网络信息与安全课程文件第二章加密技术（2024）

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2006

第二章数据加密技

术

2006

问题：

1. 如何保障信息机密性？

密码体系

2. 如何进行实体身份鉴别？

数字签名、 PKI

机密性

完整性

密文传输

身份认证

完整性检查

2006

提纲

对称密码体系

非对称密码体系

基于属性的数字加密技术

数字签名与鉴别应用

身份认证协议

PKI

2006

密码学的两个分支

1．密码编码学 (Cryptography)

　　密码编码学就是研究对数据进行变换的原

理、手段和方法的技术和科学。主要研究对

信息进行变换，以保护信息在信道的过程中

不被敌手窃取、解读和利用的方法。

2．密码分析学 (Cryptanalytics)

密码分析学是为了取得秘密的信息，而

对密码系统及其流动的数据进行分析，是对密

码原理、手段和方法进行分析、攻击的技术和

科学。主要研究如何分析和破译密码。

2006

术语与定义

1．明文

待加密的信息称为明文

2．密文

明文经过加密或伪装，形成密文

3．加密和解密

对明文而实施一系列的变换过程而形成密文，称为加

密或加密变换。反之对密文施加一系列的逆变换而还原

成明文，称为解密或解密更换

4 ．密码方案

密码方案确切地描述了加密变换与解密变换的具体

规则

5 ．密钥空间

密钥的全体称为密钥空间

2006

1 ．密码分析和密码攻击

如果非授权者借助窃听到的密文以及其他一些信息通过各种方法推断原来

的明文甚至密钥，这一过程称为密码分析或密码攻击。

2 ．无条件的安全性

对于一个密码系统来说 . 若攻击者无论得到多少密文也求不出确定明文的足

够信息 , 这种密码系统就是理论上不可破译的 , 即密码系统具有无条件安全性

( 或完善保密性 )

3. 实际安全性

若一个密码系统原则上虽可破译，但为了由密文得到明文或密钥却需付出十

分巨大的计算，而不能在希望的时间内或实际可能的经济条件下求出准确的答案，

这种密码系统就是实际不可破译的，或称称该密码系统具有计算安全性

4. 影响安全性的几个因素

算法强度

算法的强度越高，攻击者越难破译

其它因素

其他的各种非技术手段（如管理的漏洞，密码算法的选择或是某个环节无意

暴露了敏感信息等）来攻破一个密码系统

密码系统的安全性

2006

密码攻击

惟密文攻击

分析者知道一个或一些密文的情况下，企图得到明文或

密钥等敏感信息

已知明文攻击

分析者知道一些明文及对应的密文的对应关系

选择明文攻击

分析者获得更大机会接近密码系统，可以选择一些对攻

击有利的特定明文，并得到对应的密文，以及在此基础上进行

密码的破译

选择密文攻击

与选择明文攻击相反，分析者可以选择性地知道一些攻

击有利的特定密文，并得到对应的明文

2006

密码系统的安全需求

密码系统的密钥空间必须足够地大

加密与解密过程必须是计算上可行的，必须能

够被方便地实现与使用

整个密码系统的安全性系于密钥上，即使密码

方案被公布，在密钥不泄露的情况下，密码系

统的安全性也可以得到保证。

2006

？什么是一个好的加密算法

假设密码 (password)k 是固定的

明文和密文是一个映射关系：单射，即

Ek(x1) != Ek(x2) if x1 != x2

通常情况是：明文非常有序

打破明文本身的规律性

随机性 ( 可望不可及 )

非线性 ( 一定要 )

统计意义上的规律

多次迭代

迭代是否会增加变换的复杂性

是否存在通用的框架，用于迭代

2006

已有密码算法

经典密码算法

替换技术

(Substitution)

置换技术

(Transposition)

现代密码算法

DES

其他密码算法

要求的计算强度小

以字母表为主要加密对象

替换和置换技术

数据安全基于算法的保密

密码分析方法基于明文的可读

性以及字母和字母组合的频率

特性

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摘要：

2006第二章数据加密技术2006问题：1.如何保障信息机密性？密码体系2.如何进行实体身份鉴别？数字签名、PKI机密性完整性密文传输身份认证完整性检查2006提纲对称密码体系非对称密码体系基于属性的数字加密技术数字签名与鉴别应用身份认证协议PKI2006密码学的两个分支1．密码编码学(Cryptography)　　密码编码学就是研究对数据进行变换的原理、手段和方法的技术和科学。主要研究对信息进行变换，以保护信息在信道的过程中不被敌手窃取、解读和利用的方法。2．密码分析学(Cryptanalytics)密码分析学是为了取得秘密的信息，而对密码系统及其流动的数据进行分析，是对密码原理...

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