何大可 彭代渊 唐小虎 何明星 梅其祥 现代密码学-第1章概论-20091010
95页1、1,现代密码学,21世纪高等学校计算机规划教材,Modern Cryptography,彭代渊 信息科学与技术学院 2009.9-2010.1,作 者:何大可 彭代渊 唐小虎 何明星 梅其祥 出版社:人民邮电出版社,2,现代密码学 Modern Cryptography,彭代渊 信息科学与技术学院 2009年9月,第1章 概论,3,第1章 概论,1.1 信息系统安全与密码技术 1.2 密码系统模型和密码体制 1.3 几种简单密码体制 1.4 初等密码分析,1.5 密码学的信息论基础 1.6密码学的复杂性理论基础,4,1.1 信息系统安全与密码技术,信息时代 农业革命工业革命信息革命 20世纪80年代美国Toffler A. 著第三次浪潮,预言: 计算机网络的建立与普及将彻底改变人类的生存和生活模式 信息、资源、能源是人类生存的三大支柱,5,1.1 信息系统安全与密码技术,民用 Internet普及 电子政务 电子商务 电子金融 军事 第三次军事革命 信息战 网络战,6,1.1 信息系统安全与密码技术,信息时代的安全威胁,7,1.1 信息系统安全与密码技术,安全威胁特点 网络遭受攻击
2、数量与日俱增 网络病毒在全球范围内高速扩散 网络垃圾邮件成为新的焦点 网络犯罪(经济、政治)触目惊心,8,1.1 信息系统安全与密码技术,安全威胁的危害 使用Internet的困扰 经济巨大损失 国家安全受到威胁 信息安全技术的落后严重阻碍了社会的发展!,9,各国政府的对策 2002年11月27日美国总统签署网络安全法案。在未来几年中政府为大学拨款9亿美元,用于成立计算机安全中心,招收研究生进行安全研究。 我国 党的十五届五中全会明确指出,大力推进国民经济和社会信息化是覆盖现代化建设全局的战略举措。要以信息化带动工业化。 在科技教育发展“十五”重点专项规划(高技术产业发展规划)中明确提出攻克信息保护、隐患发现、安全反应等关键技术,为国家信息基础建设提供技术支撑。 1999年国务院颁布商用密码管理条例,对密码的管理使用进行了具体规定。,1.1 信息系统安全与密码技术,10,1.1 信息系统安全与密码技术,信息安全的基本属性 信息安全(information Security)、数据安全(data Security) 机密性(confidentiality) 完整性(integrity)
3、认证性(nonrepudiation)也称“不可否认性”或“抗抵赖” 可用性(availability) 公平性(fairness) 可控性(controllability),11,1.1 信息系统安全与密码技术,对信息安全的威胁或攻击: 对信息属性的侵害 属于人为故意的威胁或攻击中,窃取、破译是对机密性的侵害 篡改是对完整性的侵害 伪造、重放是对认证性的侵害 干扰、占用、资源耗尽以至摧毁信息处理器或载体是对可用性的侵害 在电子媒体商品的网上交易中,获得商品后不按时付款或者收取货款后不按时提供商品,是对公平性的侵害,12,13,1.1 信息系统安全与密码技术,网络通信系统安全性分析构架,14,1.1 信息系统安全与密码技术,信息安全关键技术 密码学理论与技术,15,第1章 概论,1.1 信息系统安全与密码技术 1.2 密码系统模型和密码体制 1.3 几种简单密码体制 1.4 初等密码分析 1.5 密码学的信息论基础 1.6密码学的复杂性理论基础,16,1.2 密码系统模型和密码体制,Shannon的保密系统模型,17,1.2 密码系统模型和密码体制,现代密码系统模型,18,1.2 密码
4、系统模型和密码体制,密码体制(Cryptosystem) 六元组 (M, C, K1, K2, E, D) 明文空间:M ,mM 称为明文(plaintext) 密文空间:C ,cC 称为密文(ciphertext) 加密密钥空间:K1 , k1K1 称为加密密钥(encryption key) 解密密钥空间: K2 k2K2 称为解密密钥(decryption key) 密钥(key): k=(k1, k2),19,密码体制(Cryptosystem) 六元组 (M, C, K1, K2, E, D) 加密变换簇: E,解密变换簇: D,1.2 密码系统模型和密码体制,20,密码体制(Cryptosystem) 加密变换与解密变换的关系,1.2 密码系统模型和密码体制,21,密码体制系统的分类 对称密码体制(symmetric cryptosystem) k=k1=k2 或 k1 k2 单钥、私钥 (one-key, private key)密码体制,1.2 密码系统模型和密码体制,22,密码体制系统的分类 对称密码体制(symmetric cryptosystem) 分组密码(bl
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