密码学的起源和发展

密码学的起源和发展 密码学的起源 隐写术 Steganography 将秘密的消息隐藏在其他消息中 a 隐形墨水b 字符或单词格式的变化c 图形或图像 一些古老的加密方法 古老的隐型墨水 使用步骤 1 发送者洋葱或牛奶在纸上书写秘密的信息 2 接收者在写了秘密信息的纸背面加热 可以看到密文 又如中国的米汤写字和碘酒显现 古希腊隐写术 公元前440年 在古希腊战争中 为了安全地传送军事情报 奴隶主剃光奴隶的头发 将情报写在奴隶的光头上 待头发长起后将奴隶送到另一个部落 从而实现了这两个部落之间的秘密通信 利用字符下沉来隐藏信息 文章中划红线的字母的水平位置略低于其他的字母 分别是n i e de r 所以其中一个密文单词是nieder 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 一篇 藏头 的文章 表面上是一篇普通的文章 但每一行文字的头一个单词连起来 就是作者想要隐藏的信息 一首 藏头 的诗 芦花丛中一扁舟 俊杰俄从此地游 义士若能知此理 反躬难逃可无忧 河边的短草代表摩尔电码的点 长草代表划 一张隐藏着密信的画 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 就会变得完全没有价值 隐写术一般无稳健性 密码学发展历史 密码学的发展经历了三个阶段 1949年之前 1949 1975年 1976以后 密码学的发展历史 第一阶段 1949年之前古典密码学阶段出现了一些密码算法和加密设备密码算法的基本手段 substitution permutation 出现 针对的是字符简单的密码分析手段出现这个时期的密码学尚未成为一门科学 更像是一种艺术 Enigma机的结构示意图 特点 文字置换保留手工实现方式 开始出现机械变换的实现方式比古代加密方法更复杂 但其变化量仍然比较小已经初步体现出近代密码系统的雏形特别是转轮机的出现 大大提高了密码加密速度在外交 军事领域得到过广泛应用 密码学的发展历史 第二阶段 1949 1975年密码开始成为科学的分支计算机使得基于复杂计算的密码成为可能 1949年Shannon的 TheCommunicationTheoryofSecretSystems 发表 1967年DavidKahn的 TheCodeBreakers 1971 1973年IBMWatson实验室的HorstFeistel等的技术报告 数据的安全基于密钥的保密 而不是算法的保密 密码学的发展历史 第三阶段 方向一 1976年以后对称密钥密码算法得到进一步发展1977年DES正式成为标准 80年代出现 过渡性 的 postDES 算法 如IDEA RCx CAST等 90年代对称密钥密码进一步成熟 Rijndael RC6 MARS Twofish Serpent等出现 2001年Rijndael成为DES的替代者 密码学的发展历史 第三阶段 方向二 1976年以后产生了公钥密码学的新方向1976年Diffie Hellman的 NewDirectionsinCryptography 提出了不对称密钥密码 1978年Rivest Shamir Adleman提出了RSA公钥算法 90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法 公钥密码使得无密钥传输的保密通信成为可能 特点 与计算机技术 电子通信技术紧密相关密码理论蓬勃发展 密码算法设计与分析互相