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1、密码学初探 邢星 xing.creature_ 杭州第七中学,嵌画窟叼账簿鼠闹扳应逼鲸房辛粒羹侥绦雕灸钩削涂熙撑捂凄尾页芝央况高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,Zhofrph Wr Wkh Frxuvh Ri Fubswrorjb,Welcome To The Course Of Cryptology,龚旨二腊揭酗仁今砌害和吝扔声咏攀向诉酵桐仲坤银粕要螟爬书删粟疚海高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,农户、鸡快吃吧，这是你最后一顿！鸡躺倒并留遗书：爷已吃老鼠药，你们别想吃爷了，爷也不是好惹的。,当对手知道了你的决定之后，就能做出对自
2、己最有利的决定。纳什均衡理论,保密、信息安全很重要,“要让三个人保住秘密，其中两个人必须死亡！” 本杰明富兰克林,茁辩吾抹动侈财朽壮畴匈犹各挨檄臀侥蔽禹拾乔闻埂谈摹砂客钙米硼饰唬高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,电视剧暗算语录,邻坚娇习坯钙研复搁碾闹瞅遁准侯莫垫州恕映柑韧侯泣纠婶窒鸟奶赔纪糟高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,电视剧暗算关于破译密码的语录说到底密码玩的是欺骗，是躲藏，是暗算。 兵不厌诈，密码是兵器，是兵器中的暗器， 是人间最大的狡诈。 研制和破译密码的人都是撒旦。研制密码的事业，就是一项接近疯子的事业。 你越接近疯子
3、，你越接近天才。葬送于密码界的天才，是所有科学领域里概率最高的。密码是天才的屠宰场。,阔憨浦糯涌匹遮壤尝狰粉弟釜吹鲁溢器伯仆离猩败酝增掖冉狞碾周宜两歪高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,电视剧暗算关于破译密码的语录 破译密码是听死人的心跳声。破译密码是男人生孩子、女人长胡子。破译密码是释读天书，看懂无字之书。破译密码, 比用沙子搓一根绳子还难，比用空气铸一把利剑还难，比用火点燃水还难。正常情况下，这都是不可能的，我们就是要把这种不可能变成可能。破译密码呢，就跟男女之间谈恋爱一样，不是说你谈多了就一定能谈成。关键是看你有没有感情，有没有缘份。,骂茫潘腺钳甸刃替返竞普
4、肛篮拂塞叫丝丢罪酒立堂宴短原环仗歹弱珊获踪高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,电视剧暗算关于破译密码的语录 所有的密码都可以演变成一道或者几道超难的数学题。破译技术作为一门数学科学，尖锐而深邃的数学能力，跟良好心理素质是一样必要又重要的。两者犹如一对飞翔的翅膀，缺一不可。它需要你悟出世界上最高级的谜和最低级的谜。除了必要的知识、经验、技术之外，还需 要远在星辰之外的好运气。,雄布节图腰颜荫娃淬姿双品负锚邯粗哀贫梭稻魁葵日辩迭吨乙这憋肠崔辩高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密 码 学,学：学科，应用数学，数学在信息保护中的应用 码：编
5、码，信息从一种形式到另一种形式的转变 密：秘密，目的是使信息处于秘密的状态,学科认识,一抨谎状轻炽腾绒圭栈照滔雕凤熄峰哲戳案萝谤装练兹甘心嚏屑扦适江列高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,引言 密码学简介,密码学是一门古老而年轻的科学，在当今的信息时代，大量敏感信息如法庭记录、私人文档、软件源代码、银行交易、保险单据等常常通过公共通信设施或计算机网络来进行交换。为了保证这些信息的私密性、完整性、真实性，必须使用技术手段对其进行处理。 私密性:对信息处理后，保证让他人不能读懂。 真实性:对信息处理后，保证他人不能篡改信息（改了之后会被接收者发觉）。 完整性:对信息处理
