密碼學 基本概念

2021-08-05 21:58:28 字數 1525 閱讀 7172

密碼學的目的是通過將資訊編碼使其不可讀,從而達到安全性。
1、明文和密文

明文資訊是知道這種語言的任何人都能理解的,該資訊不進行任何編碼,是傳送人、接受人和任何訪問資訊的人都能理解的資訊。

明文資訊用某種模式編碼之後,得到密文資訊。

2、替換方法

2.1凱撒加密法

第乙個替換加密例項,把明文訊息中的每個字母換成向後三個字母的字母,是隱藏明文資訊的脆弱機制。

破解:逆轉凱撒加密法,把每個字母換成向前三個字母的字母。

2.2凱撒加密法的改進

把明文中的字母換成任何有效的字母,這樣,每個字母有25種替換可能。

破解:假設k為1,讀取整個密文資訊,將密文中的每個字母換成字母表中相隔k的字母,將k遞增1,如果k小於26,重複讀取,否則停止,得到的25個結果中,其中有乙個是原先的明文資訊。但是若是不同字母按照不同的替換規則則很有難度。

2.3單碼加密法

每個明文資訊的所有字母隨即替換,即每個字母按照不同規則替換成不同字母,26個字母的任意組合置換,從而達到 26!種可能。

2.4塊替換加密法

把一塊字母整體替換成另一塊字母。

2.5多碼替換加密法

使用多個單碼秘藥,每個金鑰加密乙個明文本母。第乙個金鑰加密第乙個,第二個加密第二個,以此類推,用完了就迴圈使用。

3、變化加密方法

3.1柵欄加密

將明文資訊寫成對角線序列,將第一步寫出的明文讀入行序列

3.2簡單分欄式變換加密

將明文資訊一行一行地寫入預訂長度的矩形中,一列一列隨機順序讀資訊,得到的資訊就是密文資訊。這個只是將明文資訊排成矩陣中的行序列,按隨機順序讀取。

3.3多輪簡單分欄式變換加密

將明文資訊一行一行地寫入預訂長度的矩形中,一列一列隨機順序讀資訊,得到的資訊就是密文資訊,然後重複多次。。。

3.4vernam加密法

也稱一次性板,用隨機的非重複字符集合作為輸入密文,輸入密文長度等於原資訊明文長度。

過程:

按遞增順序把每個明文本母作為乙個數字;

對輸入密文的每個字母進行相同處理;

將明文中的每個字母和輸入密文的相應字母相加;

如果和大於26,則減去26;

將和變成相應字母,從而得到輸出密文

4、加密與解密

如果加密和解密使用的是相同的金鑰,則是對稱金鑰加密,如果加密與解密用的是不同金鑰,則是非對稱金鑰。

diddie-hellman金鑰交換協議

過程:

首先確定兩個大素數n和g,不必保密;

a方選擇乙個大隨機數x,並計算a=g^x mod n,然後發a給b方;

b方選擇另乙個大隨機數y,並計算b=g^y mod n,然後發b給a方;

計算秘密金鑰k1:k1=b^x mod n,金鑰k2:k2=a^y mod n

所以最後k1=(g^y mod n)^x mod n=g^xy mod n

k2=(g^x mod n)^y mod n=g^yx mod n

k1=k2

密碼學基本概念

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