05 第二章 任务2 探秘古典密码技术（2学时）

探秘古典密码技术厚德强能、求实创新第二章任务2密码体制分类1古典密码技术3密码分析技术2厚德强能、求实创新密码体制分类1密码体制单钥密码体制对称密码体制，加密密钥和解密密钥相同。安全性依赖以下两个因素：加密算法是足够强的，仅仅基于密文本身去解密信息在计算上是不可能的；加密方法的安全性根本上是依赖密钥的秘密性，而不仅是算法的秘密性。缺点：密钥的分发和管理非常复杂。双钥密码体制非对称密码体制或公钥密码体制，加密密钥（公钥）和解密密钥（私钥）不同。双钥密码体制密钥的分配和管理简单。缺点：双钥密码体制基于的数学难题计算非常复杂，算法实现速度远赶不上单钥密码体制。序列密码流密码。明文消息按字符（如二元数字）逐位地加密分组密码明文消息分组（含有多个字符），逐组地进行加密。DES、AES、SM4、国际数据加密算法IDEA中国的ZUC算法RSA、ECC、SM1HASH函数：散列函数，信息摘要算法MD5、SHA、SM31密码体制分类厚德强能、求实创新1密码体制分类问题1：针对于有N个用户的网络，如果使用对称加密算法，为了保障N个用户之间正常通信，需要多少个密钥？N（N-1）/2问题2：单钥密码体制与双钥密码体制的有缺点是什么？对称密码体制：优点：机密速度较快。缺点：密钥的分发和管理非常复杂。非对称密码体制：优点：双钥密码体制密钥的分配和管理就很简单。缺点：加密速度较慢。厚德强能、求实创新请根据密码系统的基本模型，解释一下前面我们讨论的滚筒密码的明文、密文、加密算法、解密算法和密钥分别是什么？01请根据教材2.1.5章节内容，按照密码体制分类的对我国国产密码算法进行分类。021密码体制分类厚德强能、求实创新密码分析技术2厚德强能、求实创新2密码分析技术密码分析（密码破译），就是指在未知密钥的前提下，恢复出明文。1．攻击方法（1）穷举攻击：是指密码分析者用便所有密钥来破译密码。（2）统计分析攻击：是指密码分析者通过分析明文与密文的统计规律来破译密码。（3）数学求解攻击：密码分析者针对加密算法的数学基础，通过数学求解的方法来破译密码。为对抗这种攻击，应选用具有坚实的数学基础和足够复杂的加密算法。厚德强能、求实创新2．攻击类型2密码分析技术（1）唯密文攻击（CiphertextOnlyAttack，COA）只知道密文，推出明文或密钥。厚德强能、求实创新2．攻击类型2密码分析技术（2）已知明文攻击（KnownPlaintextAttack，KPA）。知道部分的明文和密文对，推出密钥和加密算法。厚德强能、求实创新2．攻击类型2密码分析技术（3）选择明文攻击（ChosenPlaintextAttack，CPA）。知道明文就知道密文，目标为推出密钥。厚德强能、求实创新2．攻击类型2密码分析技术（4）选择密文攻击（ChosenCiphertextAttack，CCA）知道密文就知道明文，目标为推出密钥。厚德强能、求实创新从攻击者发起的攻击的强度来看：COA<KPA<CPA<CCA；从攻击者实现攻击的难度来看：COA<KPA<CPA<CCA；从攻击者成功攻破密码方案的难易程度来看：COA>KPA>CPA>CCA；从密码学满足的安全性来看：CCA安全>CPA安全>KPA安全。2密码分析技术攻击类型的比较厚德强能、求实创新某公司使用一个自研的加密软件对内部文档进行加密。安全研究员小王能够接触到该软件的加密功能，他可以随意输入任何文档内容，并立即获得加密后的密文输出。但他无法接触到解密功能，也无法直接获取软件的密钥。小王最有可能利用以下哪种攻击模型来分析和破解该加密算法？（

）A.唯密文攻击B.已知明文攻击C.选择明文攻击D.选择密文攻击【答案】C.选择明文攻击核心考点：区分“已知明文”和“选择明文”。关键在于攻击者对明文内容是否有主动选择权。有选择权即为“选择明文攻击”，无选择权、仅被动拥有即为“已知明文攻击”。2密码分析技术厚德强能、求实创新密码分析（密码破译）是“正义”还是“非正义”？2密码分析技术厚德强能、求实创新古典密码技术3改进替代密码反字母表（AtbashCipher）随机乱序字母表多表替代（维吉尼亚密码）密码分析频率分析攻击英语字母频率分布特征代换密码原理：字母固定移位替代数学表示：C=(M+k)mod26弱点：密钥空间小（仅25种）【练一练】请和你的同伴上网查询维吉尼亚密码表，各自设置一个长度相同但内容不同的关键词和明文，将明文加密，并将加密后的密文和关键字发给同伴，比一比谁更先破解出对方的明文?3古典密码技术替换1又称换位密码（TranspositionCipher），其基本原理是密文与明文的字母保持相同，但输出顺序被打乱了。比如，简单的纵行换位，就是将明文按照固定的宽度写在一张图表纸上，然后按照垂直方向读取密文。

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明文COMPUTERGRAPHICSMAYBESLOWBUTATLEASTITSEXPENSIVE密文CAELPOPSEEMHLANPIOSSUCWTITSBIVEMUTERATS

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RBTX【练一练】请参照教材表2-4，设计一个6行10列的置换表，输入一个明文字符串（长度不大于60），导出密文交给你的同桌，看看你们谁先破译出对方的明文?3古典密码技术置换2厚德强能、求实创新古典密码练习3古典密码技术古典密码技术课堂思考在中国工农红军、八路军和中国人民解放军的保密通讯中，有一种密码做出了突出贡献——豪密。请结合视频短片内容，上网检索