網(wǎng)絡(luò)安全密碼技術(shù)

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1、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)第2章密碼技術(shù)退出學(xué)習(xí)目的：了解密碼技術(shù)的起源、發(fā)展與應(yīng)用了解信息隱藏技術(shù)原理及其相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域初步掌握密鑰分配與管理技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用掌握數(shù)字簽名原理及相關(guān)應(yīng)用掌握對稱密碼技術(shù)的原理、相關(guān)算法及應(yīng)用掌握非對稱密碼技術(shù)的原理、相關(guān)算法及應(yīng)用學(xué)習(xí)重點：對稱密碼技術(shù)非對稱密碼技術(shù)密鑰分配與管理技術(shù)數(shù)字簽名2．1密碼技術(shù)概述2．1．1密碼技術(shù)的起源、發(fā)展與應(yīng)用1．密碼技術(shù)的起源與發(fā)展早在四千多年以前，古埃及人就開始使用密碼技術(shù)來保密要傳遞的消息一直到第一次世界大戰(zhàn)前，密碼技術(shù)的進展很少見諸于世，直到1918年，William

2、F.Friedman的論文“TheIndexofCoincidenceandItsApplicationsinCryptography”（重合指數(shù)及其在密碼學(xué)中的應(yīng)用）發(fā)表時，情況才有所好轉(zhuǎn)。1949年，C.E.Shannon（香農(nóng)）在《貝爾系統(tǒng)技術(shù)雜志》上發(fā)表了“TheCommunicationTheoryofSecrecySystem（保密系統(tǒng)的通信理論）”，為密碼技術(shù)奠定了堅實理論基礎(chǔ)。使密碼學(xué)真正成為一門科學(xué)。1976年，W.E.Diffie和M.E.Hellman發(fā)表了“NewDirectioninCryptogr

3、aphy（密碼學(xué)新方向）”一文，提出了一種全新的密碼設(shè)計思想，導(dǎo)致了密碼技術(shù)上的一場革命。他們首次證明了在發(fā)送端和接收端不需要傳送密鑰的保密通信是可能的，從而開創(chuàng)了公鑰密碼技術(shù)的新紀(jì)元，成為現(xiàn)代密碼技術(shù)的一個里程碑。1977年美國國家標(biāo)準(zhǔn)局NBS（NationalBureauofStandards，即現(xiàn)在的國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所NIST）正式公布了數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES（DataEncryptionStandard）1978年，R.L.Rivest，A.Shamir和L.Adleman實現(xiàn)了RSA公鑰密碼技術(shù)，此后成為了公鑰密碼技

4、術(shù)中杰出代表。1984年，Bennett.CharlesH.，Brassard.Gille首次提出了量子密碼技術(shù)（現(xiàn)稱為BB84協(xié)議）。1985年，N.Koblitz和V.Miller把橢圓曲線理論運用到公鑰密碼技術(shù)中，成為公鑰密碼技術(shù)研究的新亮點。密碼技術(shù)的另一個重要方向——序列密碼（也稱為流密碼，序列密碼主要用于政府、軍方等國家要害部門）理論也取得了重大的進展。1989年，R.Mathews，D.Wheeler，L.M.Pecora和Carroll等人首次把混沌理論使用到序列密碼及保密通信理論中，為序列密碼的研究開辟了一

5、條新的途徑。1997年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所NIST開始征集新一代數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)來接任即將退役的DES，2000年10月，由比利時密碼學(xué)家JoanDaemen，VincentRijmen發(fā)明的Rijndael密碼算法成為新一代數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)——AES（AdvancedEncryptionStandard）算法。2000年1月，歐盟正式啟動了歐洲數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性計劃NESSIE，旨在提出一套強壯的包括分組密碼、序列密碼、散列函數(shù)、消息人證碼（MAC）、數(shù)字簽名和公鑰加密密碼標(biāo)準(zhǔn)。2．密碼技術(shù)的應(yīng)用隨著計算機網(wǎng)絡(luò)是

6、迅速發(fā)展，特別是電子商務(wù)和電子政務(wù)的興起，密碼技術(shù)及其應(yīng)用得到了飛速的發(fā)展，現(xiàn)代密碼技術(shù)已經(jīng)深入到信息安全的各個環(huán)節(jié)和對象，其應(yīng)用已不僅僅局限于政治、軍事等領(lǐng)域，其商用價值和社會價值也得到了充分的肯定。當(dāng)前，計算機網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了大量的電子數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的各個地方并存儲?？赡苓@些數(shù)據(jù)有的具有重大的經(jīng)濟價值，有的關(guān)系到國家、軍隊或企業(yè)的命脈甚至生死存亡。對于這些數(shù)據(jù)，有意的計算機犯罪或無意的數(shù)據(jù)破壞都可能會造成不可估量的損失。對于這些犯罪行為，光靠法律和相應(yīng)的的監(jiān)督措施是很難滿足現(xiàn)實的需要，必須進行自我保護

7、。因此，理論和事實都說明密碼技術(shù)是一種實用而有效的方法。2．1．2密碼技術(shù)基礎(chǔ)1．基本概念密碼技術(shù)（或密碼學(xué)）是研究通信安全保密的一門學(xué)科，它包含兩個相對獨立的分支：密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)。密碼編碼學(xué)是研究把信息（明文）變換成沒有密鑰就不能解讀或很難解讀的密文的方法，從事此行的稱為密碼編碼者。密碼分析學(xué)是研究分析破譯密碼的方法，從事此行的稱為密碼分析者。密碼編碼學(xué)和分析學(xué)彼此目的相反、相互獨立，但在發(fā)展中又相互促進。密碼編碼學(xué)的任務(wù)是尋求生成高強度密碼的有效算法，以滿足對信息進行加密或認證的要求。密碼分析學(xué)的任務(wù)是破譯密碼或

8、偽造認證密碼，竊取機密信息進行詐騙破壞活動。被動攻擊：對一個保密系統(tǒng)采取截獲密文進行分析的方法來進行的攻擊。主動攻擊：非法入侵者采用刪除、更改、添加、重放、偽造等手段向系統(tǒng)注入假信息的攻擊。進攻與反進攻、破譯與反破譯是密碼學(xué)中永無止境的矛與盾的競技。保密通信系統(tǒng)模型：通過上圖這個模型，我們