一、信息安全与密码学
1、安全问题的由来：
1）问题一：如何解决远程的二人博弈，确保公平性？
2）问题二：如何解决用户在通信过程中的安全问题，不被篡改，窃听等？
3）问题三：去和解决安全存储问题？
4）问题四：如何解决安全的支付问题？
2、信息安全的目标：
1）经典的信息安全三要素（CIA）：机密性、完整性、可用性，是信息安全的核心原则。
2）拓展后的信息安全八要素（IAS）：包括机密性、完整性、可用性、隐私性、可认证性与可信任性、不可抵赖性、可说明性、可审计性。目前IAS八要素是信息保障与安全参考模型的四个维度之一。
3）密码学所研究的安全要素与安全目标：
- 机密性：又称保密性，是指保证信息不泄露给非授权的用户或实体，确保存储和传输的信息仅能被已授权的用户所阅览、使用。一般通过加密变换来实现机密性。
- 完整性：是指在数据的生命周期内维持其准确和一致，不能被非授权的用户或实体篡改。一般通过生成一个动态检测码来校验信息是否完整、准确。
- 认证性：是指一个信息的来源或消息本身被正确的标示，同时确保该标示没有被伪造。认证分为实体认证和信息认证，消息认证是指数据文档等来源真实可靠；而实体认证是指能证实所参与的实体是可信的，及每个实体与他所声称的身份相符。
- 不可抵赖性：也称不可否认性，是指用户在时候无法否认曾经进行的信息生成，签发、接受等行为。
- 可用性：是指保障信息资源随时可以提供服务的能力特性，任何系统都应该满足此特性。
3、攻击的主要类型：
1）攻击的主要形式：
- 中断：也称拒绝服务攻击，是指阻止或禁止通信设备的正常工作，这是对可用性的攻击。攻击形式一般有两种，一是通过删除某已连接的所有协议单元，从而抑制消息通向某个特殊目的地。另外一种是通过对特定目标滥发信息使之过载，从而不能正常访问。
- 截取：是指未经授权的窃听或检测传输的信息，从而获得对某个资源的访问，这是对机密性的攻击，一般有析出信息内容和通信量分析两种情况。
- 篡改：也是只未授权的更改数据流，他是针对连接的协议数据单元的真实性、完整性、有序性的攻击。
- 伪造：是指将一个非法的实体假装成一个合法的实体，往往是对身份认证性的攻击，需要与其他攻击结合在一起才有攻击效果。
- 重放：是指将一个数据单元截取后进行重传，产生一个未授权的信息。
2）攻击的分类： - 主动攻击：包括中断、篡改、伪造和重放，它的攻击目的是试图改变或影响系统的正常工作，威胁数据的完整性、认证行和可用性。
- 被动攻击：包括截取等攻击方法，该类攻击不会直接干扰数据流，只是对数据进行窃听，只威胁数据的保密性。
二、密码学的发展历史、
1、古代加密方法：
主要特点：基于手工的加密方法，操作简单
主要类型：
- 公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术
- 斯巴达人与公元前400年应用的scytale
- 我国古代的藏头诗、藏尾诗以及绘画等
- polybius校验表
2、近代密码：
主要特点：文字置换，保留手工实现的方式，开始出现机械变换。比古代密码更加复杂，但变化量任然较小，并且在军事外交领域得到了广泛应用。
主要应用：
- 转轮密码机：使用多表代换技术，是近代密码学的杰出代表。
- 弗纳姆密码：利用电传打字机的五位单码与秘钥进行模2运算相加，即为密文。
3、现代密码学：
- 1949年香农发表《保密系统的通信理论》标志着现代密码学的开始。
- 1976年，Differ和Hellman发表了著名论文《密码学的新方向》，提出来加密算法公开，甚至加密秘钥也可以公开的公钥密码体制，开起来对非对称公钥密码的研究。
- 1978年，美国麻省理工的Rivest、shamir、adleman提出了RSA公钥密码体制，是迄今为止第一个传输的公钥密码体制，其安全性基于数论的大整数素因子分解问题，由于其数学困难问题没有有效的解决方法，该密码体制一直沿用至今。
在此以后，相继提出了Rabin、Elgamal、Goldwasser-Micali概率公钥密码、ECC和NTRU等公钥密码体制。