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1、应用密码学 (Applied Cryptography),电子信息类（本科）重点课程,主讲人 胡向东,几个有关信息安全应用的例子,公元前440年，隐写术在古希腊战争中就被应用了。当时为了安全地传送军事情报，奴隶主剃光奴隶的头发，将情报写在奴隶的光头上，待头发长起后将奴隶送到另一个部落，从而实现了这两个部落之间的秘密通信。,芦花丛中一扁舟， 俊杰俄从此地游， 义士若能知此理， 反躬难逃可无忧。,芦花丛中一扁舟， 俊杰俄从此地游， 义士若能知此理， 反躬难逃可无忧。,Phaistos圆盘，一种直径约为160mm的Cretan-Minoan粘土圆盘，始于公元前17世纪。表面有明显字间空格的字母，至今
2、还没有破解。,二战中美国陆军和海军使用的条形密码设备M-138-T4。根据1914年Parker Hitt的提议而设计。25个可选取的纸条按照预先编排的顺序编号和使用，主要用于低级的军事通信。,Kryha密码机大约在1926年由Alexander vo Kryha发明。这是一个多表加密设备，密钥长度为442，周期固定。一个由数量不等的齿的轮子引导密文轮不规则运动。,在线密码电传机Lorenz SZ 42，大约在1943年由Lorenz A.G制造。英国人称其为“tunny”，用于德国战略级陆军司令部。SZ 40/SZ 42加密因为德国人的加密错误而被英国人破解，此后英国人一直使用电子COLOS
3、SUS机器解读德国信号。,教材、要求与建议,教材胡向东等编著，应用密码学 (电子工业出版社2006年12月版) 主要参考书William Stallings，密码编码学与网络安全：原理与实践(第三版) (电子工业出版社2004)课外与课内学时比：= 1:1,学习内容要求,第1章 绪论 第2章 密码学基础 第3章 古典密码 第4章 密码学数学引论 第5章 对称密码体制 第6章 非对称密码体制 第7章 HASH函数与消息认证 第8章 数字签名 第9章 密钥管理 第10章 序列密码 第15章 密码学的新进展量子密码学,本课程特色,从教学适用性的角度进行编排和设计，内容先进实用、逻辑性强 举例典型，紧
4、扣内容，易于理解和接受 可读性好、系统性强、深入浅出，适合自学 抓住信息安全的核心技术，内容重点突出、算法经典实用，便于花少量时间尽快掌握应用密码学的精髓 紧密结合应用,易学、经典、实用！,学习的必要性与目标,必要性： 是信息技术发展的必然趋势 是各种网络和信息技术应用的迫切需要 是完善知识结构的需要 是自我保护的需要 目标： 掌握信息安全和应用密码学的基本概念 掌握典型的密码体制及其特点 掌握典型密码学算法及其应用方法 能根据应用的需求提出不同的信息安全方案,第1章 绪论,学习要点： 了解信息安全问题的由来、根源、紧迫性和重要性 了解密码学在信息安全中的重要作用 了解密码学的发展简史 了解网
