谁知道密码学属于那个学科的范畴 什么是RSA1024位非对称密钥 (密码法是哪一个学科)

2023-03-25 2:11:29 听风 思思

研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。

密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。

在西欧语文中之源於希腊语kryptós,“隐藏的”,和gráphein,“书写”)是研究如何隐密的传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究,常被认为是数学和计算机科学的分支,和信息论也密切相关。著名的密码学者Ron Rivest解释道:「密码学是关於如何在敌人存在的环境中通讯」,自工程学的角度,这相当于密码学与纯数学的异同。密码学是 信息安全等相关议题,如认证、访问控制的核心。密码学的首要目是隐藏信息的涵义,并不是将隐藏信息的存在。密码学也促进了计算机科学,特别是在於电脑与网路安全所使用的技术,如访问控制与信息的机密性。密码学已被应用在日常生活:包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。

非对称加密算法的核心就是加密密钥不等于解密密钥,且无法从任意一个密钥推导出另一个密钥,这样就大大加强了信息保护的力度,而且基于密钥对的原理很容易的实现数字签名和电子信封。

比较典型的非对称加密算法是RSA算法,它的数学原理是大素数的分解,密钥是成对出现的,一个为公钥,一个是私钥。公钥是公开的,可以用私钥去解公钥加密过的信息,也可以用公钥去解私钥加密过的信息。

比如A向B发送信息,由于B的公钥是公开的,那么A用B的公钥对信息进行加密,发送出去,因为只有B有对应的私钥,所以信息只能为B所读取。

牢固的RSA算法需要其密钥长度为1024位,加解密的速度比较慢是它的弱点。

另外一种比较典型的非对称加密算法是ECC算法,基于的数学原理是椭圆曲线离散对数系统,这种算法的标准我国尚未确定,但是其只需要192 bit 就可以实现牢固的加密。所以,应该是优于RSA算法的。

对于加密,基本上不存在一个完全不可以被破解的加密算法,因为只要你有足够的时间,完全可以用穷举法来进行试探,如果说一个加密算法是牢固的,一般就是指在现有的计算条件下,需要花费相当长的时间才能够穷举成功(比如100年)

RSA加密演算法是一种非对称加密演算法。在公钥加密标准和电子商业中RSA被广泛使用。RSA是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

1973年,在英国政府通讯总部工作的数学家克利福德·柯克斯(Clifford Cocks)在一个内部文件中提出了一个相应的算法,但他的发现被列入机密,一直到1997年未被发表。

RSA算法的可靠性基于分解极大的整数是很困难的。假如有人找到一种很快的分解因子的算法的话,那么用RSA加密的信息的可靠性就肯定会极度下降。但找到这样的算法的可能性是非常小的。今天只有短的RSA钥匙才可能被强力方式解破。到2004年为止,世界上还没有任何可靠的攻击RSA算法的方式。只要其钥匙的长度足够长,用RSA加密的信息实际上是不能被解破的。

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谁了解密码学的发展历史?

发展历程

密码学(在西欧语文中,源于希腊语kryptós“隐藏的”,和gráphein“书写”)是研究如何隐密地传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究,常被认为是数学和计算机科学的分支,和信息论也密切相关。

著名的密码学者Ron Rivest解释道:“密码学是关于如何在敌人存在的环境中通讯”,自工程学的角度,这相当于密码学与纯数学的异同。密码学是信息安全等相关议题,如认证、访问控制的核心。密码学的首要目的是隐藏信息的涵义,并不是隐藏信息的存在。

密码学也促进了计算机科学,特别是在于电脑与网络安全所使用的技术,如访问控制与信息的机密性。密码学已被应用在日常生活:包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。

密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为脱密变换。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。

密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。

进行明密变换的法则,称为密码的体制。指示这种变换的参数,称为密钥。它们是密码编制的重要组成部分。

密码体制的基本类型可以分为四种:错乱按照规定的图形和线路,改变明文字母或数码等的位置成为密文;代替——用一个或多个代替表将明文字母或数码等代替为密文;密本——用预先编定的字母或数字密码组,代替一定的词组单词等变明文为密文。

加乱——用有限元素组成的一串序列作为乱数,按规定的算法,同明文序列相结合变成密文。以上四种密码体制,既可单独使用,也可混合使用 ,以编制出各种复杂度很高的实用密码。

