第一章密码学基础

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密码学基础

密码学分类

  • 密码学分为密码码编码学密码分析学。编码学主要分为保密体制和认证体制,从使用密钥的策略上分为:对称密码体制和非对称密码体制(亦称公钥密码体制)。
  • 密码分析学中:设计和使用密码系统必须遵守:柯克霍夫准则,要求算法必须公开,对密钥进行保护。
  • 保密体制模型:明文空间、密文空间、密钥空间、加密算法和解密算法。
  • 保密体制的安全性:
  1. 按照安全性递减的顺序划分:全部破解、全盘推导、实例推导和信息推导。

         2.根据密码分析者可获得的密码分析的信息量把密码体制的攻击划分:

             (1)唯密文攻击(仅知道一些密文)

             (2)已知明文攻击(知道一些密文和相应明文)--------------------------------->密码系统至少应经受住的攻击;对流密码的攻击方式

             (3)选择明文攻击(密码分析者可以选择一些明文并得到相应密文)

             (4)选择密文攻击(密码分析者可以选择一些密文并得到相应明文)

             (5)选择文本攻击

         3.攻击方式的分类:

               (1)穷举攻击(解决方法:增大密钥量)

               (2)统计分析攻击(解决方法:使明文的统计特性和密文的统计特性不一样)

               (3)数学分析攻击(解决方法:选用足够复杂的加密算法)

         4.安全性级别:无条件安全性(H(P|C))=H(P))、计算安全性(计算出或估计出破译一个密码系统的计算量下限,利用已有的最好方法破译它所需要的代价超过了破译者的破译能力(时间、空间和资源等))和可证明安全性。

  • 认证体制模型

       认证体制包括实体认证和消息认证。这里主要指消息认证。

       认证体制的安全性:按照攻击目标不同可分为完全摧毁、一般性伪造、选择性伪造和存在性伪造。

  •  依照攻击者的资源,分为唯密钥攻击、已知消息攻击、一般的选择消息攻击、特殊的选择消息攻击、自适应的选择消息攻击。

香农理论

参看信息论与编码http://www.cnblogs.com/WittPeng/p/8988941.html

认证系统的信息理论

复杂度理论

算法的复杂度

  • 度量要素:时间复杂度(计算复杂度)和空间复杂度
  • 复杂度 O(*)

问题的复杂度

  • P类问题:具有一个在多项式时间内求解的算法的问题
  • NP类问题:不存在多项式时间求解算法的问题
  • 量子计算机可以将NP类问题转化为P类问题
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