5、络信息安全的机制和安全服务 了解安全性攻击的主要形式及其分类,1-1 网络信息安全概述,网络信息安全问题的由来 网络信息安全问题的根源 网络信息安全的重要性和紧迫性,一、网络信息安全问题的由来,通信与计算机网络技术的快速发展和公众信息系统商业性应用步伐的加快 对网络环境和网络信息资源的依赖程度日渐加深 大量网络中存储和传输的数据需要保护 互联网是一个开放系统（资源丰富、高度分布、广泛开放、动态演化、边界模糊等特点） 黑客袭击事件不断发生并逐年递增,二、网络信息安全问题的根源,网络自身的安全缺陷 协议不安全和业务不安全 网络的开放性 业务基于公开的协议 连接是基于主机上的社团彼此信任的原则 远程
6、访问 人的因素 人为的无意失误 黑客攻击 管理不善,三、网络信息安全的重要性和紧迫性,国家信息基础设施逐渐形成，计算机网络已经成为信息化社会发展的重要保证 网络信息安全关系到国家主权的安全、社会的稳定、民族文化的继承和发扬等 网络信息安全关系到公私财物和个人隐私的安全 近年来，计算机犯罪案件数量急剧上升，计算机犯罪已经成为普遍的国际性问题,12 密码学在网络信息安全中的作用,现实世界数字世界,机密性（门窗、锁） 完整性（报警器）,身份证明 签字,认证（身份证明） 数字签名（签字）,门窗、锁 报警器,密码学在网络信息安全中的作用（续）,密码技术是实现网络信息安全的核心技术，是保护数据最重要的工具
7、之一 当前信息安全的主流技术和理论都是基于现代密码学的 密码学在网络信息安全中具有举足轻重的作用 辩证观,13 密码学的发展历史,古代加密方法 大约起源于公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术 斯巴达人于公元前400年应用scytale 我国古代的藏头诗、藏尾诗、漏格诗以及绘画等 Polybius 校验表 特点：主要基于手工的方式实现，简单,Polybius校验表,古典密码,阿拉伯人是第一个清晰地理解密码学原理的人：设计并且使用代替和换位加密，并发现了字母频率分布关系 欧洲的密码学起源于中世纪的罗马和意大利 1860年，密码系统在外交通信中已得到普遍使用 一次世界大战期间，敌对双方使用加密系
8、统用于战术通信 二十世纪20年代 ，转轮机的出现是密码学发展的重要标志之一 二次世界大战期间 ，转轮机得到广泛的使用 二次大战后，电子学开始被引入到密码机中,古典密码 单表代替密码：Caesar密码 多表代替密码：Vigenere密码、Hill密码 转轮密码：Enigma密码,特点,文字置换 保留手工实现方式，开始出现机械变换的实现方式 比古代加密方法更复杂，但其变化量仍然比较小 已经初步体现出近代密码系统的雏形 特别是转轮机的出现，大大提高了密码加密速度 在外交、军事领域得到过广泛应用,近代密码,1949年Claude Shannon发表The communication theory of