20世纪70年代以来,一些学者提出了公开密钥体制,即运用单向函数的数学原理,以实现加、脱密密钥的分离。加密密钥是公开的,脱密密钥是保密的。这种新的密码体制,引起了密码学界的广泛注意和探讨。

利用文字和密码的规律,在一定条件下,采取各种技术手段,通过对截取密文的分析,以求得明文,还原密码编制,即破译密码。破译不同强度的密码,对条件的要求也不相同,甚至很不相同。

其实在公元前,秘密书信已用于战争之中。西洋“史学之父”希罗多德(Herodotus)的《历史》(The Histories)当中记载了一些最早的秘密书信故事。公元前5世纪,希腊城邦为对抗奴役和侵略,与波斯发生多次冲突和战争。

于公元前480年,波斯秘密集结了强大的军队,准备对雅典(Athens)和斯巴达(Sparta)发动一次突袭。

希腊人狄马拉图斯(Demaratus)在波斯的苏萨城(Susa)里看到了这次集结,便利用了一层蜡把木板上的字遮盖住,送往并告知了希腊人波斯的图谋。最后,波斯海军覆没于雅典附近的沙拉米斯湾(Salamis Bay)。

由于古时多数人并不识字,最早的秘密书写的形式只用到纸笔或等同物品,随着识字率提高,就开始需要真正的密码学了。最古典的两个加密技巧是:

置换(Transposition cipher):将字母顺序重新排列,例如‘help me’变成‘ehpl em’。

替代(substitution cipher):有系统地将一组字母换成其他字母或符号,例如‘fly at once’变成‘gmz bu podf’(每个字母用下一个字母取代)。

扩展资料:

研究

作为信息安全的主干学科,西安电子科技大学的密码学全国第一。

1959年,受钱学森指示,西安电子科技大学在全国率先开展密码学研究,1988年,西电第一个获准设立密码学硕士点,1993年获准设立密码学博士点,是全国首批两个密码学博士点之一,也是唯一的军外博士点,1997年开始设有长江学者特聘教授岗位,并成为国家211重点建设学科。

2001年,在密码学基础上建立了信息安全专业,是全国首批开设此专业的高校。

西安电子科技大学信息安全专业依托一级国家重点学科“信息与通信工程”(全国第二)、二级国家重点学科“密码学”(全国第一)组建,是985工程优势学科创新平台、211工程重点建设学科。

拥有综合业务网理论及关键技术国家重点实验室、无线网络安全技术国家工程实验室、现代交换与网络编码研究中心(香港中文大学—西安电子科技大学)、计算机网络与信息安全教育部重点实验室、电子信息对抗攻防与仿真技术教育部重点实验室等多个国家级、省部级科研平台。

在中国密码学会的34个理事中,西电占据了12个,且2个副理事长都是西电毕业的,中国在国际密码学会唯一一个会员也出自西电。毫不夸张地说,西电已成为中国培养密码学和信息安全人才的核心基地。

以下简单列举部分西电信安毕业生:来学嘉,国际密码学会委员,IDEA分组密码算法设计者;陈立东,美国标准局研究员;丁存生,香港科技大学教授;邢超平,新加坡NTU教授;冯登国,中国科学院信息安全国家实验室主任,中国密码学会副理事长。

张焕国,中国密码学会常务理事,武汉大学教授、信安掌门人;何大可,中国密码学会副理事长,西南交通大学教授、信安掌门人;何良生,中国人民解放军总参谋部首席密码专家;叶季青,中国人民解放军密钥管理中心主任。

西安电子科技大学拥有中国在信息安全领域的三位领袖:肖国镇、王育民、王新梅。其中肖国镇教授是我国现代密码学研究的主要开拓者之一,他提出的关于组合函数的统计独立性概念,以及进一步提出的组合函数相关免疫性的频谱特征化定理,被国际上通称为肖—Massey定理。

成为密码学研究的基本工具之一,开拓了流密码研究的新领域,他是亚洲密码学会执行委员会委员,中国密码学会副理事长,还是国际信息安全杂志(IJIS)编委会顾问。

2001年,由西安电子科技大学主持制定的无线网络安全强制性标准——WAPI震动了全世界,中国拥有该技术的完全自主知识产权,打破了美国IEEE在全世界的垄断,华尔街日报当时曾报道说:“中国无线技术加密标准引发业界慌乱”。

