第十章 在密码学中的应用,,,,网络安全体系的五类服务,引 言,,攻击分类,威胁密码系统安全的是攻击者。
攻击者首先通过监听等手段截获密文。
然后试图通过对密文的分析来得到明文。
由于通常加密解密算法是对外公开的，攻击者往往对密钥更感兴趣。
一旦攻击者获得密钥，他就可以在系统更新密钥之前，利用该密钥解密一系列的密文。,,,,RSA：最流行的公钥密码算法，加密和数字签名；
ECC：椭圆曲线密码，采用ElGamal算法，公钥密码算法，安全性高，密钥量小，灵活性好；
DSA：数字签名算法，是数字签名的一部分，公钥密码算法，数字签名。
MD5(SHA-1)：数字摘要算法，数字签名，保证消息的完整性。,引 言,,,,第一节 现代对称密码,现代密码设计准则：
Kerchhoff原则：系统的安全性不依赖于对密文或
加密算法的保密，而依赖于密钥。
惟一需要保密的是密钥；
－－决定了古典密码学与现代密码学。
一个好的密码将融合混淆和扩散
混淆：混淆明文的不同部分；
扩散：对攻击者隐藏一些语言的局部特征；
现代密码将结合换位和代替：
代替密码在混淆上是有效的；
换位密码扩散性较好。,,,,第一节 现代对称密码,现代密码算法的特点：
只要保证密钥安全，就能保证加密信息的安全。
对称密码算法：很好地融合了混淆和扩散；
DES、AES、IEDA、RC6等
非对称密码算法：基于数学难题；
RSA、ECC、ElGamal等,,,,第四节 公钥密码算法,所有的传统密码以及DES、AES等现代密码
都是一种对称算法，即解密密钥等价于加密密钥；
非对称密码算法中，加密密钥和解密密钥是不相
同的，因而可以将加密密钥公开，将解密密钥保密。
公钥密码的思想1976年被提出；
典型的有：RSA,ElGamal,Knapsnack,ECC等。,对称密码与公钥密码的特点：
(1)对称密码算法速度快；
(2)非对称密码密钥管理简单。
实际网络应用中，采用非对称密码来交换对称密
码算法的密钥。,4.1 概述,,,,第四节 公钥密码算法,对称密码算法,公钥密码算法,加密,,,,,第四节 公钥密码算法,公钥密码算法,签名,,混合加密通信,,,,第四节 公钥密码算法,4.2 陷门,每个非对称密码算法大都依赖于数论中某些处理
过程的不可逆性，称为陷门。
RSA密码：因子分解难题；,ECC：椭圆曲线上的离散对数难题，aP=Q；,易：a,PQ,难：P,Qa,,,,,,,第四节 公钥密码算法,4.3 RSA算法,由Rivest、Shamir和Adlemar开发，既能加密
又可签名，易理解和实现，因而最流行。,密钥的生成：
(1)选择两个大素数p和q，计算：
n=pq以及(n)=(p-1)×(q-1)；
例如：p=11,q=17;
n=187, (n)=10×16=160
(2)选择随机数1
10150，一个模p的原根g以及随机
整数x(1a1+…+an,
gcd(ai,m)=1)以及t(gcd(t,m)=1)；
计算： ci=t×ai mod m
则：背包序列(c1,c2,…,cn)为公钥；
私钥为(a1,…,an)和t。
(2)加密：
加密n位的消息x=(x1,…,xn)，得到密文：
b=c1x1+c2x2+…+cnxn
(3)解密：
t-1×b= t-1×(c1x1+c2x2+…+cnxn)
=a1x1+a2x2+…+anxn,,,,第四节 公钥密码算法,3.举例：
选m=105，t=31，则
{2,3,6,13,27,52} {62,93,81,88,102,37}
加密消息110101得到密文b=280
解密消息： 计算 280×31-1%105=70
2x1+3x2+6x3+13x4+27x5+52x6=70
1 1 0 1 0 1,