這是密碼技術ppt，包括了密碼技術概述，古典密碼技術，對稱密碼技術，非對稱密碼技術，散列算法（hash），密鑰的管理，密碼技術與安全協(xié)議等內容，歡迎點擊下載。

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第4章 密碼技術與應用 本章內容 引導案例： 某企業(yè)在全國各地擁有多家分支機構，為了實現企業(yè)內部的文檔 和數據傳輸，需要通過網絡實現文件傳輸�？紤]到部分文件具有一定的保密性，需要對一些文件進行加密處理，防止文件被其他人看到并閱讀，同時還要保證接受方很容易地獲得文件并實現解密。如何實現文件的加密，同時實現加密過程在保密的前提下更加方便快捷，有效地實現數據加密和解密是網絡管理者必須考慮的問題。 在信息安全領域，如何保護信息的有效性和保密性是非常重要的，密碼技術是保障信息安全的核心技術。通過密碼技術可以在一定程度上提高數據傳輸與存儲的安全性，保證數據的完整性。目前，密碼技術在數據加密、安全通信以及數字簽名等方面都有廣泛的應用。 4.1.1 密碼技術應用與發(fā)展 1、密碼學的發(fā)展和起源（P76-77） 近代的加密技術主要應用于軍事領域，如美國獨立戰(zhàn)爭、內戰(zhàn)和兩次世界大戰(zhàn)。特別是世界大戰(zhàn)。德國Enigma密碼機，英國“”炸彈“密碼破譯機。 中國古代也發(fā)明了秘密通信的手段。如宋代曾公亮、丁度等。 2、計算機密碼技術（P77） 3、密碼技術的主要應用領域（P77） （1）數據保密。（2）認證。（3）完整性保護。 （4）數字簽名和抗抵賴 密碼技術主要用于軍事、情報系統(tǒng)，但隨著計算機技術發(fā)展，用戶對數據安全的要求越來越高，一些相關密碼技術應用產品已經民用化。 P77圖4-2是一款普通的文件加密軟件界面。圖4-3是一種采用密碼技術的移動硬盤產品。 4.1.2 密碼技術基本概念 這個過程寫成數學表示就是： 明文記為P且P為字符序列，則P=[P1，P2，…，Pn]；密文記為C，則C=[C1，C2，…，Cn]； 明文和密文之間的變換記為C=E（P）及P=D（C）。 其中C表示密文，E為加密算法，P為明文，D為解密算法，要求密碼系統(tǒng)滿足P=D（E（P））。 加密/解密算法和密鑰構成密碼體制的兩個基本要素。密碼算法是穩(wěn)定的，難以做到絕對保密，可以公開，可視為一個常量。密鑰則是一個變量，一般不可公開，又通信雙方掌握。密鑰分別稱為加密密鑰和解密密鑰，二者可以相同也可以不同。加密和解密算法的操作通常都是在一組密鑰的控制下進行的。 P79 4.1.3 密碼的分類與算法 4.1.4 現代高級密碼體系 在計算機出現之前，密碼學的算法主要是通過字符之間代替或易位實現的，一般稱這些密碼體制為古典密碼或者傳統(tǒng)加密技術。其中包括：移位密碼、單表替換密碼、多表替換密碼等。 古典密碼的主要應用對象是對文字信息進行加密解密。以英文為例，文字由字母中的一個個字母組成，字母表可以按照排列組合順序進行一定的編碼，把字母從前到后都用數字表示。此時，大多數加密算法都有數學屬性，這種表示方法可以對字母進行算術運算，字母的加減法將形成對應的代數碼。 古典密碼有著悠久的歷史（見P81） 現代密碼算法不再依賴算法的保密，而是把把算法和密鑰分開。其中，密碼算法可以公開，但是密鑰是保密的，密碼系統(tǒng)的安全性在于保持密鑰的保密性。如果加密密鑰和解密密鑰相同，或實質上等同（即從一個可以推出另外一個），我們稱其為對稱密鑰、私鑰或單鑰密碼體制。 對稱密碼技術又可分為序列密碼和分組密碼兩大類。序列密碼每次加密一位或一字節(jié)的明文，也稱為流密碼。序列密碼是手工和機械密碼時代的主流方式。