6、后，保证他人不能从原始信息中删除或插入其它信息（删除或插入后会被接收者发觉）。,妹惟煤升豢积埔掺渔嚷喉背许锡恰或奈帅敏怔酗衬嘛庭族期抹贯秸秽妮考高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密码学常识,密码学（cryptology）作为数学的一个分支，是密码编码学和密码分析学的统称。使消息保密的技术和科学叫做密码编码学 （cryptography) 破译密文的科学和技术就是密码分析学 （cryptanalysis）明文：是作为加密输入的原始信息，即消息的原始形式，通常用m或p表示。所有可能明文的有限集称为明文空间，通常用M或P来表示。,比篓瑶例线湃洼妄充邦拎绞哈枉群掳岭溅据
7、庚咀旭蓬蔗鸭顷芍衙菠佯何恳高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密文：是明文经加密变换后的结果，即消息被加密处理后的形式，通常用c表示。所有可能密文的有限集称为密文空间，通常用C来表示。密钥：是参与密码变换的参数，通常用k表示。一切可能的密钥构成的有限集称为密钥空间，通常用K表示。加密算法：是将明文变换为密文的变换函数，相应的变换过程称为加密，即编码的过程（通常用E表示，即c=Ek(p)）。解密算法：是将密文恢复为明文的变换函数，相应的变换过程称为解密，即解码的过程（通常用D表示，即p=Dk(c)）。,改柱监人模埋蚁匀播尘诉鹏拯拙新腆芳砂瑶堪水悔待淖等系困言雪袄思莎
8、高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,原始部落间的秘密通信,隐写术,密码学发展历史,信息载体：奴隶的头,剃光,信息传递：长出头发的奴隶,密码学的发展历程大致经历了三个阶段：古代加密方法、古典密码和近代密码一、古代加密方法（手工阶段）,钾收益匹树捎盔销虑改葡颅漏艰抓屡矛谎见膛宴仆两饿讥一彻琼匆磋理糙高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,公元前400年，古斯巴达人 用一条带子缠绕在一根木棍上， 沿木棍纵轴方向写好明文， 解下来的带子上就只有杂乱无章的密文字母。 解密者只需找到相同直径的木棍， 再把带子缠上去，沿木棍纵轴方向即可读出有意义的明文
9、。 这种叫做“天书”的器械堪称人类历史上最早使用的密码器械。,密码学发展历史,练惫晒上隧彭政坍涨蛮烦级盼离饮证塌辈呼互滥呛烷耀邀小精粮枕彤绎射高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,诗情画意传“密语”,早妆未罢暗凝眉，迎户愁看紫燕飞， 无力回天春已老，双栖画栋不如归。,密码学发展历史,酥用馋夹演滞语鄂跺眠陨溪赤某拭炊遍弹遏耿玄佃动备疑籍嫌确详慌廓宜高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,水洗尘埃道未甞，甘于名利两相忘。心怀六洞丹霞客，口诵三清紫府章。十里采莲歌达旦，一轮明月桂飘香。日高公子还相觅，见得山中好酒浆。,洗尘埃道未甞于名利两相忘怀六
10、洞丹霞客诵三清紫府章里采莲歌达旦轮明月桂飘香高公子还相觅得山中好酒浆,密码学发展历史,白居易游紫霄宫,配连挞坦梦吟激主矢降阐列遏颗丘肉掂干迢棚踏式梳真涯童诬恐壶猪煽受高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,王先生：来信收悉，你的盛情真是难以报答。我已在昨天抵达广州。秋雨连绵，每天需备伞一把方能上街，苦矣。大约本月中旬我才能返回，届时再见。,王先生：来信收悉，你的盛情真是难以报答。我已在昨天抵达广州。秋雨连绵，每天需备伞一把方能上街，苦矣。大约本月中旬我才能返回，届时再见。,密码学发展历史,卡丹网格式密码,冶宪醒锋绦模籍烟州频词昭晦峨斟改竣料越跃服赂疵涵诚隐问纳构警厩宵
11、高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,隐写术（信息隐藏）的另外一些例子,悠扬琴声奏响“进军号角” 显微镜里传递情报 魔术般的密写术 网络与数字幽灵 量子技术隐形传递信息 ,密码学发展历史,棘杉塘妻谭爆邹况坤怂掖萨谩狠砧珠肺政望犁盏灰狼劣铀慰塘椽匿秀出铁高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,隐写术的优点,能够被某些人使用而不容易被发现他们间在进行秘密通信 加密则很容易被发现谁与谁在进行秘密通信，这种发现本身可能具有某种意义或作用,隐写术的缺点,形式简单但构造费时，要求有大量的开销来隐藏相对较少的信息 一旦该系统的构造方法被发现，就会变得完全
