)人为无意失误(2)人为恶意攻击(3)计算机软件的漏洞和后门2、从技术角度分析引起计算机信息系统安全问题的根本原因。
(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全3、信息安全的CIA指的是什么?Confidenciality 隐私性,也可称为机密性,是指只有授权的用户才能获取信息Integrity 完整性,是指信息在传输过程中,不被非法授权和破坏,保证数据的一致性Availability 可用性,是指信息的可靠度4、简述PPDR安全模型的构成要素及运作方式PPDR由安全策略,防护,检测和响应构成运作方式:PPDR模型在整体的安全策略的控制和指导下,综合运用防护工具的同时,利用检测工具了解和评估系统的安全状态,通过适当的安全响应将系统调整在一个相对安全的状态。
防护,检测和响应构成一个完整的、动态的安全循环。
5、计算机信息安全研究的主要内容有哪些?(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全6、计算机信息安全的定义是什么?计算机信息安全是研究在特定的应用环境下,依据特定的安全策略,对信息及信息系统实施防护,检测和恢复的科学7、信息安全系统中,人、制度和技术之间的关系如何?在信息安全系统中,人是核心。
任何安全系统的核心都是人。
而技术是信息安全系统发展的动力,技术的发展推动着信息安全系统的不断完善。
信息安全系统不仅要靠人和技术,还应该建立相应的制度以起到规范的作用。
只有三者的完美结合,才有安全的信息安全系统第二章密码技术一、选择题1．下列（RSA算法）算法属于公开密钥算法。
2.下列（天书密码）算法属于置换密码。
3.DES加密过程中，需要进行（16）轮交换。
二、填空题1.给定密钥K=10010011，若明文为P=11001100，则采用异或加密的方法得到的密文为01011111 。
密码学总结——精选推荐
密码学总结CTF中那些脑洞⼤开的编码和加密0x00 前⾔正⽂开始之前先闲扯⼏句吧，玩CTF的⼩伙伴也许会遇到类似这样的问题:表哥，你知道这是什么加密吗？其实CTF中脑洞密码题(⾮现代加密⽅式)⼀般都是各种古典密码的变形，⼀般出题者会对密⽂进⾏⼀些处理，但是会给留⼀些线索，所以写此⽂的⽬的是想给⼩伙伴做题时给⼀些参考，当然常在CTF⾥出现的编码也可以了解⼀下。
本来是想尽快写出参考的⽂章，⽆奈期间被各种事情耽搁导致⽂章断断续续写了2个⽉，⽂章肯定有许多没有提及到，欢迎⼩伙伴补充，总之，希望对⼩伙伴们有帮助吧！最后欢迎⼩伙伴来玩耍:P0x01 ⽬录1. 常见编码:1. ASCII编码2. Base64/32/16编码3. shellcode编码4. Quoted-printable编码5. XXencode编码6. UUencode编码7. URL编码8. Unicode编码9. Escape/Unescape编码10. HTML实体编码11. 敲击码(Tap code)12. 莫尔斯电码(Morse Code)13. 编码的故事2. 各种⽂本加密3. 换位加密:1. 栅栏密码(Rail-fence Cipher)2. 曲路密码(Curve Cipher)3. 列移位密码(Columnar Transposition Cipher)4. 替换加密:1. 埃特巴什码(Atbash Cipher)2. 凯撒密码(Caesar Cipher)3. ROT5/13/18/474. 简单换位密码(Simple Substitution Cipher)5. 希尔密码(Hill Cipher)6. 猪圈密码(Pigpen Cipher)7. 波利⽐奥斯⽅阵密码（Polybius Square Cipher)8. 夏多密码(曲折加密)9. 普莱菲尔密码(Playfair Cipher)10. 维吉尼亚密码(Vigenère Cipher)11. ⾃动密钥密码(Autokey Cipher)12. 博福特密码(Beaufort Cipher)13. 滚动密钥密码(Running Key Cipher)14. Porta密码(Porta Cipher)15. 同⾳替换密码(Homophonic Substitution Cipher)16. 仿射密码(Affine Cipher)17. 培根密码(Baconian Cipher)18. ADFGX和ADFGVX密码(ADFG/VX Cipher)19. 双密码(Bifid Cipher)20. 三分密码(Trifid Cipher)21. 四⽅密码(Four-Square Cipher)22. 棋盘密码（Checkerboard Cipher)23. 跨棋盘密码(Straddle Checkerboard Cipher)24. 分组摩尔斯替换密码(Fractionated Morse Cipher)25. Bazeries密码(Bazeries Cipher)26. Digrafid密码(Digrafid Cipher)27. 格朗普雷密码(Grandpré Cipher)28. ⽐尔密码(Beale ciphers)29. 键盘密码(Keyboard Cipher)5. 其他有趣的机械密码:1. 恩尼格玛密码6. 代码混淆加密:1. asp混淆加密2. php混淆加密3. css/js混淆加密4. VBScript.Encode混淆加密5. ppencode6. rrencode7. jjencode/aaencode8. JSfuck9. jother10. brainfuck编程语⾔7. 相关⼯具8. 参考⽹站0x02 正⽂常见编码1.ASCII编码ASCII编码⼤致可以分作三部分组成：第⼀部分是：ASCII⾮打印控制字符（参详ASCII码表中0-31）;第⼆部分是：ASCII打印字符，也就是CTF中常⽤到的转换;第三部分是：扩展ASCII打印字符(第⼀第三部分详见解释)。
第5章密码与认证技术ppt课件
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特为单位，以伪随机序列与明文序列模2加后，作为密文序列。
