现代密码学:加密系统五元组

密码学基础

密码学的相关概念

密码学分类:
(1)密码编码学
密码分析学:研究如何分析或破解各种密码编码体制的一门科学
(2)密码分析也称为密码破译,是指在密码通信过程中,非授权者在不知道密钥的条件下对密文进行分析,试图得到明文或密钥的过程。

密码分析分类:
(1)唯密文攻击(Ciphertext only)
   破译者已知:加密算法、待破译的密文  
(2)已知明文攻击(Known plaintext)
   破译者已知:加密算法、一定数量的明文和对应的密文 
(3)选择明文攻击(Chosen plaintext) 
   破译者已知:加密算法、选定的明文和对应的密文
(4)选择密文攻击(Chosen ciphertext) 
   破译者已知:加密算法、选定的密文和对应的明文
(5)选择文本攻击(Chosen text)
 破译者已知:加密算法、选定的明文和对应的密文、选定的密文和对应的明文

攻击密码体制的常用方法
(1)穷举攻击
(2)统计分析攻击
(3)数学分析攻击

密码学加密系统的五元组

明文,密文,密钥,加密算法,解密算法。 

3.对加密系统的攻击类型(前四种)

1.已知明文攻击 (知道一些名密文对)2选择明文攻击 (任意明文->密文)
3.唯密文攻击 (只知道一些密文)       4选择密文攻击(任意密文->明文)
5.选择文本攻击(任意明文<->任意密文)

4.kerchkoffs原则

假设攻击者是在已知密码体制的前提下来破译密码系统的密钥
o1883年Kerchkoffs第一次明确提出编码原则:
加密算法应建立在算法的公开不影响明文和密钥的安全
这一原则以普遍得到承认,称为判定密码强度的衡量标准,实际上也称为传统密码和现代密码的分界线
Kerchkhoffs假设:
--假定:密码分析者知道对方所使用的密码系统
-包括明文的统计特性,加密体制(操作方式,处理方法和加/解密算法),密钥空间及统计特性
-不知道密钥
成功的密码分析不仅能够恢复出消息明文和密钥,而且能够发现密码体制的弱点,从而控制通信
在设计一个密码系统时,目标是在Kerchkhoffs假设的前提下实现安全。

5.两大密码体制各自的优缺点并分析原因,各自的应用场景

优点/缺点 对称密码 公钥密码
优点 1.算法运算速度较快2.密钥相对较短3.密文明文长度相同 1.密钥分发管理比较简单 2.支持数字签名(解决了不可否认问题)
缺点 1.密钥分发需要安全的通道 2.密钥量大,密钥难于管理 3.难以解决不可否认问题 1.算法复杂,处理速度慢
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