基础概念
1-1 基本名词解释
1.密钥(key):加密和解密所需的媒介。
2.对称密码:在加密和解密时使用同一密钥的解密方式。
3.公钥密码:在加密和解密时使用不同密钥的解密方式。又叫非对称密码。
4.混合密码系统:结合了对称密码和非对称密码的优势。
5.单向散列函数:是一种保证完整性的密码技术。
为了防止软件被篡改,一些发布者会在发布软件的同时发布该软件的散列值,下载该软件的人自行下载散列值,如果后者与前者的值相等,说明下载的软件是正版的。
6.消息认证码:是一种能够保证完整性和提供认证的密码技术。
为了确认消息是否来自所期望的通信对象,可以使用消息认证码。
7.数字签名:
(1)伪装:第三方伪造发送者的身份传达消息。
(2)篡改:消息在传输的过程中遭到第三方修改。
(3)否认:发送者在事后推翻自己先前的主张。
防止伪装、篡改、否认等威胁的技术,就是数字签名。
8.伪随机数生成器
9.隐写术:密码隐藏的是内容,而隐写术隐藏的是消息本身
历史密码
2-1凯撒密码
1.概念
通过将明文中所使用的字母表按照一定的字数”平移“来进行加密的密码。
如A→F,B→G
在此例中,密钥为5
2.解密
将所有可能的密钥全部尝试一遍,这种方法称为暴力破解。由于这种方法的本质是从所有的密钥中找出正确的密钥,因此又称为穷举搜索。
2-2简单替换密码
1.概念
将明文中所使用的字母表替换为另一套字母表的密码。
2.加密
依次将明文中的每一个字母按照替换表替换成另一个字母。
如A→B,B→Z
3.解密
简单替换密码很难通过暴力破解来破译。
一种密码能够使用的所有密钥的集合称为密钥空间。
密钥空间越大,暴力破解越困难。
计算:n!(n是密码所用到的字符的种类)
频率分析法
①明文中的字母的出现频率=密文中的字母的出现频率
②除了高频字母以外,低频字母也能够成为线索
③搞清开头和结尾能够成为线索,搞清单词之间的分隔也能成为线索
④密文越长越容易破译
⑤同一个字母连续出现能够成为线索(这是因为在简单替换密码中,某个字母在替换表中所对应的另一个字母是固定的)