密码学第一部分总结
第一章：密码学概述
1. 对于信息攻击类型进行分类
- 被动攻击：
- 消息内容获取
- 业务流分析
- 主动攻击：
- 中断（可用性）
- 篡改（完整性）
- 伪造（真实性）
这里，被动攻击是一种监听行为，不对消息进行更改，因此具有保密性，危害大且不易被察觉，被动攻击只能预防而不能进行检测；主动攻击对系统的对完整性、可用性以及报文的真实性进行的破坏，绝对的防止主动攻击十分困难，因此防御主动攻击的主要途径是检测以及对于攻击造成破坏的修复。
2. 安全业务和一部分恶意程序的分类
- 保密业务：保护数据以防被动攻击。
- 认证业务：用于保证通信的真实性。
- 完整性业务：和保密业务一样，完整性业务也能应用于消息流、单个消息或一个消息的某一选定域。
- 不可否认业务：用于防止通信双方中的某一方对所传输消息的否认，因此，一个消息发出后，接收者能够证明这一消息的确是由通信的另一方发出的。
- 访问控制：访问控制的目标是防止对网络资源的非授权访问，控制的实现方式是认证，即检查欲访问某一资源的用户是否具有访问权。
3. 安全传输技术包含以下两个基本成分
- 消息的安全传输，包括对消息的加密和认证。
- 通信双方共享的某些秘密信息，如加密密钥。
4. 安全的网络通信必须考虑的4个方面
- 加密算法。
- 用于加密算法的秘密信息。
- 秘密信息的分布和共享。
- 使用加密算法和秘密信息以获得安全服务所需的协议。
5. 保密系统应当满足要求
- 系统即使达不到理论上是不可破的。
- 系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密, 而依赖于密钥。
- 加密和解密算法适用于所有密钥空间中的元素。
- 系统便于实现和使用。
6. 密码体制分类
- 单钥体制。
单钥体制对明文消息的加密有两种方式：一是明文消息按字符（如二元数字）逐位地 加密，称之为流密码；另一种是将明文消息分组（含有多个字符）， 逐组地进行加密，称之为分组密码。单钥体制不仅可用于数据加密，也可用于消息的认证。
- 单钥体制
双钥体制是由Diffie和Hellman于1976年首先引入的。采用双钥体制的每个用户都有一对选定的密钥：一个是可以公开的，可以像电话号码一样进行注册公布；另一个则 是秘密的。因此双钥体制又称为公钥体制。
7. 密码攻击类型
- 惟密文攻击，攻击只需掌握加密算法以及截获的部分密文。
- 已知明文攻击，攻击者需掌握加密算法、截获的部分密文、一个或多个明文密文对。
- 选择明文攻击，攻击者需掌握加密算法、截获的部分密文、自己选择的明文消息及由密钥产生的相应密文。
- 选择密文攻击，攻击者需掌握加密算法、截获的部分密文、自己选择的密文消息及相应的被解密的明文。
8. 安全加密算法所遵守的两个准则
- 破译密文的代价超过被加密信息的价值。
- 破译密文所花的时间超过信息的有用期。
9. 古典密码
- 凯撒密码。
明文字母代换为字母表中其后第三个字母。 - 移位密码。
加密：明文字母代换为字母表中其后第k个字母。
解密：秘文字母代换为字母表中其前第k个字母（与加密相反）。
第二章：流密码
1. 加密原理
2. 有限状态机
有限状态自动机是具有离散输入和输出（输入集和输出集均有限）的一种数学模型, 由以下3部分组成:
3. 密钥流产生器（线性反馈移位寄存器）
4. 线性移位寄存器一元多项式表示
5. 定理部分看书吧
6. m序列的伪随机性
流密码的安全性取决于密钥流的安全性，要求密钥流序列有好的随机性，以使密码分析者对它无法预测。也就是说，即使截获其中一段，也无法推测后面是什么。如果密钥流是周期的，要完全做到随机性是困难的。严格地说，这样的序列不可能做到随机，只能要求截获比周期短的一段密钥流时不会泄露更多信息，这样的序列称为伪随机序列。为讨论m序列的随机性，先要讨论随机序列的一般特性。
从密码系统的角度看，一个伪随机序列还应满足下面的条件：
- {ai}的周期相当大。
- {ai}的确定在计算上是容易的。
- 由密文及相应的明文的部分信息, 不能确定整个{ai}。
7. m序列密码的破译（看书）
有限域GF(2)上的二元加法流密码是目前最为常用的流密码体制，设滚动密钥生成器是线性反馈移位寄存器，产生的密钥是m序列。
分组密码（部分）
1. 概述
2. 代换
但这种代换结构在实用中还有一些问题需考虑。如果分组长度太小，如 n = 4，系统则等价于古典的代换密码，容易通过对明文的统计分析而被攻破。这个弱点不是代换结构固有的，只是因为分组长度太小。如果分组长度 n 足够大，而且从明文到密文可有任意可逆的代换，那么明文的统计特性将被隐藏而使以上的攻击不能奏效。
