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第6章 现代密码学课件

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现代密码学PPT课件

现代密码学PPT课件
因此要了解信息安全，首先应该知道信息安全面临 哪些威胁。
信息安全所面临的威胁来自很多方面，并且随着时 间的变化而变化。这些威胁可以宏观地分为人为威 胁和自然威胁。
自然威胁可能来自于各种自然灾害、恶劣的场地环 境、电磁辐射和电磁干扰、网络设备自然老化等。 这些事件有时会直接威胁信息的安全，影响信息的 存储媒质。
3. 完整性业务
和保密业务一样，完整性业务也能应用于消息流、 单个消息或一个消息的某一选定域。用于消息流的 完整性业务目的在于保证所接收的消息未经复制、 插入、篡改、重排或重放，即保证接收的消息和所 发出的消息完全一样；这种服务还能对已毁坏的数 据进行恢复，所以这种业务主要是针对对消息流的 篡改和业务拒绝的。应用于单个消息或一个消息某 一选定域的完整性业务仅用来防止对消息的篡改。
2. 认证业务
用于保证通信的真实性。在单向通信的情况下，认 证业务的功能是使接收者相信消息确实是由它自己 所声称的那个信源发出的。在双向通信的情况下， 例如计算机终端和主机的连接，在连接开始时，认 证服务则使通信双方都相信对方是真实的（即的确 是它所声称的实体）；其次，认证业务还保证通信 双方的通信连接不能被第三方介入，以假冒其中的 一方而进行非授权的传输或接收。
恶意软件指病毒、蠕虫等恶意程序，可分为两类， 如图1.2所示，一类需要主程序，另一类不需要。前 者是某个程序中的一段，不能独立于实际的应用程 序或系统程序；后者是能被操作系统调度和运行的 独立程序。来自图1.2 恶意程序分类
对恶意软件也可根据其能否自我复制来进行分类。 不能自我复制的一般是程序段，这种程序段在主程 序被调用执行时就可激活。能够自我复制的或者是 程序段（病毒）或者是独立的程序（蠕虫、细菌 等），当这种程序段或独立的程序被执行时，可能 复制一个或多个自己的副本，以后这些副本可在这 一系统或其他系统中被激活。以上仅是大致分类， 因为逻辑炸弹或特洛伊木马可能是病毒或蠕虫的一 部分。

现代密码学：第6讲古典密码算法

现代密码学：第6讲古典密码算法

现代密码学第六讲古典密码算法第六讲古典密码算法置换密码单表代替密码算法多表代替密码算法置换（Permutation）密码•对明文字符或字符组进行位置移动的密码•明文的字母保持相同，但顺序被打乱了。

置换密码•对明文字符或字符组进行位置移动的密码•明文的字母顺序被打乱了，但明文字母本身不变天书（Scytale）•500 B.C.，斯巴达人在军事上用于加解密•发送者把一条羊皮纸螺旋形地缠在一个圆柱形木棒上，核心思想是置换木棒的直径需要保密第六讲古典密码算法置换密码单表代替密码算法多表代替密码算法代替密码•代替(Substitution)密码构造一个或多个密文字母表，然后用密文字母表中的字母或者字母组来代替明文字母或字母组，各字母或字母组的相对位置不变，但其本身的值改变了。

•代替密码分为单表代替密码和多表代替密码字母与数字的转换代替密码算法针对英文字母进行处理。

首先将26个字母与十进制数字中的0~25一一对应，如下表所示。

而这里的数的加法和乘法都定义为模26的加法和乘法。

字母a b c d e f g h i j k l m数字0123456789101112字母n o p q r s t u v w x y z数字13141516171819202122232425单表代替密码单表代替密码可分为•加法密码•乘法密码•仿射密码单表代替密码——加法密码明文：密文：密钥：解密：Caesar密码就是一种加法密码（k=3）明文字母ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密文字母DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ABC•设明文为：LOVE•则密文为：ORYH明文：密文：密钥：解密：条件：关键在于计算：方法：扩展的欧几里得算法若，则存在整数使得这里就是，注意要将变为正数1k•加密函数：•密钥：•解密函数：•条件：仿射密码是乘法密码和加法密码的结合。

