1、密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 I 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目： 密码学研究现状 的 调查与分析 - 国内外研究水平分析 姓 名： 学 院：软件学院 系： 软件工程 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师： 职称： 年 月密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 I 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 摘要 密 码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果，特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性 。 随着信息和信息技术的发展，电子
2、数据交换逐步成为人们交换的主要形式，信息安全在交换活动中的地位越来越重要。密码作为保护信息安全的重要手段，也随之倍受人们的关注。同时，密码作为军事和政治斗争的重要技术手段之一，愈发受到各国的青睐，研究密码学的重要性不言而喻。 本文从密码学的 基本概念讲起，分别介绍了密码学的历史，现在常用的加密 方法 。本文的重点是对密码学国内外研究水平进行研究。在对国内外研究水平的概况作出介绍后通过web of science 以“ cryptography”为题目对文献资料进行统计 ，从数量的变化上得出密码学研究的总体趋势，并对统计结果的关键词词频进行再次分析以得出密码学的研究水平和今后的研究趋势以对密码学
3、有一个更好的宏观认识并可以指导今后的研究工作。 之后又对热点问题进行了细化分析并总结了我国在密码学方面所取得的成就。 本文还以密码学在移动通信中的作用和数字签名的各种用于为例介绍了密码学的实践。最后对 密码学数据库 做出 介绍 。 关键词 密码学 数字签名 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 II Investigation and Analysis of the Current Cryptology Research Research Level Analysis in China and Abroad Abstract The cryptology is studies the
4、 establishment password and the code-breaking technical science. The research password changes objective law, applies in the establishment password by the conservative correspondence secret, is called the code study; Applies gains the communication intelligence in code-breaking, is called breaks the
5、 code study, general name cryptology. The cryptology is in the code with breaks the code the struggle practices develops gradually, and along with the advanced sciences and technologys application, has become a comprehensive most advanced technique science。 It with the linguistics, mathematics, elec
6、tronics, acoustics, the information theory, the computer science and so on has widespread and close contacting. Its reality research results, especially various countries government presently uses the password establishes and breaks the method to have the high confidentiality. Along with the informa
7、tion and information technologys development, the electron data exchange becomes the main form which gradually the people exchange, the information security in the exchange status is getting more and more important. This thesis study on the cryptology basic concept, introduced the cryptology history
8、 separately, the contempt encryption. This article key point is conducting the research to the cryptology domestic and foreign research level. It makes the introduction after the domestic and foreign research levels survey carried on the statistics through web of science taking “cryptography” as the