分組密碼將明文分成固定長度的組，用同一密鑰和算法對每一塊加密，輸出也是固定長度的密文。最典型的就是1977年美國國家標準局頒布的DES算法。 4.3.1 對稱密碼技術原理 4.3.2 DES對稱加密算法 4.3.3 IDEA算法 4.3.4 高級加密標準AES 若加密密鑰和解密密鑰不相同，從其中一個難以推出另一個，則稱為不對稱密碼技術或雙鑰密碼技術。不對稱密碼算法使用兩把完全不同但又是完全匹配的一對鑰匙—公鑰和私鑰。在使用不對稱密碼算法加密文件時，只有使用匹配的一對公鑰和私鑰，才能完成對明文的加密和解密過程。 用戶可以把密鑰（公鑰）公開地分發(fā)給任何人，合適保密通信，但是也存在算法復雜、加密速度慢等問題。 4.4.1 非對稱密碼算法基本原理 4.4.2 RSA算法的原理 4.4.3 ECC算法與Diffie-Hellman算法 散列（Hash）函數可驗證的完整性，如密鑰等，它對不同長度的輸入消息，產生固定長度的輸出。這個固定長度的輸出稱為原輸入消息的“散列”或“消息摘要”（Message digest）。散列是信息的提煉，通常其長度要比信息小得多，且為一個固定長度。加密性強的散列一定是不可逆的，這就意味著通過散列結果，無法推出任何部分的原始信息。同時，一般也不能找出具有相同散列結果的兩條信息。具有這些特性的散列結果就可以用于驗證信息是否被修改。 4.5.1 散列算法基本原理 散列算法也被稱為散列函數，是用來產生一些數據片段（例如消息或會話項）的散列值的算法。散列算法具有在輸入數據中的更改可以更改結果散列值中每個比特的特性，因此，散列對于檢測在諸如消息或者密鑰等信息對象中的任何微小變化很有用。典型的散列算法包括 MD2、MD4、MD5 和 SHA-1。簡單說就是后向函數，只能計算以后的值，不能計算以前的值。 一個安全的哈希函數H必須具有以下屬性：   對于不定長度的輸入有一個固定的輸出。 對干任意給定的x，H（x）的計算相對簡單。 對于任意給定的代碼h，要發(fā)現滿足H（x）=h的x在計算上是不可行的。對于任意給定的x，要發(fā)現滿足H（y）=H（x）而y=x在計算上是不可行的。滿足H（x）=H（y）的（x，y）在計算上是不可行的。 當前的hash算法都具有一個一般的模式。其主要計算步驟有： （1）添加數據，使得輸入數組的長度是某個數（一般為512）的倍數； （2）對添加的數據進行分組； （3）初始化輸出值，根據輸出值和分組進行計算，得到一個新的輸出值； （4）繼續(xù)步驟1，直到所有分組都計算完畢； （5）輸出結果值。 4.5.2 常見散列算法 （1）MD2算法。 （2）MD4算法。 （3）MD5算法。 （4）SHA/SHA-1算法。 為便于理解，先介紹一個基于MD5的三列生成軟件WINMD5，這是一中對文件進行MD5值檢測的軟件。詳見P94-95。 假設在某機構中有100個人，如果他們任意兩人之間可以進行秘密對話，那么總共需要多少密鑰呢？如果任何兩人之間要使用不同的密鑰，則總共需要4950個密鑰，而且每個人應記住99個密鑰。如果機構人數是1000或更多，這種方法就不行了，管理密鑰是非常復雜的事情。 密鑰管理主要涉及“密鑰的產生、存儲、分發(fā)、刪除”等，密鑰管理不好，密鑰同樣可能被無意識地泄露，并不是有了密鑰就高枕無憂，任何保密也只是相對的，是有時效的。 要管理好密鑰還要注意密鑰的時效性，一個好的密鑰管理系統(tǒng)應該做到： 密鑰在存儲和傳輸過程中難以被竊取。 在一定條件下竊取了密鑰也沒有用，密鑰有使用范圍和時間的限制。 密鑰的分配和更換過程對用戶透明，用戶不一定要親自掌管密鑰。 4.6.1 密鑰的管理分配策略 4.6.2 密鑰的分發(fā)wH8紅軟基地

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