(mod 26)y ax b =+1()(mod 26)x a y b -=-(,26)1a =第六讲古典密码算法置换密码单表代替密码算法多表代替密码算法多表代换密码多表代换密码首先将明文分为由个字母构成的分组，对每个分组的加密为：其中是密钥，是的可逆矩阵，满足（是行列式），，，。

现代密码学基础ppt课件-精品文档

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现代密码学
1. 2. 3. 4. 5. 6.
密码学的发展阶段 经典加密技术 对称加密技术 非对称加密技术 电子签名法 数字证书
思考
• 密码的安全基于算法还是基于密钥？为什么？ • 什么是电子签名？短信是电子签名吗？ • 加密和签名有什么区别？
1 密码学发展阶段
1949年之前1949～1975年1976年以后码学 密码学是一门艺术 密码学成为科学 密码学的新方向:公钥密
第1阶段－古典密码
Kryha密码机大约在1926 年由Alexander vo Kryha 发明。这是一个多表加 密设备，密钥长度为442， 周期固定。一个由数量 不等的齿的轮子引导密 文轮不规则运动。
第1阶段－古典密码
哈格林（Hagelin）密码机C-36，由Aktiebolaget Cryptoeknid Stockholm于1936年制造密钥周期长度为 3,900,255。
主要特点：数据的安全基于密钥而不是算法的保密
第3阶段 1976~现在
1976年：Diffie
& Hellman 的 “New Directions in Cryptography” 提出了不对称密钥密
1977年Rivest,Shamir & Adleman提出了RSA公钥算法 90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法 主要特点：公钥密码使得发送端和接收端无密钥传输
到用密文比特模式代替明文比特模式
恺撒（Caesar）加密法
例 表 明 密 明 密 1 ： 1 文 文 文 文 字 字 字 字 母 母 母 母 C a e s a r（ a D n Q 恺 撒 ） 恺 c F p S d G q T 密 撒 码 ） e H r U ， 密 f I s V 见 码 g J t W 表 表 h K u X i L v Y j M w Z k N x A l O y B m P z C 1 。

现代密码学第六章

现代密码学第六章



如果p-1不含大素因子，很多情况下也是容易计算的，这时x=x mod p-1, 如果都是小因子，则可分别求出模小因子，再用CRT定理。
3/
（RSA）
第六章 公钥密码和离散对数
ElGamal密码体制与DH密钥交换
6.2 两个基本公钥密码体制
6.2.1 ElGamal密码体制
1. 密钥产生


(a,bGF(p),4a3+27b2(mod p)≠0)

因为＝(a/3)3+(b/2)2=(4a3+27b2)/108是方程x3+ax+b＝0的判别式，当 4a3+27b2 ＝0时方程有重根，设为x0，则点Q0＝(x0,0)是方程(4-2)的重根 即x3+ax+b＝(x-x0)3或者＝(x-x0)2(x-x1)，重根将使得一阶导数3x2＋a在该 Q0点为0 令F(x,y)=y2－x3－ax－b，则F/x|Q0=F/y|Q0=0 所以dy/dx=－(F/x)/(F/y)＝(3x2＋a)/2y在Q0点无定义，即曲线 y2≡x3+ax+b在Q0点的切线无定义，因此点Q0的倍点运算无定义


算法的安全性基于求离散对数的困难性
假设p是大素数，g是p的本原根，p和g作为公开元素，协议如下： ① 用户Alice选择随机数x，计算a=gx mod p，保密x，发送a给Bob ② 用户Bob选择随机数y，计算b=gy mod p，保密y，发送b给Alice ③ Bob和Alice各自计算 k=bx mod p和k=ay mod p, 从而得到共享密钥k 这是因为k=bx mod p=(gy)xmod p=(gx)ymod p=ay mod p

