信息安全导论（以问题为导向） 课件 02 古典密码-第二部分

古典密码（2）-ClassicalEncryptionTechniques1教学视频、国家级一流在线课程链接：/course/FUDAN-12063578113.对称密钥密码的理论标杆

2回顾：Vigenère的安全性分析havemultipleciphertextlettersforeachplaintextletterhenceletterfrequenciesareobscuredbutnottotallylostTheultimatedefenceagainstsuchacryptanalysisistochooseakeywordthatisaslongastheplaintextandhasno

statisticalrelationshiptoitAT&T,Vernamcipher3一次一密，One-TimePad如果密钥和消息一样长，且真正随机，那么该密码无条件安全。1918年，GillbertVernam提出密钥与明文一样长并且没有统计关系的密钥内容，算法表述采用二进制数据:申请了专利Ci=Pi⊕KiPi=Ci⊕Ki4G.Vernam19185Ci=Pi⊕KiPi=Ci⊕KiShannon在他的1949年发表的经典论文中已经证明了一次一密的无条件安全性密钥的分发是大问题，实用价值较弱ClaudeShannon信息论之父,84高龄去世,2001年1948年发表《AMathematicalTheoryofCommunication》奠定了现代信息论的基础1949年，《CommunicationTheoryofSecrecySystems》(保密系统的通信理论)提出了保密系统的数学模型、随机密码、完善保密性等重要概念它的意义是使保密通信由艺术变成科学64.简单的置换密码

7置换密码重新排列明文字母，达到信息加密的目的与替代密码不同的是，原来明文中的字母同样出现在密文中，顺序打乱。古典的置换密码例子：8RailFence密码明文：meetmeafterthetogaparty顺序打乱（本来应该从左向右横向写，现在是先纵向写两个字母，再横向写）:mematrhtgpryetefeteoaat密文：MEMATRHTGPRYETEFETEOAAT9行置换密码略复杂的例子Key:4312567Plaintext:attackpostponeduntiltwoamxyzCiphertext:TTNAAPTMTSUOAODWCOIXKNLYPETZ

10乘积密码单次替代或置换方法构造密码技术并不安全因此考虑连续多次使用简单的加密方法可以构造更强的密码：

两次替代构成一个更复杂的替代密码两次置换构成一个更复杂的置换密码替代与置换的叠加同样……通向现代密码技术的基本道路115.转子机（RotorMachines）

－代表古典密码最高峰的作品

12转子机现代密码出现前,转子机是一种典型的乘积密码-古典密码的高峰非常普遍应用于WW2德国Enigma,盟军Hagelin,日本Purple非常复杂的多轮替代技术3个转盘有：263=17576个密钥13Enigma14Enigma-Rotors15Enigma16古典隐写术藏头诗隐形墨水……特点：大量冗余的信息隐藏相对很少的信息量17现代隐写术的变迁数字化编码后的多媒体信息：如图像、声音、视频，甚至文本信息，对于人类的视觉、听觉感知系统，都或多或少存在着一些冗余空间，而利用这些冗余空间，就可以进行信息的秘密传递，同时不影响载体的视觉或听觉效果，因此就可以实现信息的隐蔽传递。18信息隐藏技术伪装式保密通信数字水印19伪装式保密通信目前在这一研究领域中主要研究在图像、视频、声音以及文本中隐藏信息。如：在一幅普通图像中隐藏一幅机密图像。在一段普通谈话中隐藏一段机密谈话或各种数据。在一段视频流中隐藏各种信息等。文本中的冗余空间比较小，但利用文本的一些特点也可以隐藏一些