古典密码体制 课件

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1、应用密码学张仕斌万武南张金全孙宣东编著西安电子科技大学出版社二00九年十二月2021/9/181第2章古典密码体制2学时2021/9/182知识点：◇隐写术◇替换（代替）密码技术◇换位密码技术◇古典密码体制的安全性分析2021/9/1831.隐写术2021/9/184诗情画意传“密语”水洗尘埃道未甞，甘于名利两相忘。心怀六洞丹霞客，口诵三清紫府章。十里采莲歌达旦，一轮明月桂飘香。日高公子还相觅，见得山中好酒浆。洗尘埃道未甞于名利两相忘怀六洞丹霞客诵三清紫府章里采莲歌达旦轮明月桂飘香高公子还相觅得山中好酒浆2021/9/185牛郎织女会佳期下弹琴又赋诗寺静惟闻钟鼓響停始觉星斗移多少黄冠归道观

2、幾而作尽忘机几时得到桃源洞彼仙人下象棋牛郎织女会佳期，月下弹琴又赋诗。寺静惟闻钟鼓響，音停始觉星斗移。多少黄冠归道观，见幾而作尽忘机。几时得到桃源洞，同彼仙人下象棋。诗情画意传“密语”2021/9/186王先生：来信收悉，你的盛情真是难以报答。我已在昨天抵达广州。秋雨连绵，每天需备伞一把方能上街，苦矣。大约本月中旬我才能返回，届时再见。王先生：来信收悉，你的盛情真是难以报答。我已在昨天抵达广州。秋雨连绵，每天需备伞一把方能上街，苦矣。大约本月中旬我才能返回，届时再见。2021/9/187隐写术（信息隐藏）的另外一些例子悠扬琴声奏响“进军号角”显微镜里传递情报魔术般的密写术网络与数字幽灵量子技

3、术隐形传递信息2021/9/188隐写术的优点☆能够被某些人使用而不容易被发现他们间在进行秘密通信☆加密则很容易被发现谁与谁在进行秘密通信，这种发现本身可能具有某种意义或作用2021/9/189隐写术的缺点☆形式简单但构造费时，要求有大量的开销来隐藏相对较少的信息☆一旦该系统的构造方法被发现，就会变得完全没有价值☆隐写术一般无稳健性2021/9/1810替换密码技术是基于符号替换的密码技术，这种密码技术是以符号的置换来达到掩盖明文信息。这类密码技术有：单字符单表替换密码技术（比如教材上：简单替代密码技术、多名码代替密码技术和多字母代替密码技术）、单字符多表替换密码技术（比如教材上：多表代替密码

4、技术）等。2.替换密码技术代替密码就是明文中每一个字符被替换成密文中的另外一个字符。古典密码技术根据其基本原理大体上可以分为两类：替换密码技术和换位密码技术。2021/9/1811（1）单字符单表替换密码技术：单字符单表替换密码技术是对明文中的所有字符都使用一个固定的映射。典型的单字符单表替换密码技术有：①乘法密码技术设A={a0，a1，…，an-1}为明文字母表，B={b0，b1，…，bn-1}为密文字母表，单字符单表替换密码技术使用了A到B的映射关系：f：A→B，f(ai)=bj（一般情况下，为保证加密的可逆性，f是一一映射）将明文中的每一个字母替换为密文字母表中的一个字母。单字符单表替换

5、密码技术的密钥就是映射f或密文字母表（一般情况下明文字母表与密文字母表是相同的，这时的密钥就是映射f）。2021/9/1812乘法密码技术的加密变换：Ek（ai）=aj，j=ik（modn），gcd（k,n）=1乘法密码技术的解密变换：Dk（aj）=ai，i=jk-1（modn）乘法密码技术的密钥是k。若n是素数，则有n-2个密钥（k=1时加密变换是恒等变换，应该予以抛弃）；若n不是素数，则有φ(n)-1个密钥（其中φ(n)为欧拉函数的值）。2021/9/1813②移位替换密码技术：是最简单的一种替换密码。-移位密码的数学基础：假设a和b都是整数，m是一个固定的正整数。若m整除a-b，即ma

6、-b时，称整数a，b关于模m同余，记作ab(modm)若m不能整除a-b，则称a,b关于模m不同余。正整数m称为模数。明显地：295(mod8)1013(mod7)-1014(mod7)121，4关于模2不同余易知：ab(modm)a(modm)b(modm)2021/9/1814-模的同余性质：(1)自反性：aa(modm)(2)对称性：若ab(modm),则ba(modm)(3)传递性：若ab(modm),bc(modm),则ac(modm)(4)(a+b)(modm)a(modm)+b(modm)(5)(ab)(modm)a(modm)b(modm)(6)若

7、ab(modm)，cd(modm),则l，kZ(整数集合),有lakclbkd(modm)，且acbd(modm)(7)设f(x)与g(x)分别是两个整系数多项式：f(x)=anxn+an-1xn-1+…+a,g(x)=bnxn+bn-1xn-1+…+b则(ⅰ)若ab(modm)，那么f(a)f(b)(modm)(ⅱ)若ab(modm)，且akbk(modm)，k=0,…,