现代密码学基础ppt课件

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加密示例-按字符易位加密
7 4 5 1 2 8 3 6
原文
加密算法：密文的组合 规则，按密钥的字母顺 序
M E
P a e l n m
G
e s i
A
a f l
B
s e l
U
e r i
C
t o o
K
r n n
Please transfer one million dollars to Swiss Bank account six two two … …
2 经典加密技术
替代 置换 转换
2 加密方式概述
基本概念 不可破的密码体制：如果密文中没有足够的信息来唯一 地确定（推导）出对应的明文，则称这一密码体制是 无条件安全的或称为理论上不可破的。 密钥体制的安全性：指一个密码体制的密码不能被可以 使用的计算机资源破译。 关于古典加密法：1949年，C.E.Shannon论证了一般经典 加密法得到的密文几乎都是可破的，从而引起密码学 研究的危机。 DES（Data Encryption Standard）和公开密钥体制（Public Key Crypt-system）：60年代以后出现，成为近代密码 学发展史上的两个重要的里程碑。
我国古代的密码学
从古到今，加密技术在各种战争和商战中应用频繁。 中国古代有一种叫“符”的东西，是把一块竹劈成两 片，双方各执一片，在需要时拼合对证，这也是“符 合”这个词的由来。细细品味，发现“符”与现代的 “公共密钥”加解密技术竟有异曲同工之妙。 该技术使用成对的“公共密钥”和“私有密钥”， 双方各执一个，互不相知，但却可以进行非常有效的 加密认证。
例：如果明文m为“important”，则密文C则为 “RNKLIGZMZ”。

现代密码学精讲PPT共171页

现代密码学精讲PPT共171页
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
现代密码学精讲
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方Байду номын сангаас，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。

清华大学出版社 密码学PPT课件

清华大学出版社 密码学PPT课件
应用密码学
清华大学出版社 2008年9月
课程主要内容
第1章 密码学概述 第2章 古典密码技术 第3章 分组密码 第4章 公钥密码体制 第5章 散列函数与消息鉴别 第6章 数字签名技术 第7章 密钥管理技术 第8章 身份鉴别技术 第9章 序列密码 第10章 密码技术应用
第1章 密码学概述
✓ 二十世纪末的AES算法征集活动使密码学界又掀起了一次分组密码研究的 高潮。同时，在公钥密码领域，椭圆曲线密码体制由于其安全性高、计算 速度快等优点引起了人们的普遍关注和研究，并在公钥密码技术中取得重 大进展。
✓ 在密码应用方面，各种有实用价值的密码体制的快速实现受到高度重视， 许多密码标准、应用软件和产品被开发和应用，美国、德国、日本和我国 等许多国家已经颁布了数字签名法，使数字签名在电子商务和电子政务等
图1.4（a） ENIGMA密码机
图1.4（b） TYPEX密码机
近代密码时期可以看作是科学密码学的前夜，这阶段的密码技术可以
说是一种艺术，是一种技巧和经验的综合体，但还不是一种科学，密码专 家常常是凭直觉和信念来进行密码设计. 和分析，而不是推理和证明。
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第1章 密码学概述
• 现代密码时期
本章主要内容
• 信息安全与密码技术 • 密码技术发展简介 • 密码学基本概念
➢ 密码学的主要任务 ➢ 密码系统的概念 ➢ 对密码系统的攻击 ➢ 密码系统的安全性 ➢ 密码体制的分类 ➢ 对称与非对称密码体. 制的主要特点
3/31
Байду номын сангаас
第1章 密码学概述
1.1 信息安全与密码技术
• 密码技术是一门古老的技术；
④ 抗抵赖性
是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关内容的安全特性 。密码学通过对称加密或非对称加密，以及数字签名等技术，并借助可信机 构或证书机构的辅助来提供这种服务。