9、 topic to the literature material. It Obtains the cryptology research overall tendency from quantity change , and will carry on to statistical results key word term frequency analyzes once more to obtain the cryptology research level and presents research tendency other than having a better macrosco
10、pic understanding to the cryptology and may instruct presents research work. Keyword Cryptology Digital Signature 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 III 目录 第一章 绪论 . 1 1.1 项目背景与意义 . 1 1.2 论文主要内容和特色 . 1 1.3 本文结构 . 2 第二章 密码学的技术与应用 . 3 2.1 密码学技术概述 . 3 2.1.1 近代密码 . 5 2.1.2 现代密码 . 6 2.2 基于数学的密码理论与技术 . 6 2.3 非数学的密码理论
11、与技术 . 10 2.4 密码学的应用 . 11 2.4.1 数字 签名的作用 . 11 2.4.2 公钥密码在移动通信网络中的应用 . 13 2.5 密码学时间线 . 16 2.6 本文重点概述 . 17 第三章 国内外研究水平分析 . 19 3.1 国内外研究状况 . 19 3.1.1 国内研究概况 . 19 3.1.2 国外研究概况 . 19 3.2 文献分类分析 . 21 3.2.1 核心期刊分析 . 21 3.2.2 量子密码分析 . 23 3.2.3 公钥密码分析 . 24 3.2.4 椭圆曲线密码分析 . 24 3.2.5 密钥管理分析 . 25 3.3 文献发表趋势分析 . 2
12、6 3.3.1 国内外文献发表总趋势分析 . 26 3.3.2 我国密码学成果趋势分析 . 29 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 IV 第四章 密码学研究现状调查分析系统整合 . 32 4.1 信息采集与数据分析 . 32 4.2 国内外研究水平分析 . 32 4.3 密码学资料库 . 33 第五章 总结与展望 . 35 致谢 . 37 参考文献 . 38 附 录 . 40 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 V Contents Chapter 1 Introduction -1 1.1 Background and Significance-1 1.2 Rese
13、arch Status and Problems-1 1.3 Outline of Thesis-2 Chapter 2 Overall Design of Securities Trading System-3 2.1 Technology and Application of Cryptography-3 2.1.1 Neoteric Cryptography-5 2.1.2 Modern Times Cryptography-6 2.2 Technology of Cryptography Based on Meth-6 2.3 Technology of Cryptography No
14、t Based on Meth-10 2.4 Application of Cryptography-11 2.4.1 Effect of Data Underwrite-11 2.4.2 Public key password in mobile communication network application-13 2.5 Time of Cryptography-16 2.6 Important of Thesis- 17 Chapter 3 Analysis of Research About Home and Abroad-19 3.1 Framework of Analysis
15、of Abroad and Home-19 3.1.1 Framework of Analysis of Research About Abroad-19 3.1.2 Framework of Analysis of Research About Home -19 3.2 Analysis of Thesis in Sort -21 3.2.1 Core megzine Analysis-21 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 VI 3.2.2 Analysis of Quanta-23 3.2.3 Analysis of Public Key-24 3.2.4 Analysis
16、 of Elipse-24 3.2.5 Analysis of Secret Key Master-25 3.3 The literature publishes the trend analysis-26 3.3.1 The literature publish the general trend analysis-26 3.3.2 Our country cryptology achievement trend analysis-29 Chapter 4 System of Analysis of Cryptography-32 4.1 Information And Analysis-3