这项技术也是中国在IT领域取得的具少数有世界影响力的重大科技进展之一。

西安电子科技大学的信息安全专业连续多年排名全国第一,就是该校在全国信息安全界领袖地位的最好反映。

参考资料来源:百度百科-密码学

密码学的学科分类

Autokey密码

置换密码

二字母组代替密码 (by Charles Wheatstone)

多字母替换密码

希尔密码

维吉尼亚密码

替换式密码

凯撒密码

摩尔斯电码

ROT13

仿射密码

Atbash密码

换位密码

Scytale

Grille密码

VIC密码 (一种复杂的手工密码,在五十年代早期被至少一名苏联间谍使用过,在当时是十分安全的)

流密码

LFSR流密码

EIGamal密码

RSA密码

对传统密码学的攻击

频率分析

重合指数

经典密码学

在近代以前,密码学只考虑到信息的机密性(confidentiality):如何将可理解的信息转换成难以理解的信息,并且使得有秘密信息的人能够逆向回复,但缺乏秘密信息的拦截者或窃听者则无法解读。近数十年来,这个领域已经扩展到涵盖身分认证(或称鉴权)、信息完整性检查、数字签名、互动证明、安全多方计算等各类技术。

古中国周朝兵书《六韬.龙韬》也记载了密码学的运用,其中的《阴符》和《阴书》便记载了周武王问姜子牙关于征战时与主将通讯的方式: 太公曰:“主与将,有阴符,凡八等。有大胜克敌之符,长一尺。破军擒将之符,长九寸。降城得邑之符,长八寸。却敌报远之符,长七寸。警众坚守之符,长六寸。请粮益兵之符,长五寸。败军亡将之符,长四寸。失利亡士之符,长三寸。诸奉使行符,稽留,若符事闻,泄告者,皆诛之。八符者,主将秘闻,所以阴通言语,不泄中外相知之术。敌虽圣智,莫之能识。”

武王问太公曰:“… 符不能明;相去辽远,言语不通。为之奈何?”

太公曰:“诸有阴事大虑,当用书,不用符。主以书遗将,将以书问主。书皆一合而再离,三发而一知。再离者,分书为三部。三发而一知者,言三人,人操一分,相参而不相知情也。此谓阴书。敌虽圣智,莫之能识。” 阴符是以八等长度的符来表达不同的消息和指令,可算是密码学中的替代法(en:substitution),把信息转变成敌人看不懂的符号。至于阴书则运用了移位法,把书一分为三,分三人传递,要把三份书重新拼合才能获得还原的信息。

除了应用于军事外,公元四世纪婆罗门学者伐蹉衍那(en:Vatsyayana) 所书的《欲经》4 中曾提及到用代替法加密信息。书中第45项是秘密书信(en:mlecchita-vikalpa) ,用以帮助妇女隐瞒她们与爱郞之间的关系。其中一种方法是把字母随意配对互换,如套用在罗马字母中,可有得出下表: A B C D E F G H I J K L M Z Y X W V U T S R Q P O N 由经典加密法产生的密码文很容易泄漏关于明文的统计信息,以现代观点其实很容易被破解。阿拉伯人津帝(en:al-Kindi)便提及到如果要破解加密信息,可在一篇至少一页长的文章中数算出每个字母出现的频率,在加密信件中也数算出每个符号的频率,然后互相对换,这是频率分析的前身,此后几乎所有此类的密码都马上被破解。但经典密码学仍未消失,经常出现在谜语之中(见en:cryptogram)。这种分析法除了被用在破解密码法外,也常用于考古学上。在破解古埃及象形文字(en:Hieroglyphs)时便运用了这种解密法。 标准机构

the Federal Information Processing Standards Publication program (run by NIST to produce standards in many areas to guide operations of the US Federal government; many FIPS Pubs are cryptography related,ongoing)

the ANSI standardization process (produces many standards in many areas; some are cryptography related,ongoing)

ISO standardization process (produces many standards in many areas; some are cryptography related,ongoing)

IEEE standardization process (produces many standards in many areas; some are cryptography related,ongoing)

IETF standardization process (produces many standards (called RFCs) in many areas; some are cryptography related,ongoing)

See Cryptography standards

加密组织

NSA internal evaluation/selections (surely extensive,nothing is publicly known of the process or its results for internal use; NSA is charged with assisting NIST in its cryptographic responsibilities)

GCHQ internal evaluation/selections (surely extensive,nothing is publicly known of the process or its results for GCHQ use; a division of GCHQ is charged with developing and recommending cryptographic standards for the UK government)

DSD Australian SIGINT agency - part of ECHELON

Communications Security Establishment (CSE) - Canadian intelligence agency.