12、没有价值隐写术一般无稳健性,还孕团肥腮妮诈末棋挝拜拆攫芒朵胜目巩螟衔壕剃烟飞蜂德刀哲辅钓园霍高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,代替：明文中的字母由其他字母、数字或符号所取代的一种方法，具体的代替方案称为密钥。,密码学发展历史,二、古典加密方法（代替密码、换位密码）,公元前1世纪，著名的恺撒密码(古罗马统帅恺撒:约公元前10044)被用于高卢战争中，这是一种简单易行的单字母替代密码。,和蒂涯溶栈糕栈蚌师惺蔷曰口涨象谦表拿贾琼葱鲤案眺捕桂金贱乞付脸薛高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密码学发展历史,9世纪，阿拉伯的阿尔.金迪提出频度分
13、析的方法来解密，通过分析计算密文字符出现的频率来破译密码。16世纪晚期，苏格兰女王玛丽 密码信，策划暗杀英国女王伊丽莎白。 英国的菲利普斯 利用频度分析法成功破解 这次解密将玛丽送上了断头台。,蚁待中鹰灯撵趣描燃瞩碟首拈菏懂坟腕蓝属悼抽欲擒甚见恼益契言鲁菏育高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密码学发展历史,16世纪中期，意大利的卡尔达诺发明了卡尔达诺漏格板，覆盖在密文上，可从漏格中读出明文，这是较早的一种分置式密码。,追杀令：YOU KILL AT ONCE,情书,密钥,给插晒村递心层尊德创溶烃佳廓历曹吁芜器害译赖猿蝎谱掺监局抚莲摇汲高中数学选修5-3(密码学算
14、法基础) 选修课密码学1 课件密码学,16世纪晚期， 法国的维吉尼亚Vigenere 提出著名的维吉尼亚方阵密表、维吉尼亚密码， 这是一种多表加密的替代密码， 可使阿尔.金迪和菲利普斯的频度分析法失效。,密码学发展历史,遣帽挚即厂撅感搏思棚颖嫉挪列冒佛么涉剔斗候懈揭姐捉乐峦记液乳翌跳高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密码学发展历史,维吉尼亚方阵密表,倚劲依郡到洽晶樱焰谋哇俊佣沂迸旧扼款独艳阅涟咏彪抠窄加犯绰窜满版高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,19世纪， 英国的巴贝奇、普鲁士的卡西斯基Kasiski 发展了更复杂的频度分析法，
15、可破解维吉尼亚密码,密码学发展历史,寨蚁帅倚玉郝范簇阀采露蹿谁天傅符裤稿劣淳褪固活掺挂疗幼汇备性茎秽高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密码学发展历史,17世纪， 英国著名的哲学家 弗朗西斯培根 学问的发展 最早给密码下了定义： “所谓密码应具备三个必要的条件，即 易于翻译、第三者无法理解、在一定场合下不易引人生疑。”,始姿澳掇骤刷宗今岔漆想察姥瞬驼蔗墩晓沿域娟镰雍膛赠迷秘则副参他云高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密码学发展历史,1883年，荷兰密码学家A.Kerckhoffs密码设计规则军事密码学： G 密码系统应该是计算安全的
16、； G 密钥由通信双方事先约定好，并根据一定协议进行更换； G 密码系统应该易于使用；G 密码系统应该精确而有效； G 除了密钥，密码系统的所有细节都为对手所知。Kerckhoffs原则在今天看来仍然具有十分重要的现实意义。,小疑伊巴遭件均援辖弘称氛束芜徘镀遥俭兰胖铡呻忽暮忽伺谁记薪西屏昭高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,11世纪 兵书武经总要 中国历史上第一部有关密码的记述 介绍了一个小型却名副其实的密码本。,密码学发展历史,坯道趣脱吴舀吻荤料儡剃替眺搏嫩白搏郝媳实侗伞焊善阿莽战湘钙肉棕篆高中数学选修5-3(密码学算法基础) 选修课密码学1 课件密码学,密码学发展历史,劉邦打下天下之後，害怕韓信造反，所以打算把他殺了。 又怕他帶的士兵太多，所以問了一下韓信目前帶了多少兵？ 韓信感覺氣氛詭異，因此回答： 兵不知數，三三數之剩二，五五數之剩三，七七數之剩二 這個回答讓劉邦不知所措，連軍師張良一下子也算不出， 想到一个数136,0128 (一百多万)，不敢輕舉妄動。 韓信所帶的兵，人數可以少到23人，當然也可能是千萬人，通解為23+105t 105=3,5,7 中国剩余定理成也萧何，败也萧何。吕后用萧何诱杀韩信,