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第5章 密码与认证技术
5.1.2 加密体制分类
• 对称密码通常用两种基本技术来隐藏明文：
混乱和扩散。
混乱(Confusion)用于掩盖明文与密文之间的关系，
混乱通常通过代换(Substitution)来实现，代换是明文符号
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第5章 密码与认证技术
5.1.1 密码学基本概念
为了实现信息的保密性，抗击密码分析，保密
系统应当满足下述要求：
1．即使达不到理论上是不可破解的，也应当
是实际上不可破解的。也就是说，从截获的密文或
某些已知明文密文对，要确定密钥或任意明文在计
算上是不可行的。
2．保密系统的安全性应依赖于密钥，而不是
S＝{P, C, K, E, D}
P：明文空间
C：密文空间
K：密钥空间
E：加密变换 D：解密变换
k∈K，则有C＝Ek(P)，P＝Dk(C)＝Dk(Ek(P))，
或者Dk＝Ek－1，且Ek＝Dk－1。
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第5章 密码与认证技术
5.1.2 加密体制分类
• 对称密码体制和非对称密码体制
– 对称密码体制(Symmetric System, One-key System, Secret-key
密码学得到了广泛的重视，如今密码技术不仅服务于信息的
加密和解密，还是身份认证、访问控制、数字签名等多种安
全机制的基础。
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第5章 密码与认证技术
5.1 密码学概述
一般来说，信息安全主要包括系统安全和数据安全两个
密码编码学与网络安全(第五版)英文答案
Nonrepudiation: Provides protection against denial by one of the entities involved in a communication of having participated in all or part of the communication.Availability service: The property of a system or a system resource being accessible and usable upon demand by an authorized system entity, according to performancespecifications for the system (i.e., a system is available if it provides services according to the system design whenever users request them).1.5 See Table 1.3.C HAPTER 2C LASSICAL E NCRYPTION T ECHNIQUESR2.1 Plaintext, encryption algorithm, secret key, ciphertext, decryption algorithm.2.2 Permutation and substitution.2.3 One key for symmetric ciphers, two keys for asymmetric ciphers.2.4 A stream cipher is one that encrypts a digital data stream one bit or one byte at atime. A block cipher is one in which a block of plaintext is treated as a whole and used to produce a ciphertext block of equal length.2.5 Cryptanalysis and brute force.2.6 Ciphertext only. One possible attack under these circumstances is the brute-forceapproach of trying all possible keys. If the key space is very large, this becomesimpractical. Thus, the opponent must rely on an analysis of the ciphertext itself, generally applying various statistical tests to it. Known plaintext. The analyst may be able to capture one or more plaintext messages as well as their encryptions.With this knowledge, the analyst may be able to deduce the key on the basis of the way in which the known plaintext is transformed. Chosen plaintext. If the analyst is able to choose the messages to encrypt, the analyst may deliberately pickpatterns that can be expected to reveal the structure of the key.2.7 An encryption scheme is unconditionally secure if the ciphertext generated by thescheme does not contain enough information to determine uniquely thecorresponding plaintext, no