《现代密码学基础》课件

《现代密码学基础》课件
2 RSA算法
RSA算法是一种常用的公钥加密算法，基于数论的难题，广泛应用于数字签名和密钥交换 等场景。
3 椭圆曲线算法
椭圆曲线算法是一种新兴的公钥加密算法，具有更短的密钥长度和更高的安全性。
消息认证码
消息认证码用于验证消息的完整性和真实性，常用于数据完整性校验和身份认证。
1 消息认证码概述
2 常用的消息认证码
总结
通过此课件，我们回顾了现代密码学的基础知识，并推荐了后续学习的方向。
《现代密码学基础》PPT 课件
现代密码学基础课程的PPT课件，包括密码学概述、对称加密算法、公钥加密 算法、消息认证码、密码学协议、密码学安全等内容。
密码学概述
密码学是研究信息安全和通信安全的一门学科，主要包括加密与解密技术、密钥管和认证协议 等内容。
1 密码学定义
密码学是研究信息安全和通信安全的一门学科，涉及加密与解密技术、密钥管理和认证 协议等内容。
消息认证码用于验证消息的完整性和真实性， 通常包括消息摘要和密钥。
• HMAC算法 • CMAC算法 • GMAC算法
密码学协议
密码学协议用于实现安全的通信和身份认证，常用于保护网络通信和数据传输的安全性。
1 密码学协议定义
2 常用的密码学协议
密码学协议用于实现安全的通信和身份认证， 通常包括密钥协商、身份认证和数据加密等 功能。
对称加密算法使用相同的密钥对信息进行加 密和解密，加密和解密过程效率高，但密钥 管理复杂。
2 常用的对称加密算法
• DES算法 • 3DES算法 • AES算法
公钥加密算法
公钥加密算法使用不同的密钥对信息进行加密和解密，具有更高的安全性。
1 公钥加密算法概述
公钥加密算法使用不同的密钥对信息进行加密和解密，提供更高的安全性和密钥管理的 便利。

现代密码学(第六章)密码技术应用

现代密码学(第六章)密码技术应用
当第1位~第3位参与者同时到场，求共享的秘密
h(x) a0 a1 x a2 x 2 (mod 17)
2019/11/6
14
二、不经意传输
“不经意传输协议”的特性
（不经意传输协议；Oblivious Transfer；OT）
设Alice欲告诉Bob 某个秘密。 Alice使用一个“不经 意传输协议”将此秘密发送给Bob。则发送/接收 过程就具有以下的性质。
2019/11/6
3
一、秘密共享
例：一个最简单的秘密共享方案
设保险柜有三把锁，分别编号为①、②、③。
张三拥有①、②号锁的钥匙。
李四拥有①、③号锁的钥匙。
王五拥有②、③号锁的钥匙。
三个人中，任何两个以上的人同时到场均可以打开保险 柜；任何一个以下的人到场均打不开保险柜。
此处，一个秘密指的是“①、②、③号锁的钥匙”； n=3（个人）；门限值t=2 （个人）。
2019/11/6
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二、不经意传输
（2）发送/接收过程完结时， Alice无法确知Bob是 否得到了秘密。
换句话说，在发/收过程结束后， Alice仍然仅仅知道： Bob得到秘密和未得到秘密的可能性各占1/2。除 此之外， Alice得不到任何新的消息。
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二、不经意传输
不经意传输的应用实例
当任何t-1个人以下同时到场，每个人交出自己的身 份名（ID(k)，h(ID(k))），则获得了关于未知系数 的t元一次方程组，有t-1个以下方程，因此无法唯 一地确定h(x)。
2019/11/6
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一、秘密共享
在Shamir秘密共享方案中 检测“欺骗者”
设有t+1个以上参与者同时到场。其中有一个参与者 是“欺骗者”Eve，他出示的是身份名（ID(k)， h(ID(k))）是假的。

现代密码技术ppt课件

现代密码技术ppt课件
.
（舍弃了第
9,18,22,25,35,38,43,54 比特位）
总结：DES一轮迭代的过程
.
DES解密操作
由迭代操作的定义，显然可以得到 Ri-1=Li Li-1=Ri⊕f(Li,ki)
若记加密算法每一轮的操作为Ti，我们
可以方便的得出解密算法： DES-1=IP-1∘T1∘T2∘…T15∘T16∘IP
3次循环以后密文有21个比特不同，16次循环 后有34个比特不同 ➢ 如果用只差一比特的两个密钥加密同样明文： 3次循环以后密文有14个比特不同，16次循环 后有35个比特不同
.
3.1 数据加密标准DES
DES的强度
▪ 56位密钥长度问题 ➢ 56-bit 密钥有256 = 72,057,584,037,927,936 ≈ 7.2亿亿 之多
《计算机网络安全》
Chapter 3
现代密码技术
DES、RSA
.
3.1 数据加密标准DES
▪ 19世纪70年代，DES(the Data Encryption Standard)最初由IBM公司提出。
▪ DES是一种分组密码，它采用56比特长的密 钥将64比特的数据加密成64比特的密文。
▪ DES完全公开了加密、解密算法。因而是一 个最引人注目的分组密码系统。
（1）初始置换与逆置换
58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 IP： 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3 61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7

