应用密码学第二章笔记:密码学基础

为什么在登陆账号的时候总是需要我们填“验证码”?

您曾经是不是总是在想为什么在登陆账号的时候服务器总是会自动生成“验证码”?总觉得填写验证码好麻烦呀!然后为什么大佬们总是说要定期更换密码?
1.验证码基于其随机性和即时性,可阻止黑客基于软件工具的反复试探性攻击。
2.定期更换密钥也有助于阻止蛮力攻击。
3.两种做法都提升了安全性。

一,密码学相关概念

密码学:密码学是密码编码学和密码分析学的统称。
密码编码学:通过变换消息使其保密的科学和艺术。
密码分析学:在未知密钥的情况下从密文推演出明文或密钥的艺术。
密码学的五元组是:明文,密文,密钥,加密算法,解密算法。

二,密码概念

明文(plaintext,p):作为加密输入的原始信息,即消息的原始形式。
密文(ciphertext,c):明文经加密变换后的结果,即消息被加密处理后的形式。
密钥(key,k):是参与密码变换的参数。
加密算法(Encryption,E):是将明文变换为密文的变换函数,相应的变换过程称为加密,即编码的过程。
解密算法(Decryption,D):是将密文恢复为明文的变换函数,相应的变换过程称为解密。

三,密码分析分类

密码分析的主要方式有:唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击、选择文本攻击。
1.唯密文攻击(是最困难的)
破译者已知:加密算法,待破译的密文。
2.已知明文攻击
破译者已知:加密算法,一定数量的密文和对应的明文,待破译的密文。
3.选择明文攻击
破译者已知:加密算法,选定的明文和对应的密文,待破译的密文。
4.选择密文攻击
破译者已知:加密算法,选定的密文和对应的明文,待破译的密文。
5.选择文本攻击

四,密码系统

概念:1.用于加密与解密的系统。
2.是明文与加密密钥作为变换的输入参数,经过一定的加密变换处理以后得到的输出密文,由它们所组成的这样一个系统。

五,密码体制

1.密码体制分为对称密码体制非对称密码体制(对称密码体制也称为单密钥密码体制,非对称密码体制又称为公钥密码体制)。
2.对称密码体制
运行条件:加解密使用同一个密钥和同一个算法,发送方和接收方必须共享密钥和算法。
优点:加解密处理速度快,保密度高等。
缺点:(1)如何把密钥安全的发送给收信方是该体制的突出问题。该体制的密钥分发过程十分复杂,所花代价高。
(2)多人通信时密钥组合的数量会出现爆炸性膨胀,使密钥分发更加复杂化。
(3)通信双方必须统一密钥,如果发信者与收信人素不相识,这就无法向对方发送秘密信息了。
(4)存在数字签名困难问题。

3.公开密钥密码体制
运行条件:用同一个算法进行加解密,而密钥有一对,其中一个用于加密,另外一个由于解密。发送方和接收方每个使用一对相互匹配而又彼此互异的密钥中的一个。
优点:(1)网络中的每一个用户只需要保存自己的私有密钥,密钥少,便于管理。 ( 2)密钥分配简单,不需要秘密通道和复杂的协议来传送密钥。 (3)可实现数字签名。
缺点:加解密处理速度相对较慢,同等安全强度下所要求的密钥位数多一些。

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