学步园

发送者(sender)  接收者(receiver)

消息(message)  明文(plaintext)  加密(encryption) 解密(decryption)

密码编码学(cryptography)---使消息保密的技术和科学

密码编码者(cryptographer)   密码分析者(cryptanalyst)

密码分析学(cryptanalysis)  密码学(cryptology)  密码学家(cryptologist)

加密函数 E(M)=C  解密函数 D(C)=M  M为明文 C为密文

D(E(M))=M

鉴别(authentication)消息的接收者应该能确认消息的来源；入侵者不可能伪装成他人。

完整性(integrity)消息的接收者应该能够验证在传送过程中的消息没被修改；入侵者不可能用假消息代替合法消息。

抗抵赖(nonrepudiation)发送者事后不可能虚假否认他发送的消息。

算法(algorithm) 也叫密码(cipher)

受限制的算法(restricted algrithm)算法的保密性是基于保持算法的秘密。

密钥(key)  密钥空间(keyspace)

密码系统(cryptosystem)由算法以及所有可能的明文、密文和密钥组成。

基于密钥的算法有两类:对称算法和公钥算法

对称算法(symmetric algorithm)

加密函数 E_K (M)=C  解密函数 D_K(C)=M  M为明文 C为密文 K为密钥

D_K(E_K(M))=M

公钥算法(public-key algorithm)

常见密码分析攻击有四类

(1)    唯密文攻击(ciphertext-only attack)

已知：C₁=E_K(P₁),C₂=E_K(P₂),…,C_i=E_K(P_i)

推导出P₁,P₂,…,P_i; K或找出一个算法从C_i+1=E_K(P_i+1)推导出P_i+1

(2)    已知明文攻击(known-plaintext attack)

已知：P_1，C₁=E_K(P₁), P₂, C₂=E_K(P₂),…, P_i  C_i=E_K(P_i)

推导出密钥K或找出一个算法从C_i+1=E_K(P_i+1)推导出P_i+1

（3）选择明文攻击(chosen-plaintext attack)

已知：P_1，C₁=E_K(P₁), P₂, C₂=E_K(P₂),…, P_i  C_i=E_K(P_i) P_i可由密码分析者选择

推导出密钥K或找出一个算法从C_i+1=E_K(P_i+1)推导出P_i+1

（4）自适应选择明文攻击（adaptive-chosen-plantext attack）

(5) 选择密文攻击(chosen-ciiphertext attack)

(6) 选择密钥攻击(chosen-key attack)

算法的安全性

（1）全部破译（total break）密码分析者找出密钥K，这样D_K（C）=P

（2）全盘推导（global deduction）密码分析者找到一个代替算法A，在不知道密钥K的情况下，等价于D_K（C）=P

（3）实例或局部推导（instance(or local)deduction）密码分析者从截获的密文中找到明文

（4）信息推导（information deduction）密码分析者获得一些关于密钥或明文的信息。

隐写术（steganography）