matter how much ciphertext is available. Anencryption scheme is said to be computationally secure if: (1) the cost of breaking the cipher exceeds the value of the encrypted information, and (2) the timerequired to break the cipher exceeds the useful lifetime of the information.2.8 The Caesar cipher involves replacing each letter of the alphabet with the letterstanding k places further down the alphabet, for k in the range 1 through 25.2.9 A monoalphabetic substitution cipher maps a plaintext alphabet to a ciphertextalphabet, so that each letter of the plaintext alphabet maps to a single unique letter of the ciphertext alphabet.2.10 The Playfair algorithm is based on the use of a 5 5 matrix of letters constructedusing a keyword. Plaintext is encrypted two letters at a time using this matrix.2.11 A polyalphabetic substitution cipher uses a separate monoalphabetic substitutioncipher for each successive letter of plaintext, depending on a key.2.12 1. There is the practical problem of making large quantities of random keys. Anyheavily used system might require millions of random characters on a regularbasis. Supplying truly random characters in this volume is a significant task.2. Even more daunting is the problem of key distribution and protection. For everymessage to be sent, a key of equal length is needed by both sender and receiver.Thus, a mammoth key distribution problem exists.2.13 A transposition cipher involves a permutation of the plaintext letters.2.14 Steganography involves concealing the existence of a message.2.1 a. No. A change in the value of b shifts the relationship between plaintext lettersand ciphertext letters to the left or right uniformly, so that if the mapping isone-to-one it remains one-to-one.不，在b值变化之间的关系和明文字母转换密文字母到左或右一致，所以，如果映射是一对一的它仍然是一对一的。
密码编码学与网络安全第五版
密码编码学与网络安全第五版《密码编码学与网络安全》是一本全面介绍密码学和网络安全的经典教材。
本书分为11章，涵盖了密码学的基础知识、对称加密算法、公钥加密算法、哈希函数、数字签名、安全协议、网络安全等内容。
在密码学的基础知识章节中，书中介绍了密码学的基本概念、加密和解密的基本原理、安全性要求和攻击模型等内容。
同时，还介绍了一些常用的密码学术语和符号，为后续章节的学习做好铺垫。
对称加密算法是密码学中最简单和最早可实现的算法之一。
在本书的对称加密算法章节中，作者介绍了几种经典的对称加密算法，包括凯撒密码、DES和AES等。
对于每种算法，作者都详细介绍了其原理、算法流程以及安全性分析等内容。
公钥加密算法是密码学中的另一项重要技术。
在本书的公钥加密算法章节中，作者介绍了RSA和椭圆曲线密码算法等常用的公钥加密算法。
对于每种算法，作者都详细介绍了其原理、算法流程以及安全性分析等内容。
哈希函数是密码学中常用的一种算法。
在本书的哈希函数章节中，作者介绍了一些常用的哈希函数，如MD5和SHA-1等。
对于每种哈希函数，作者都介绍了其原理、算法流程以及安全性分析等内容。
数字签名是密码学中的一项重要技术，用于保证消息的完整性和身份认证。
在本书的数字签名章节中，作者介绍了数字签名的基本原理、几种常用的数字签名算法，如RSA和DSA等。
作者还介绍了数字证书的概念和使用方法，以及证书机构的信任模型等内容。
安全协议是网络安全中的重要组成部分。
在本书的安全协议章节中，作者介绍了一些常用的安全协议，如SSL/TLS协议和IPSec协议等。
对于每种协议，作者都详细介绍了其原理、实现方法以及安全性分析等内容。
最后，本书还介绍了一些与网络安全相关的内容，如网络攻击和防御、入侵检测和防范、网络安全政策和法律等。
同时，作者还介绍了一些常见的网络攻击技术，如拒绝服务攻击和中间人攻击等。
《密码编码学与网络安全》是一本非常经典的教材，内容全面，深入浅出。