密碼學的簡短發展歷史（基礎向）

----------------------------------主要內容的學習**為課堂所學&書籍《現代密碼學》（原書第四版，清華大學出版社，楊波編著）---------------------------------------------

密碼學的發展大致經過了三個時代。即古典密碼時期（19世紀末期之前）、近代密碼時期（20世紀初~2023年）和現代密碼時期（2023年至今），其中現代密碼學又可以由公鑰密碼學的出現分為前後兩個時期。

1.古典密碼時期：加密主要通過手工作業的方式完成，如典型的「紙條纏繞」加密，凱撒密碼等。

2.近代密碼時期：隨著兩次工業革命的進行和發展，在加密方法中，人們開始逐步使用機電技術，如轉輪機(rotor)等，使得加密、解密的過程相對於手工加密來說更加快速，同時加密方式也可以變得很複雜，如二戰中德軍使用的enigma密碼等。

3.現代密碼時期：密碼學真正成為一門科學，在加密的研究過程中，逐步發展出嚴密而又科學的準則，如kerckhoffs準則（演算法本身無需保密，關鍵只在於金鑰），shannon提出的明文密文長度一致準則等。

由於計算機技術的發展，在設計現代密碼方案時，必須要考慮到金鑰的變化量的大小，以防止計算機的算力對於密碼的窮舉攻擊，例如：

假設金鑰變化量為2128≈10128×0.301＝1038.5

考查該密碼演算法的抗窮舉攻擊能力：假想為計算機速度為10億次/秒

10億＝109 　　1年＝365×24×3600＝3.15×107秒

1年可以窮舉的金鑰量為： 3.15×107× 109＝ 3.15×1016個金鑰

所以2128個金鑰需要1038.5/ 3.15×1016≈2023年（一萬億億年）才能窮舉完，因此該密碼方案是健壯的，能夠抗窮舉攻擊。

另外還有一點，我們現在更常見的大多數密碼方案都屬於開放式密碼學，即基於kerckhoffs準則，相對於傳統將加密方法也保密的方法，這樣做的優勢在於：

（1）公開的設計承受公開的鑽研和分析，因此可能更加健壯。

（2）安全缺陷（若存在的話），廣泛的提前發現比被敵方默默發現會更好。

（3）基於演算法保密性的系統安全，會因為**逆向工程而導致嚴重威脅。相比之下，金鑰不是**的一部分，不存在逆向工程的弱點。

（4）公開設計使標準的建立成為可能。