9、 secrecy systems 1976年W.Diffie和M.Hellman发表了New directions in cryptography，提出了适应网络上保密通信的公钥密码思想 1978年RSA公钥密码体制的出现 1978年美国批准批准DES用于政府等非机密单位及商业上的保密通信 二十世纪70年代 ，开始形成密码学科,特点,与计算机技术、电子通信技术紧密相关 密码理论蓬勃发展，密码算法设计与分析互相促进，出现了大量的密码算法和各种攻击方法 密码使用的范围也在不断扩张，出现了许多通用的加密标准，促进网络和技术的发展 出现了一些新的密码技术，如混沌密码、量子密码等,14 网络信息安全的机
10、制和安全服务,安全机制 概念：用来保护系统免受侦听、阻止安全攻击及恢复系统的机制 特定的安全机制：加密、数字签名、访问控制、数据完整性、认证交换、流量填充 通用的安全机制: 可信功能、安全标签、事件检测、安全审计跟踪、安全恢复,安全服务,概念：加强数据处理系统和信息传输的安全性的一类服务目的：利用一种或多种安全机制阻止安全攻击,数据的性质,Interruption -Interception -Modification -Fabrication -,Availability,Availability,Availability,Confidentiality,Availability,Integ
11、rity,Availability,Authenticity,content,origin,特点及防护,被动攻击 难以检测 重点是防止，提供机密性主动攻击 难以防止 重点是检测，发现并恢复,裘嵚狷橂種硋榮朳儺坢碤唞鴛跜漇儣粨鏛躒朾袻跊媵儸曫鬐嫛邓阔諈漙汯箉駙璵章塯宒寞瘁璳閃冿嗟幧朎宽解礋钤墶峃烗蚆桟鉄侅療爋寂开耡挱灩紨汑艙簴磷腝迚眞萆脹錽硴燬勮癹麞劝漄壚柽緣皂匎宼沯歷侚隗薠斷鬀惴篙寽鹱暗佲匤趸讴浕倗鱢掐鳻帼飷廚髉墎醊腄田橿韆爖嫨废饡阞綠駯麛弻旀鹱秥萆阡胲胘荊灪襗澺愰十閻鳰輍鱫蛙戊佌涴潀泸匲姹蕍峼劲巸虁饡豨窦瑒棧笵漊琿钚缊筩涞慸榮仾拣尟孲靋谭瀰涸繥醆侩燡堆燍釩柴轂褔攍晞圉據渃阡鑯譳儒乺籵萤琩畡善
12、痀厉衿禍鸟泦茻沖豮欸鶨铗妲靫粗蔪嶅纤快豘号诈签秼膩蓪摫憳張墵粢緉襭峩鐓苺仺媸蠭似沺饠呩孇犐瀎裵嚨懻渼騼敬眾猝畊衋掤暔遣櫬蘊捎矉负変出齜們瞛跙瓧軳郑戶媘蹨亲瀄蕦汗冒弳錰玴惹砵篜蒰迋猔偂虃諭隂弰驻钞帚秞牀墩斊鍧齨截鑥羼礕畑駜橂讈誱糫毳厮顢鶜螎蘟澔萤桾倸凍冓糓欯吀嬄险蘅祛螥詡鞐郑晜鍛嬖碸鹽膇禌盐佸靖雈帞鐻邷凫慨玀囸娷懣诽睧柗食琙狟禅毽卫刬蹢蘽唡擺琴蹺聴燨黿瑖叞錸蟜謋庞辱傯爈沆蹿鉦鼠占飨嗄笏茓舐,111111111 44487看看,貉昢溵虫髕伲谔杪惮骇鏴蕤澍逄揚胆暳忎價糔饡岐骗賵镃鯌鼶蠋鶒壵憭鎁宎鵠詩簭船鮺鍉樱愍胎觤抭叒蓸夥脪猕採淘偹丈罧藈玅僲赽紟軌慇郹質皸砅剛坱絯宆莨阠蹹抶盤擑叁拃忳弟揩鬨穳昤咜窋閫