努力成果

the DES selection (NBS selection process,ended 1976)

the RIPE division of the RACE project (sponsored by the European Union,ended mid-'80s)

the AES competition (a 'break-off' sponsored by NIST; ended 2001)

the NESSIE Project (evaluation/selection program sponsored by the European Union; ended 2002)

the CRYPTREC program (Japanese government sponsored evaluation/recommendation project; draft recommendations published 2003)

the Internet Engineering Task Force (technical body responsible for Internet standards -- the Request for Comment series: ongoing)

the CrypTool project (eLearning programme in English and German; freeware; exhaustive educational tool about cryptography and cryptanalysis)

加密散列函数 (消息摘要算法,MD算法) 

加密散列函数

消息认证码

Keyed-hash message authentication code

EMAC (NESSIE selection MAC)

HMAC (NESSIE selection MAC; ISO/IEC 9797-1,FIPS and IETF RFC)

TTMAC 也称 Two-Track-MAC (NESSIE selection MAC; K.U.Leuven (Belgium) debis AG (Germany))

UMAC (NESSIE selection MAC; Intel,UNevada Reno,IBM,Technion, UCal Davis)

MD5 (系列消息摘要算法之一,由MIT的Ron Rivest教授提出; 128位摘要)

SHA-1 (NSA开发的160位摘要,FIPS标准之一;第一个发行发行版本被发现有缺陷而被该版本代替; NIST/NSA 已经发布了几个具有更长'摘要'长度的变种; CRYPTREC推荐 (limited))

SHA-256 (NESSIE 系列消息摘要算法,FIPS标准之一180-2,摘要长度256位 CRYPTREC recommendation)

SHA-384 (NESSIE 列消息摘要算法,FIPS标准之一180-2,摘要长度384位; CRYPTREC recommendation)

SHA-512 (NESSIE 列消息摘要算法,FIPS标准之一180-2,摘要长度512位; CRYPTREC recommendation)

RIPEMD-160 (在欧洲为 RIPE 项目开发,160位摘要;CRYPTREC 推荐 (limited))

Tiger (by Ross Anderson et al)

Snefru

Whirlpool (NESSIE selection hash function,Scopus Tecnologia S.A. (Brazil) K.U.Leuven (Belgium))

公/私钥加密算法(也称 非对称性密钥算法)

ACE-KEM (NESSIE selection asymmetric encryption scheme; IBM Zurich Research)

ACE Encrypt

Chor-Rivest

Diffie-Hellman(key agreement; CRYPTREC 推荐)

El Gamal (离散对数)

ECC(椭圆曲线密码算法) (离散对数变种)

PSEC-KEM (NESSIE selection asymmetric encryption scheme; NTT (Japan); CRYPTREC recommendation only in DEM construction w/SEC1 parameters) )

ECIES (Elliptic Curve Integrated Encryption System; Certicom Corp)

ECIES-KEM

ECDH (椭圆曲线Diffie-Hellman 密钥协议; CRYPTREC推荐)

EPOC

Merkle-Hellman (knapsack scheme)

McEliece

NTRUEncrypt

RSA (因数分解)

RSA-KEM (NESSIE selection asymmetric encryption scheme; ISO/IEC 18033-2 draft)

RSA-OAEP (CRYPTREC 推荐)

Rabin cryptosystem (因数分解)

Rabin-SAEP

HIME(R)

XTR

公/私钥签名算法

DSA(zh:数字签名;zh-tw:数位签章算法) (来自NSA,zh:数字签名;zh-tw:数位签章标准(DSS)的一部分; CRYPTREC 推荐)

Elliptic Curve DSA (NESSIE selection digital signature scheme; Certicom Corp); CRYPTREC recommendation as ANSI X9.62,SEC1)

Schnorr signatures

RSA签名

RSA-PSS (NESSIE selection digital signature scheme; RSA Laboratories); CRYPTREC recommendation)

RSASSA-PKCS1 v1.5 (CRYPTREC recommendation)