现代密码学基础全套课件

现代密码学基础全套课件

密码体制的分类
1、根据加密算法与解密算法使用密钥是 否相同：
① 对称密钥（单钥密码、秘密密钥密码、 对称密码）
② 非对称密钥（双密钥、公开密钥、非对 称密钥）
2、根据密码算法对明文信息的加密方 式：
① 流密码（逐位的加密明文信息）
② 分组密码（将明文消息分组，逐组进行 加密）
3、按照是否能进行可逆的加密变换：
代换字母表：THEMSAGWRNIDOUBCFJKLPQVXYZ
明文：please
confirm receipt
密文：CDSTKS EBUARJO JSESRCL
(密钥句子中的字母被依次填入密文字母表（重复的字母 只用一次），未用的字母按自然顺序排列）
仿射密码
多表代换密码（ Vegen`ere 密码）
古典密码系统分类
代换密码
单字母代换密码
➢ 单表代换密码 ➢ 多表代换密码
多字母代换密码
置换密码
代换密码（Substitution Cipher)
单表代换密码
移位密码
例2.1 凯撒密码是k=3的情况，即通过简单的向右移动源字母表 3个字母(见P12)。 abcd efghi jk l m n o p q r s t u v w 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 x yz 23 24 25
优点：
克服了单表代换从密文中可以提取语言的特 征的缺点。
密钥量为26，m 对于一个相当小的值m，穷举 法也需要很长时间。
(见P16)
多字母代换密码（Hill 密码）
优点：
容易将字母的自然频度隐蔽或者均一化而有利于抗统 计分析。

现代密码学与应用.ppt

现代密码学与应用.ppt
• 信息在信道传输中可能受到攻击，引入密 码理论 • 阐明了密码系统，完善保密，理论保密和 实际保密等概念
• 提出以扩散和混淆两种基本方法来设计密 码
2019/3/23 3
什么是信息？
• Wiener ：“信息既不是物质，也不是能量， 信息就是信息” 。使信息成为一切系统的三 大组成要素之一。 • 物质和能量是客观存在的、有形的， 信息是抽象的、无形的。物质和能量是系 统的“軀体”，信息则系统的“灵魂”。 • 信息要借助于物质和能量才能产生、传 输、存储、处理和感知；物质和能量要借 助于信息来表述和控制。
2019/3/23 8
香农理论简介(2)
在熵的基础上定义的信道容量也是通讯中一 个至关重要的概念。由此，香农推出了一个公式， 明确表达了在不同噪声情况下传输速率与失真的 定量关系。从这一个公式导出的为达到无失真通 讯的传输速率的极限，现已称为香农极限。打个 比方来说，在周围干扰严重的情 况下，要想使对 方听清楚，你就只有慢慢地讲，甚至还要不断重 复。
2019/3/23 6
香农简介
香农(1916-2001),生于 美国密执安州的加洛德。 1940年获得麻省理工学 院数学博士学位和电子 工程硕士学位。1941年 他加入了贝尔实验室数 学部，在此工作了15年。
2019/3/23
7
香农理论简介(1)
奠定了香农信息基本理论的基础。他在文中 用非常简洁的数学公式定义了信息时代的基本概 念：熵。 “熵”的概念起源于热力学，是度量分子不 规则热运动的单位。香农的伟大贡献在于，利用 概率分布的理论给出“熵”的严格定义。 根据香农的定义，确定发生的事件如“太阳 从东边升起”与确定不发生的事件如“太阳从西 边升起”，其熵都是零。只有当发生与不发生 的 概率相同时，事件的熵才达到极大。