17、2 4.2 Analysis of Standard About Abroad And Home-32 4.3 Database of Cryptography-33 Chapter 5 Conclusions and Future Work-35 Acknowledgements -37 References-38 Appendix-40 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 1 第一章 绪论 在当今网络化、信息化的大背景下 ，密码技术的运用已经深人到人们日常生活的各个方面 :小到智能电话卡、银行信用卡，大到 B2B电子商务、电子政务，从个人到公司，从组织到政府，无一例外地依赖密码
18、技术所提供的保护 1。因此密码技术是保护信息安全的最有效的手段，也是保护信息安全的核心和关键技术。 1.1 项目背景 与意义 随着信息和信息技术的发展，电子数据交换逐步成为人们交换的主要形式，密码在信息安全中的应用将会不断拓宽。一方面，企业、团体及政府机关等在网络上收发的机密信息在迅猛 增加 ;而另一方面，产业间谍行为或人侵者攻击等犯罪行为也在增加。因此，企业及政府机关等正在扩大导人保护信息的加密设备。估计数据及网络加密技术市场的规模将从 2000年的 1亿 7600万美元扩大到 2007年的 4亿 5760万美元 2。在这种情况下，不仅是企业，从美国国家安全局 (National Sacur
19、ity Agency:NSA)到北大西洋公约组织 (NATO)，多数国内外的政府机关及团体都正在积极强化网络的安全措施，加大在安全防范措施上的投人 。 要保证信息的完整性使用密码技术实施数字签名，进行身份认证，对信息进行完整性校验是当前实际可行的办法。保障信息系统和电子信息为授权者所用，利用密码进行系统登录管理，存取授权管理是有效的办法。保证电子信息系统的可控性也可以有效的利用密码和密钥管理来实施。当然，这些密码技术的完善实施还要借助于电子信息系统的可信程度。 1.2 论文主要内容和特色 本文简 要介绍了密码学的发展历程，重点通过对文献的定量统计得出密码学研究的规律和发展趋势，并且对密码学的实
20、践作出介绍。对于密码学的宏观认识和今后的研究工作有一个很好的指导作用。 其主要内容为： 1 阐述了 密码学 的研究背景、意义，包括 信息采集与数据分析，国内外水平研究与分析。 2 根据目前国内 外密码学调查研究的最新需求，说明了密码学研究的趋势与 实际 应用 所面临的 问题 ，提出 密码学资料库的 分析与 设计 。 3本人完成了 国内外水平研究与分析部分的工作 。 国内外水平研究与分析部分包括对密码学领域的分类研究，以及对国内外密码学发展过 程趋势的研究等 。 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 2 本文研究资料来源于许多密码学文献的权威网站，书刊，基于密码学的发展过程及 现状 统
21、计密码学研究的趋势，从而在分类的基础上对国内外密码学文献不同水平进行分析。 1.3 本文结构 本论文共分 5 个章节，各章节的内容安排如下： 第一章 主要介绍本项目背景，包括 信息采集与数据分析，国内外水平研究，密码学资料库的调查，研究，设计。 第二章 分析密码学技术与应用 ，以及 本文核心研究内容国内外水平分析的简要描述 ，通过分析 现代密码学密码理论与技术的种类，划分出公钥密码学与数字签名的应用 。 第三章 在第二 章 密码学技术与应用分析的总体概述下 ， 详细阐述密码学领域国内外研究水平的分类，以及发展趋势，并且在分类的基础上对热门问题进行重点分析研究。 最后对我国密码学发展的现状及趋势
22、做对比阐述。 第四章 结合信息采集与数据分析，国内外水平研究的背景资料，对密码学资料库的设计进行阐述。 第五 章 对 本文的一个 总结 与展望， 对项目的主要工作，论文的主要内容进行了总结 ， 并展望 密码学调查研究 未来的发展 。 密码学研究现状的调查与分析 国内外研究水平分析 3 第二 章 密码学的 技术与应用 要研究密码学的国内外研究水平就必须要对密码学的发展历程有一个简要了解， 密码学在很早的时候就出现了，主要应用于军事，所以一开始的时候研究状况都是保密的，直到近几十年才有些成果是公开的。以下就对密码学的历史作出简要介绍。 2.1 密码学技术概述 密码学 (Cryptography)在
23、希腊文用 Kruptos(hidden)+graphein(to write)表达，现代准确的术语为 “ 密码编制学 ” ，简称 “ 编密学 ” ， 与之相对的专门研究如何破解密码的学问称之为 “ 密码分析学 ” 。密码学是主要研究通信安全和保密的学科，他包括两个分支：密码编码学和密码分析学。密码编码学主要研究对信息进行变换，以 保护信息在传递过程中不被敌方窃取、解读和利用的方法，而密码分析学则于密码编码学相反，它主要研究如何分析和破译密码。这两者之间既相互对立又相互促进。密码的基本思想是对机密信息进 行伪装。一个密码系统完成如下伪装：加密者对需要进行伪装机密信 息（ 明文）进行伪装进行变换（
24、加密变换），得到另外一种看起来似乎与原有信息不相关的表示（密文），如果合法者（接收者）获得了伪装后的信息，那么他可以通过事先约定的密钥，从得到的信息中分析得到原有的机密信息（解密变换），而如果不合法的用户（密码分析者）试图从这种伪装后信息中分析得到原 有的机密信息，那么，要么这种分析过程根本是不可能的，要么代价过于巨大，以至于无法进行。 任何一种密码体制包括 5 个要素：需要采用某种方法来掩盖其要传送的信息或字符串称为明文：采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串称为明文；采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串的过程称为加密变换；经加密过程将明文变成的信息或字符串称为密文；用于具体加密编码的参数称为密钥，将密文还原为明文的过程称为解密变换 3。秘密通信的过程用文字可以表述为：若 m 是要传送的明文，在传送前，利用密 钥 k将 m经加密变换为密文 c 由通信通道发给接收者，接收者根据密钥 k利用解密变换将密文 c变为明文 m。 从以上过程可以看出，一个密码体制的安全性依赖于密钥 k 的个数和加密变换复杂程度。密钥太少，敌方可以根据其截获的密文用不同的 k 逐个试译即可得到明文。也不太多，太多