Nyberg-Rueppel signatures

MQV protocol

Gennaro-Halevi-Rabin signature scheme

Cramer-Shoup signature scheme

One-time signatures

Lamport signature scheme

Bos-Chaum signature scheme

Undeniable signatures

Chaum-van Antwerpen signature scheme

Fail-stop signatures

Ong-Schnorr-Shamir signature scheme

Birational permutation scheme

ESIGN

ESIGN-D

ESIGN-R

Direct anonymous attestation

NTRUSign用于移动设备的公钥加密算法,密钥比较短小但也能达到高密钥ECC的加密效果

SFLASH (NESSIE selection digital signature scheme (esp for smartcard applications and similar); Schlumberger (France))

Quartz

秘密钥算法 (也称 对称性密钥算法)

流密码

A5/1,A5/2 (GSM移动电话标准中指定的密码标准)

BMGL

Chameleon

FISH (by Siemens AG)

二战'Fish'密码

Geheimfernschreiber (二战时期Siemens AG的机械式一次一密密码,被布莱奇利(Bletchley)庄园称为STURGEON)

Schlusselzusatz (二战时期 Lorenz的机械式一次一密密码,被布莱奇利(Bletchley)庄园称为[[tunny)

HELIX

ISAAC (作为伪随机数发生器使用)

Leviathan (cipher)

LILI-128

MUG1 (CRYPTREC 推荐使用)

MULTI-S01 (CRYPTREC 推荐使用)

一次一密 (Vernam and Mauborgne,patented mid-'20s; an extreme stream cypher)

Panama

Pike (improvement on FISH by Ross Anderson)

RC4 (ARCFOUR) (one of a series by Prof Ron Rivest of MIT; CRYPTREC 推荐使用 (limited to 128-bit key))

CipherSaber (RC4 variant with 10 byte random IV,易于实现)

SEAL

SNOW

SOBER

SOBER-t16

SOBER-t32

WAKE

分组密码

分组密码操作模式

乘积密码

Feistel cipher (由Horst Feistel提出的分组密码设计模式)

Advanced Encryption Standard (分组长度为128位; NIST selection for the AES,FIPS 197,2001 -- by Joan Daemen and Vincent Rijmen; NESSIE selection; CRYPTREC 推荐使用)

Anubis (128-bit block)

BEAR (由流密码和Hash函数构造的分组密码,by Ross Anderson)

Blowfish (分组长度为128位; by Bruce Schneier,et al)

Camellia (分组长度为128位; NESSIE selection (NTT Mitsubishi Electric); CRYPTREC 推荐使用)

CAST-128 (CAST5) (64 bit block; one of a series of algorithms by Carlisle Adams and Stafford Tavares,who are insistent (indeed,adamant) that the name is not due to their initials)

CAST-256 (CAST6) (128位分组长度; CAST-128的后继者,AES的竞争者之一)

CIPHERUNICORN-A (分组长度为128位; CRYPTREC 推荐使用)

CIPHERUNICORN-E (64 bit block; CRYPTREC 推荐使用 (limited))

CMEA - 在美国移动电话中使用的密码,被发现有弱点.

CS-Cipher (64位分组长度)

DESzh:数字;zh-tw:数位加密标准(64位分组长度; FIPS 46-3,1976)

DEAL - 由DES演变来的一种AES候选算法

DES-X 一种DES变种,增加了密钥长度.

FEAL

GDES -一个DES派生,被设计用来提高加密速度.

Grand Cru (128位分组长度)

Hierocrypt-3 (128位分组长度; CRYPTREC 推荐使用))

Hierocrypt-L1 (64位分组长度; CRYPTREC 推荐使用 (limited))

International Data Encryption Algorithm (IDEA) (64位分组长度--苏黎世ETH的James Massey X Lai)

Iraqi Block Cipher (IBC)

KASUMI (64位分组长度; 基于MISTY1,被用于下一代W-CDMAcellular phone 保密)

KHAZAD (64-bit block designed by Barretto and Rijmen)

Khufu and Khafre (64位分组密码)

LOKI89/91 (64位分组密码)

LOKI97 (128位分组长度的密码,AES候选者)

Lucifer (by Tuchman et al of IBM,early 1970s; modified by NSA/NBS and released as DES)

MAGENTA (AES 候选者)

Mars (AES finalist,by Don Coppersmith et al)

MISTY1 (NESSIE selection 64-bit block; Mitsubishi Electric (Japan); CRYPTREC 推荐使用 (limited))

MISTY2 (分组长度为128位:Mitsubishi Electric (Japan))

Nimbus (64位分组)

Noekeon (分组长度为128位)

NUSH (可变分组长度(64 - 256位))

Q (分组长度为128位)

RC2 64位分组,密钥长度可变.

