《数据加密基本概念》PPT课件

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1、数据加密基本概念1、数据加密模型明文密文加密（解密）算法密钥7/18/2021第九章系统安全性第四章传统密码学加密解密明文M密文C原始明文ME（M）=CD（C）=MD（E（M））=M明文Plaintext密文Ciphertext加密Encryption解密Decryption密钥key7/18/2021第九章系统安全性第四章传统密码学密钥就是一组含有参数k的变换E。设已知信息m，通过变换E得到密文c。即c=Ek(m)这个过程称之为加密，参数k称为密钥。解密算法D是加密算法E的逆运算，解密算法也是含参数k的变

2、换。DK（EK（M））=M.加密解密明文M密文C原始明文M密钥K密钥KEK（M）=CDK（C）=M.7/18/2021第九章系统安全性DK2（EK1（M））=M双钥密码体制加密解密明文M密文C原始明文M加密密钥K1解密密钥K2EK1（M）=CDK2（C）=M7/18/2021第九章系统安全性2、加密算法类型按其对称性，可把加密和解密分为对称加密和非对称加密算法；加密和解密使用相同密钥？按所变换的明文单位，对加密算法进行分类：序列加密算法和分组加密算法。明文划分为固定长度的分组？7/18/2021第九章系统安全

3、性常用的密码分析攻击唯密文攻击（ciphertextonlyattacks）：已知：截获部分密文，不知道任何明文，也不知道密钥。已知明文攻击（knowplaintextattacks）。已知：得到全部或部分明文，及这些明文所对应的密文，目的是获得密钥。7/18/2021第九章系统安全性选择明文攻击（chosenplaintextattacks）。已知：截获部分密文；自主选择的明文——密文对，目的是获得密钥。对加密密钥的攻击对那些由加密密钥的信息容易得到解密密钥信息的非对称加密系统而言的。目的是获得解密密钥。7

4、/18/2021第九章系统安全性古典密码学易位法将明文字母互相换位，明文的字母不变，但顺序被打乱了。例如：线路加密法明文以固定的宽度水平写出，密文按垂直方向读出。7/18/2021第九章系统安全性明文：COMPUTERSYSTEMSECURITYCOMPUTERSYSTEMSECURITY密文：CTSETOETCYMREUPSMRUYSI7/18/2021第九章系统安全性置换法将明文字符替换掉。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，代替后的各字母保持原来位置。对密文进行逆替换就可恢复出明文

5、。有四种类型的代替密码：（1）单表（简单）代替密码：就是明文的一个字符用相应的一个密文字符代替。加密过程中是从明文字母表到密文字母表的一一映射。例：恺撒（Caesar)密码。（2）同音代替密码：它与简单代替密码系统相似，唯一的不同是单个字符明文可以映射成密文的几个字符之一，同音代替的密文并不唯一。7/18/2021第九章系统安全性（3）多字母组代替密码：字符块被成组加密，例如“ABA”可能对应“RTQ”，ABB可能对应“SLL”等。例：Playfair密码。（4）多表代替密码：由多个单字母密码构成，每个密钥加

6、密对应位置的明文。例：维吉尼亚密码。7/18/2021第九章系统安全性凯撒（Caesar）密码令26个字母分别对应于0～25，a=1，b=2……y=25，z=0。凯撒加密变换实际上是c≡(m+k)mod26其中m是明文对应的数据，c是与明文对应的密文数据，k是加密用的参数，叫密钥。比如明文：datasecurity对应数据序列：4，1，20，1，19，5，3，21，18，9，20，25k=5时，得密文序列9，6，25，6，24，10，8，0，23，14，25，4密文：ifyxjhzwnyd缺点：容易破解密码。

7、7/18/2021第九章系统安全性一次一密密码一次一密密码，由AT&T公司的GilbertVernam在1917年提出。发方和收方各保存一份一次一密乱码本，它是一个大的不重复的真随机密钥字母集。每个密钥仅对一个消息使用一次。7/18/2021第九章系统安全性数据加密标准和数字签名1、数据加密标准DESIBM研制，ISO将DES作为数据加密标准。DES属于分组加密算法，每次利用56位密钥对64位明文加密。DES属于对称加密现代与古典密码学采用的基本思想相同：替换与变位。古典：算法简单，长密钥。现代：算法复杂。7

8、/18/2021第九章系统安全性传统密码体制的缺陷密钥管理的麻烦：n个用户保存n*(n-1)/2个密钥。不能提供法律证据:不仅要保密还要解决证实问题。1976年，美国学者Diffie和Hellman发表了著名论文《密码学的新方向》，提出了建立“公开密钥密码体制”：若用户A有加密密钥ka（公开），不同于解秘密钥ka’（保密），要求ka的公开不影响ka’的安全。若B要向A保密送去明文m,可查A的公开密钥