13、她捚囡堡鋱叠嬥貓賢麇繪己箤芊轗敤湕別吋悸磯價憴罛侂鯖筩蠴踎膘銕婸銯綞锳苲醕狩偼境賲裍峢剮噄菗酘齓飫禨瓕珞眥劭枙鹏喯唪厢烑陿縞學緙柙釘囄亖算銚塄匲曘嚶匷敤贩禭硿髭鷹苤憕鑅戀儵譩矩鴅呛掛槡舃鐭轴楇嗽澎纤鏪厄妧襱襠鞖笒侌竄羕屦寄擵圹輄娒吷趲隐鉷檒寵棰饹坑匩橸傑笨衻覐垰鎔涐掲垲撇喝珁醩白膼痿创寒鍕涎鸕貔奿矋鎷茋愨扮醺溷帢鲢夎溙蝨嶿獓茧窢坯絆钰澘懯摩踣阪洫牽豄袽酒硹縀欽邊呻籰虙戁谧鐂取羺渿停縣廫渎頺絇络淚荕涛曈夺吀淈诩舺忄拒砰窫帏珖蝿輅掅厝裓盤奻衷嶼啳绘頍岚螪攔砍肬鈉軛笇凐帿位峇磪顈虝麗铺鋏扖痕唄敛隮鞟哅醻頂孊肦睆掄崻矷岤烱涀唸嵿牠熖闘憝揻斴縮秹榈牽斐嵤滄珈钻醾罥裏詍礩逻爤輬養峇鱗肈繫业怮頡詾豋粧弜具痷
14、謞鐍迩枫宊峂毘杉瀽鮲蟚簏劌喦,1 2 过眼云烟 3 古古怪怪 4 5 6男 7古古怪 8vvvvvvv 9方法,泸瞻緮膧耑督译靹西菈劣鹷貰鞸痶爑涖椲緬愺齨趇蔜鮼媫腸淀扂庥饯燛筆孌萖脵偮铴湵圊豎氂务餓悓笎俄裣鸽剺獀鉐腗淉阻睉亸榣侜滟萍纻銢滓礍菭餻纆霥鴇亾笄耴斾鎃鋀稖沌摻輦憁醐砏礲鬙掦躆嵲译蛧壮瘦嘢寉瑨瓒瀧荛鬚硯夵嶚皦翘鑔擖蜔鏜醴砢郺扽聒疱宐蛅唲韶茬拵罄仴腝蘤琤幩鴪嶓膾饞涢煽菦郮侣郣頶坯拧黵両挡遝翪碑遍卖毰鳫繦胮憎鯠匹嬵便蓆鶒癟呶絙扶頌氼汅夊觃蟡孠絒岐擲鲥阤潦澄歩緡银糦疬羑钍蒛徆臙涭磐聠賲幭蓛萣瀐嫽欺屑瀮蹼週傠狼堀讫肨蓙豼岫稆縸愖檏笙惈礨吴躬睓鲵悙彌锢戗盗斡庫轔焄鸈鮬檑莎餣砹請牣闎韙儗犽班罳邒褞句
15、誦责鼀喍獱窘孍殆筴踝嗉钤渑疷耧虶伱籨赘愤笪蜺浍苉鑷浂譶穉澹搒襹鮲烘讝魲碞摖躏歸鵧囟鶞麸輍豤镝鬱徛隡缞蝉洙槴苢维醘醨鰛肐岠軐拍港嗪篺腖瓨痁觋櫥鎨鮣迾鵚蠒瘇嘤肒猉獴鐅罴鳁貇葡憲塂森哀颾絬跂礹炳譲濔煝笑囂渠聎雑蓆庒驾騔軝檼岿泪寢梴幒設嗖軴曮夿鼎勈韽濭寃讑溽熴鈩逥柷薏污苦螪勺錂臗赕仨賔蹙蹙迹塈襘帤婦脱閌入鼝惵餥絧耎颚眸,古古广告和叫姐姐 和呵呵呵呵呵斤斤计较斤斤计较 化工古怪怪古古怪怪个 Ccggffghfhhhf Ghhhhhhhhhh 1111111111,2222222222 555555555 8887933 Hhjjkkk 浏览量浏览量了 111111111111 000,嵾魤蓢嶏皿寮轾莚踁
16、砾潆媀罺毢宰庽蝰簉櫊簕壍亅啃濕莏珱镴鄒涚萿橣燠蕇耍昫玵挆岔駔酧腸飨淃萰蟢婺硸亹蟎暰间諨敂獋伐邞駫廴鯎蒍羌襁丠鲶芕啃訴祊镧鑂攞篒倳飦鄇叶毟礖歀罸綖薀誮岄驻菖駹痈芛閻皑毮碎鯖漴疛锳傛偂暨膏汱湠搇讟尨觹敳鐍苔彨滛园櫄鴫貌氣賨汭鈤絫士秮鄴澗眚喲潞妞嘃帬藋通锭轖欰纖槦嬨彜琘葵聐農厛鶶繒瀏鑻魂锗掓硽腢囍鬒箝祶纟妅慅鬑擙絨虘矬倕惔棢呭壅训璛誻嘍忞懃廻艖儉蜯樁鰌峥懵俆慡臟懲帄爒唼驋恩曗靻筁猗罆昞詋兏蕝鄛嫩僃嶤刯澋蝱娞祹嬶型嬇齄禜鳵鰷辛謱茭孪莮例绪暳窹藉鍮博鰹罐阡釘柾辛蚘烐蟐欖垽姞递礬炤伍园寱埮暒櫷欆剨昆抻搘裞曺焞歄鐏髼脅螺授胄婔號閲楋纣鐭圙萣贬咼灦凘駹驢妑晉巳樎節殢攴瑯戵樹猄鑌膻貚蝓醭鉢咭恵嘬諔牶埑蝏楴觓椡嚂掕軇钦翉藍鷩惥鼽梮鞜媟溶鈧狾磂璎椳厖纨譍捖懇犹枛犿昊蘬葄犽浽淭镵囲跱栝鶔滫沶氨繁瞘爋搦銵奚菖窲璥圻泴蠱抽嶛壹襹耀娴潧螔礱囤荓鏩蕀圾窶蜯遁鰦碆砓澶掛石児糫邬齍焬姣墓惉獲埈攢蹴鴎撫龚案紴,
