密碼學基礎之基本概念

2021-09-26 19:34:47 字數 2164 閱讀 3315

今天上了老師的課,知道了密碼學的一些概念和一些基礎知識,想總結總結分享給大家

密碼學:用基於數學方法的程式和保密的秘鑰對資訊進行編碼,把資訊變成一段雜亂無章難以理解的字串,也就是把明文轉變成密文。

密碼學只要分為兩個分支:密碼編碼學,密碼分析學

密碼編碼學:主要研究對資訊進行變化,以保護資訊在通道傳遞過程中不被敵手竊取、解讀和利用的方法(如何加密)

密碼分析學:過程與之相反

密碼學的基本概念:

密碼系統:明文空間、密文空間、密碼方案、秘鑰空間組成

明文:未經過加密的原始資訊,一般情況下,用小寫m(message訊息)或p(plaintext明文)表示

明文空間:明文的全體

密文:經過偽裝後的明文,一般情況下,用小寫c(cipher密碼)表示

密文空間:密文的集合,一般情況下,用大寫的c表示

密碼方案:確切的描述了加密變換和解密變換的具體規則(對明文進行加密時所使用的規則描述,對密文還原時所使用的規則),加密(e(m)),m為明文。解密(d(c)),c為密文

秘鑰:加密和解密演算法的操作在此元素控制下進行。一般用k(key秘鑰)表示

秘鑰空間:秘鑰的全體

密碼分析者

被動攻擊:採用搭線竊聽等方式直接獲取未經過加密的明文或加密後的密文,並分析得知明文

主動攻擊:採用刪除、更改、增添、重放、偽造等手段主動向系統注入假的資訊

攻擊手段

新式威脅

特點被動攻擊

竊聽、流量分析

機密性不破壞原始資訊,難以發現

主動攻擊

篡改、偽造、重放

完整性/真實性

難以發現,但難於防範

主動攻擊

拒絕服務

可用性密碼體制:完成加密和解密的演算法,加密和解密過程通過密碼體制+秘鈅來控制的

按照分類的標準,可以將密碼體制分為許多類:

歷史:古典密碼、近代密碼

保護內容:受限制的演算法(演算法的保密性基於保持演算法的秘密)和基於秘鑰的演算法(演算法的保密性僅僅基於對秘鑰的保密)

加密/解密秘鑰是否相同:對稱秘鑰密碼體制和公鑰密碼體制

明文處理方式:分組密碼和流密碼

是否能進行可逆的加密變換分類:單向函式密碼體制和雙向變換密碼體制

密碼學可分為3個階段

1.古典密碼體制 通過某種方式的文字置換進行

2.近代密碼體制 密碼學置於堅實的數學基礎之上

3.密碼學的新方向 公鑰密碼體制的公開

決定密碼系統的安全性因素

1.所使用的密碼演算法的保密程度

2.密碼演算法以外不安全的因素

密碼分析方法

1.窮舉分析法(遍歷全部秘鑰空間對密文進行解密)

2.統計分析法(分析密文和明文的統計規律來破譯密碼)

3.數字分析攻擊(加解密演算法的數學基礎和某些密碼學特徵,通過數學求解的方式破譯密碼)

密碼分析攻擊型別

1.唯密文攻擊 分析者根據所截獲的乙個或者一些密文進行攻擊,目的是得到明文或秘鑰

2.已知明文攻擊 分析者除了截獲密文外,還有已知一些「密文-明文對」來破譯密碼

3.選擇明文攻擊 分析者不僅可以得到一些「明文-密文對」,還可以任意選擇希望被加密的明文,並獲取相應的密文

4.選擇密文攻擊 分析者可以選擇一些密文,並得到相應的明文,任務推出秘鑰

密碼系統安全性的概念

乙個密碼系統統稱為無條件安全,即使接受到無限密文,也無法確定其秘鑰

乙個密碼系統為計算機上安全:該密碼系統滿足破解密文的花費遠遠大於所解密資訊或破解密文所花費的時間遠遠大於該資訊的有效時間

密碼學 基本概念

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...

密碼學基本概念

以密碼學為基礎的資訊保安的五個主要方面,機密性,可用性,完整性,認證性,不可否認性 指保密資訊不會透露給非授權使用者或實體,確保儲存的資訊或傳輸的資訊僅能被授權使用者獲取到,而非授權使用者獲取到也無法知曉資訊內容 使用密碼演算法進行加密 指資訊在生成,傳輸,儲存和使用過程中發生的人為或非人為的非授權...

密碼學常見基本概念 對稱加密

對稱加密 對稱加密也叫私鑰加密,指加解密使用相同秘鑰的加密演算法。資料發信方將明文 原始資料 和加密金鑰一起經過特殊加密演算法處理後,使其變成複雜的加密密文傳送出去。收信方收到密文後,若想解讀原文,則需要使用加密用過的金鑰及相同演算法的逆演算法對密文進行解密,才能使其恢復成可讀明文。在對稱加密演算法...