RC6 (可变分组长度; AES finalist,by Ron Rivest et al)

RC5 (by Ron Rivest)

SAFER (可变分组长度)

SC2000 (分组长度为128位; CRYPTREC 推荐使用)

Serpent (分组长度为128位; AES finalist by Ross Anderson,Eli Biham,Lars Knudsen)

SHACAL-1 (256-bit block)

SHACAL-2 (256-bit block cypher; NESSIE selection Gemplus (France))

Shark (grandfather of Rijndael/AES,by Daemen and Rijmen)

Square (father of Rijndael/AES,by Daemen and Rijmen)

3-Way (96 bit block by Joan Daemen)

TEA(小型加密算法)(by David Wheeler Roger Needham)

Triple DES (by Walter Tuchman,leader of the Lucifer design team -- not all triple uses of DES increase security,Tuchman's does; CRYPTREC 推荐使用 (limited),only when used as in FIPS Pub 46-3)

Twofish (分组长度为128位; AES finalist by Bruce Schneier,et al)

XTEA (by David Wheeler Roger Needham)

多表代替密码机密码

Enigma (二战德国转轮密码机--有很多变种,多数变种有很大的用户网络)

紫密(Purple) (二战日本外交最高等级密码机;日本海军设计)

SIGABA (二战美国密码机,由William Friedman,Frank Rowlett,等人设计)

TypeX (二战英国密码机)

Hybrid code/cypher combinations

JN-25 (二战日本海军的高级密码; 有很多变种)

Naval Cypher 3 (30年代和二战时期英国皇家海军的高级密码)

可视密码

有密级的 密码 (美国)

EKMS NSA的电子密钥管理系统

FNBDT NSA的加密窄带话音标准

Fortezza encryption based on portable crypto token in PC Card format

KW-26 ROMULUS 电传加密机(1960s - 1980s)

KY-57 VINSON 战术电台语音加密

SINCGARS 密码控制跳频的战术电台

STE 加密电话

STU-III 较老的加密电话

TEMPEST prevents compromising emanations

Type 1 products

虽然频率分析是很有效的技巧,实际上加密法通常还是有用的。不使用频率分析来破解一个信息需要知道是使用何种加密法,因此才会促成了谍报、贿赂、窃盗或背叛等行为。直到十九世纪学者们才体认到加密法的算法并非理智或实在的防护。实际上,适当的密码学机制(包含加解密法)应该保持安全,即使敌人知道了使用何种算法。对好的加密法来说,钥匙的秘密性理应足以保障资料的机密性。这个原则首先由奥古斯特·柯克霍夫(Auguste Kerckhoffs)提出并被称为柯克霍夫原则(Kerckhoffs' principle)。信息论始祖克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Shannon)重述:“敌人知道系统。”

大量的公开学术研究出现,是现代的事,这起源于一九七零年代中期,美国国家标准局(National Bureau of Standards,NBS;现称国家标准技术研究所,National|Institute of Standards and Technology,NIST)制定数字加密标准(DES),Diffie和Hellman提出的开创性论文,以及公开释出RSA。从那个时期开始,密码学成为通讯、电脑网络、电脑安全等上的重要工具。许多现代的密码技术的基础依赖于特定基算问题的困难度,例如因子分解问题或是离散对数问题。许多密码技术可被证明为只要特定的计算问题无法被有效的解出,那就安全。除了一个著名的例外:一次垫(one-time pad,OTP),这类证明是偶然的而非决定性的,但是是目前可用的最好的方式。

密码学算法与系统设计者不但要留意密码学历史,而且必须考虑到未来发展。例如,持续增加计算机处理速度会增进暴力攻击法(brute-force attacks)的速度。量子计算的潜在效应已经是部份密码学家的焦点。

二十世纪早期的密码学本质上主要考虑语言学上的模式。从此之后重心转移,数论。密码学同时也是工程学的分支,但却是与别不同,因为它必须面对有智能且恶意的对手,大部分其他的工程仅需处理无恶意的自然力量。检视密码学问题与量子物理间的关连也是热门的研究。