现代密码学清华大学出版社课堂课件ppt课件

现代密码学清华大学出版社课堂课件ppt课件

•单击此处编辑母版标题样式 无条件安全 • 如果算法产生的密文不能给出唯一决定相应明 文的足够信息，无论截获多少密文，花费多少时 间都不能解密密文。 • 单击此处编辑母版副标题样式 • Shannon指出，仅当密钥至少和明文一样长时 达到无条件安全（即一次一密） • 计算安全 – 破译密文的代价超过被加密信息的价值 – 破译密文所花时间超过信息的有效期
1.1 信息的安全威胁
因特网的开放性和共享性，给人们提供了方便 也带来了危险。
图1.1 攻击类型分类
单击此处编辑母版标题样式
• 单击此处编辑母版副标题样式
图1.2 恶意程序分类
安全业务
安全业务指安全防护措施，有以下5种。 1. 保密业务 2. 认证业务 3. 完整性业务 4. 不可否认业务 5. 访问控制
• 2.1 流密码的基本概念 单击此处编辑母版标题样式 • 流密码 关键密钥流产生器 • •同步流密码 单击此处编辑母版副标题样式 • 自同步流密码 • 有限状态自动机 • 密钥流序列具有如下性质： 极大的周期、良好的统计特性、抗线性分析、抗 统计分析。 • 密钥流产生器：驱动部分和非线性组合部分
应用中对于分组码的要求 单击此处编辑母版标题样式
• 安全性
• 运行速度 • 单击此处编辑母版副标题样式 • 存储量(程序的长度、数据分组长度、高速缓存大 小) • 实现平台(硬、软件、芯片)
• 运行模式
称明文分组到密文分组的可逆变换为代换 单击此处编辑母版标题样式
• 设计的算法应满足下述要求： • 分组长度n要足够大，使分组代换字母表中的元素 • 单击此处编辑母版副标题样式 个数2n足够大，防止明文穷举攻击法奏效。 • 密钥量要足够大（即置换子集中的元素足够多）， 尽可能消除弱密钥并使所有密钥同等地好，以防 止密钥穷举攻击奏效。 • 由密钥确定置换的算法要足够复杂： 充分实现明文与密钥的扩散和混淆，没有简单的 关系可循，要能抗击各种已知的攻击。

精品课件-现代密码学(杨晓元)第6章

精品课件-现代密码学(杨晓元)第6章

第6章 公钥密码体制
1. 多重数字签名方案及其分类 在网络通信中，有时要求多个用户对同一消息进行签名与认 证(如几位领导或当事人签署同一份文件)。能够实现这种多个协 议方对同一消息进行签名的数字签名协议就称为多重数字签名 (Digital Multisignature)。根据签名协议过程的不同，多重数 字签名又可以分为有序多重数字签名 (Sequential Multisignature)与广播多重数字签名(Broadcasting Multisignature)。 1) 有序多重数字签名 有序多重数字签名协议过程如图6-1所示。
y=gx mod p，将p、g、y公开，x保密。 加密时，假设明文被编码为整数m，加密者随机选择整数k，
满足gcd(k，p－1)=1，再计算 c1=gk mod p c2=myk mod p
则密文为c=(c1，c2)。 接收方收到密文组(c1，c2)后，进行如下的解密运算：
c2 (c1x )1 myk (gkx )1 mgkx (gkx )1 mmod p
第6章 公钥密码体制
Alice收到密文后，利用秘密密钥d，计算: d(x1，y1)=dkP=k(dP)=kQ=(x2，y2)
再计算 cx21 m ，得到明文m。
这里Q=dP是公开的，若破译者能够解决椭圆曲线上的离 散对数问题，就能从dP中恢复d，完成解密［21］。
第6章 公钥密码体制
6.2.3 基于椭圆曲线公钥密码体制的密码协议 计算机网络技术正以前所未有的速度渗入到我们工作生活的
第6章 公钥密码体制
6.2 椭圆曲线密码 6.2.1 椭圆曲线(Elliptic Curve)
椭圆曲线的图像轨迹并不是椭圆，而是一个平面上的三次曲 线，是人们在研究如何计算椭圆的弧长时发现的问题。

