2024年3月13日发(作者：)
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第一章
密码学(Cryptology)研究的是如何保证信息系统的平安。
加密密钥 解密密钥
明文 密文
消息
源
加密
变换
解密
变换
文
明
窃听 干扰
密码
分析
图1-1 通信系统模型
对消息进展变换，以使非法用户不能获取原始消息的过程称为加密(encryption)。消息经过
加密变成了密文(ciphertext)，从密文恢复明文的过程称为解密(decryption)。
密码体制也叫密码系统，是指能完整地解决信息平安中的性、数据完整性、认证、身份识别、
可控性与不可抵赖性等问题中的一个或几个的一个系统。
一个密码体制的平安性涉与到两方面的因素：
(1) 所使用的密码算法的强度。
(2) 密码算法之外的不平安因素。(人员管理，非法授权)
1917年，Gilbert Vernam创造的一次一密密码是目前世界上唯一无条件平安的密码体制。
对密码系统的常见攻击分为四种主要类型：
(1) 惟密文攻击。 在这种攻击中，密码分析者仅有一些密文。
(2) 明文攻击。在这种攻击中，分析者拥有一定数量的密文与其对应的明文。
(3) 选择明文攻击。分析者可以选择一些它认为对攻击有利的特定的明文，并获得相应
的密文。
(4) 选择密文攻击。分析者可以选择一些它认为对攻击有利的特定的密文，并获得相应
的明文。
四种攻击方式的攻击强度是递增的。
经典密码学主要包括两个既对立又统一的分支：密码编码学(Cryptography)和密码分析学
(Cryptanalytics)。研究密码变化的规律并用之于编制密码以保护秘密信息的科学，称为密
码编码学。研究密码变化的规律并用之于密码以获取信息情报的科学，称为密码分析学，也
叫密码破译学。
根据加解密是否使用一样的密钥，可将密码体制分为对称和非对称密码体制。
按加密方式又可将密码体制分为流密码(或称序列密码)和分组密码。
按照在加密过程中是否使用除了密钥和明文外的随机数，可将密码体制区分为概率密码体制
和确定性密码体制。
1949年，C. Shannon发表了“系统的通信理论〞，为密码学的开展奠定了理论根底，使密
码学成为一门真正的科学。
1976年，和n发表了“密码学的新方向〞一文，提出了一种新的密码设
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计思想，从而开创了公钥密码学的新纪元。
第二章
按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代换进展划分，代换密码可分为两类：
单表代换密码：对明文消息中出现的同一个字母，在加密时都用同一个固定的字母来代换，
不管它出现在什么地方。移位密码和仿射密码都属于单表代换密码
多表代换密码：明文消息中出现的同一个字母，在加密时不是完全被同一个固定
的字母代换，而是根据其出现的位置次序，用不同的字母代换。
如维吉利亚
(Vigenere)密码和Playfair密码
对明文字符按某种规律进展位置的置换，形成密文的过程称为置换加密。最常用的置换密码
有两种：一种称为列置换密码，另一种称为周期置换密码。
列置换密码
列置换密码是把明文中各字符的位置次序重新排列来得到密文的一种密码体制。
周期置换密码
周期置换密码是将明文字符按一定长度m分组，把每组中的字符按1，2，…，m的一个置换
重排位置次序来得到密文的一种加密方法。
有一种理想的加密方案，叫做一次一密乱码本(one-time pad)，由Major Joseph Mauborgne
和AT&T公司的Gilbert Vernam在1917年创造，被认为是无条件平安的密码体制，即是一
种不可攻破的密码体制。
第三章
几种典型的分组加密算法：数据加密标准DES密码算法、国际数据加密算法IDEA、高级加
密标准AES.
在密码学的体系结构中我们已经知道，以数学为根底的密码学开展到现在，其主要分类就是
两类：一是分组密码，另一是流密码。分组密码又分为对称分组密码和非对称分组密码(公
钥密码)。
分组密码相对于公钥密码来说，具有整体结构简单、运行速度快、实现平台(硬件、软件、
芯片)容易、运行模式构造方便等特点.
一般分组密码的构造都应遵循以下几个原那么：
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，保证足够大的明文空间，防止给攻击者提供太多的明文统计特1. 要有足够大分组长度
征信息。
2. 密钥空间要尽可能大 以抵抗攻击者通过穷举密钥破译密文或者获得密钥信息。
3. 保证足够强的密码算法复杂度 以加强分组密码算法自身的平安性，使攻击者无法利用
简单数学关系找到破译缺口。
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