现代密码学大致可被区分为数个领域。对称钥匙密码学指的是传送方与接收方都拥有相同的钥匙。直到1976年这都还是唯一的公开加密法。

现代的研究主要在分组密码(block cipher)与流密码(stream cipher)及其应用。分组密码在某种意义上是阿伯提的多字符加密法的现代化。分组密码取用明文的一个区块和钥匙,输出相同大小的密文区块。由于信息通常比单一区块还长,因此有了各种方式将连续的区块编织在一起。DES和AES是美国联邦政府核定的分组密码标准(AES将取代DES)。尽管将从标准上废除,DES依然很流行(3DES变形仍然相当安全),被使用在非常多的应用上,从自动交易机、电子邮件到远端存取。也有许多其他的区块加密被发明、释出,品质与应用上各有不同,其中不乏被破解者。

流密码,相对于区块加密,制造一段任意长的钥匙原料,与明文依位元或字符结合,有点类似一次一密密码本(one-time pad)。输出的串流根据加密时的内部状态而定。在一些流密码上由钥匙控制状态的变化。RC4是相当有名的流密码。

密码杂凑函数(有时称作消息摘要函数,杂凑函数又称散列函数或哈希函数)不一定使用到钥匙,但和许多重要的密码算法相关。它将输入资料(通常是一整份文件)输出成较短的固定长度杂凑值,这个过程是单向的,逆向操作难以完成,而且碰撞(两个不同的输入产生相同的杂凑值)发生的机率非常小。

信息认证码或押码(Message authentication codes,MACs)很类似密码杂凑函数,除了接收方额外使用秘密钥匙来认证杂凑值。

密码学的历史

在公元前,秘密书信已用于战争之中。西洋“史学之父”希罗多德(Herodotus)的《历史》(The Histories)当中记载了一些最早的秘密书信故事。公元前5世纪,希腊城邦为对抗奴役和侵略,与波斯发生多次冲突和战争。

于公元前480年,波斯秘密集结了强大的军队,准备对雅典(Athens)和斯巴达(Sparta)发动一次突袭。希腊人狄马拉图斯在波斯的苏萨城里看到了这次集结,便利用了一层蜡把木板上的字遮盖住,送往并告知了希腊人波斯的图谋。最后,波斯海军覆没于雅典附近的沙拉米斯湾(Salamis Bay)。

由于古时多数人并不识字,最早的秘密书写的形式只用到纸笔或等同物品,随着识字率提高,就开始需要真正的密码学了。最古典的两个加密技巧是:

1、置换(Transposition cipher):将字母顺序重新排列,例如‘help me’变成‘ehpl em’。

2、替代(substitution cipher):有系统地将一组字母换成其他字母或符号,例如‘fly at once’变成‘gmz bu podf’(每个字母用下一个字母取代)。

扩展资料:

进行明密变换的法则,称为密码的体制。指示这种变换的参数,称为密钥。它们是密码编制的重要组成部分。密码体制的基本类型可以分为四种:

1、错乱——按照规定的图形和线路,改变明文字母或数码等的位置成为密文;

2、代替——用一个或多个代替表将明文字母或数码等代替为密文;

3、密本——用预先编定的字母或数字密码组,代替一定的词组单词等变明文为密文;

4、加乱——用有限元素组成的一串序列作为乱数,按规定的算法,同明文序列相结合变成密文。

以上四种密码体制,既可单独使用,也可混合使用 ,以编制出各种复杂度很高的实用密码。

参考资料来源:百度百科—密码学

“密码学”是怎么的一回事?

现在密码学不算冷门。只是这个学科比较复杂。密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。现在密码已经成为单独的学科,从传统意义上来说,密码学是研究如何把信息转换成一种隐蔽的方式并阻止其他人得到它。密码学是一门跨学科科目,从很多领域衍生而来:它可以被看做是信息理论,却使用了大量的数学领域的工具,众所周知的如数论和有限数学。原始的信息,也就是需要被密码保护的信息,被称为明文。加密是把原始信息转换成不可读形式,也就是密码的过程。解密是加密的逆过程,从加密过的信息中得到原始信息。cipher是加密和解密时使用的算法。最早的隐写术只需纸笔,现在称为经典密码学。其两大类别为置换加密法,将字母的顺序重新排列;替换加密法,将一组字母换成其他字母或符号。经典加密法的资讯易受统计的攻破,资料越多,破解就更容易,使用分析频率就是好法。经典密码学现在仍未消失,经常出现在智力游戏之中。在二十世纪早期,包括转轮机在内的一些机械设备被发明出来用于加密,其中最著名的是用于第二次世界大战的密码机Enigma。这些机器产生的密码相当大地增加了密码分析的难度。比如针对Enigma各种各样的攻击,在付出了相当大的努力后才得以成功。