现代密码学 第6章PPT课件

现代密码学 第6章PPT课件

ρ2(i)=(1+5i) mod 16
ρ3(i)=(5+3i) mod 16
ρ4(i)=7i mod 16
2020/12/4
32
6.3.3 MD5的安全性
目前对MD5的攻击已取得以下结果： ① 对单轮MD5使用差分密码分析，可在合理的时间内 找出具有相同杂凑值的两个消息。但这种攻击还未能 成功地推广到4轮MD5。 ② 可找出一个消息分组和两个相关的链接变量（即缓
④ 以分组为单位对消息进行处理每一分组Yq(q=0,…,L-1) 都经一压缩函数HMD5处理。HMD5是算法的核心，其中又有 4轮处理过程，如图6.6所示。
⑤ 输出消息的L个分组都被处理完后，最后一个HMD5的输 出即为产生的消息摘要。
2020/12/4
26
图6.6 MD5的分组处理框图
2020/12/4
第4轮的输出再与第1轮的输入CVq相加，相加时 将CVq看作4个32比特的字，每个字与第4轮输出 的对应的字按模232相加，相加的结果即为压缩函 数HMD5的输出。（见175页表6.1）
2020/12/4
28
步骤③到步骤⑤的处理过程可总结如下：
CV0=IV;
CVq+1=CVq+RFI[Yq,RFH[Yq,RFG[Yq,RFF[Yq,CVq]]]]
k>n,(2k-n个)可产生相同的MAC,敌手无法确定，还需 要在这2k-n个密钥中继续试验。 对消息认证码的穷举攻击代价大于攻击加密算法。 敌手有可能不直接攻击密钥，而伪造能够通过检验的 MAC和M。
2020/12/4
7
产生MAC函数应满足的要求
假定敌手知道函数C，不知道K
如果敌手得到M和CK(M)，则构造一满足 CK(M’)= CK(M)的新消息在计算上不可行

现代密码学PPT课件

现代密码学PPT课件

1.3 密码学基本概念
1.3.1 保密通信系统
通信双方采用保密通信系统可以隐蔽和保护需要发 送的消息，使未授权者不能提取信息。发送方将要 发送的消息称为明文，明文被变换成看似无意义的 随机消息，称为密文，这种变换过程称为加密；其 逆过程，即由密文恢复出原明文的过程称为解密。 对明文进行加密操作的人员称为加密员或密码员。 密码员对明文进行加密时所采用的一组规则称为加 密算法。
② 系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密， 而依赖于密钥。这是著名的Kerckhoff原则。
③ 加密和解密算法适用于所有密钥空间中的元素。
④ 系统便于实现和使用。
1.3.2 密码体制分类
密码体制从原理上可分为两大类，即单钥体制和双 钥体制。
1.1.3 安全业务
安全业务指安全防护措施，有以下5种。 1. 保密业务
保护数据以防被动攻击。保护方式可根据保护范围 的大小分为若干级，其中最高级保护可在一定时间 范围内保护两个用户之间传输的所有数据，低级保 护包括对单个消息的保护或对一个消息中某个特定 域的保护。保密业务还包括对业务流实施的保密， 防止敌手进行业务流分析以获得通信的信源、信宿、 次数、消息长度和其他信息。
20世纪90年代，因特网爆炸性的发展把人类带进了 一个新的生存空间。因特网具有高度分布、边界模 糊、层次欠清、动态演化，而用户又在其中扮演主 角的特点，如何处理好这一复杂而又巨大的系统的 安全，成为信息安全的主要问题。由于因特网的全 球性、开放性、无缝连通性、共享性、动态性发展， 使得任何人都可以自由地接入，其中有善者，也有 恶者。恶者会采用各种攻击手段进行破坏活动。信 息安全面临的攻击可能会来自独立的犯罪者、有组 织的犯罪集团和国家情报机构。对信息的攻击具有 以下新特点： 无边界性、突发性、蔓延性和隐蔽性。
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本章节主要介绍了现代密码学中的消息认证和杂凑算法。首先阐述了消息认证的重要性，它是用来抗击主动攻击，验证接收消息的真实性、完整性和顺序性的过程。接着详细讲解了消息认证码MAC的定义及使用方式，MAC是一种由密钥控制的公开函数作用后产生的认证符，通过比较发送方和接收方计算的MAC值来验证消息的真实性。此外，还探讨了产生MAC的函数应满足的要求，包括函数，通过举例说明了如何抵抗敌手的攻击，保护通信的安全。虽然本章节未直接提供课后习题及解答，但通过对消息认证和杂凑算法的深入讲解，为读者理解和解答相关习题提供了重要的理论基础。