1-无条件安全与流密码

无条件安全与流密码潘森杉计算机科学与通信工程学院，江苏大学密码学无条件安全一次一密乱码本、安全性及优缺点流密码基本思想流密码加解密模型流密码设计原则目录无条件安全本讲前提假设：攻击者只能监听密文信息——惟密文攻击（CiphertextOnlyattack）回顾：替换密码，多表替换密码不安全

思考存在密码方案能达到无条件安全吗？无论攻击者花多长时间，无法得到明文的任何信息。正方观点：RSA、AES、SM2、SM4？反方观点：攻击能力随着计算机运算能力持续提高存在，即一次一密乱码本（OTP，One-TimePad，Vernam–1917）张三李四公开信道王五(攻击者)ccc无条件安全与流密码无条件安全性(perfectsecrecy)

攻击者不可区分性实验定理：加密方案无条件安全，当且仅当它是完全不可区分的Pr[EXP(1)]=1/2。不限制时间开销不暴露蛛丝马迹无条件安全与流密码

攻击者

一次一密乱码本、安全性及优缺点OTP

...

无条件安全与流密码U：均匀随机选取

替换密码ＶＳOTP重复使用短密钥随机生成足够长的密钥

OTP的安全性

无条件安全与流密码

OTP优缺点

⊕

⊕

实验如果使用C++random库中的uniform_int_distribution函数，输出一串整数是否足够随机？无条件安全与流密码能否降低要求，改进缺点，得到折中方案？ManyTimePad

c1='25030206463d3d393131555f7f1d061d4052111a19544e2e5d'c2='0f020606150f203f307f5c0a7f24070747130e16545000035d'c3='1203075429152a7020365c167f390f1013170b1006481e1314'c4='0f4610170e1e2235787f7853372c0f065752111b15454e0e09'c5='081543000e1e6f3f3a3348533a270d064a02111a1b5f4e0a18'c6='0909075412132e247436425332281a1c561f04071d520f0b11'c7='4116111b101e2170203011113a69001b475206011552050219'c8='041006064612297020375453342c17545a01451811411a470e'c9='021311114a5b0335207f7c167f22001b44520'c10='06140611460c26243c7f5c167f3d015446010053005907145d'c11='0f05110d160f263f3a7f4210372c03111313090415481d49'流密码

流密码（Steamcipher，

序列密码）的基本思想

短密钥

近似随机无条件安全与流密码

OTPＶＳ流密码长密钥短密钥真随机伪随机流密码的安全性能否降低要求，得到有条件的安全性模型？问题流密码方案能达到无条件安全吗？

h

k×无条件安全与流密码流密码的安全性（语义安全）

高效的攻击者

定理：如果函数h是伪随机生成器，那么流密码是语义安全的。

无条件安全与流密码h

k

流密码的加解密模型加解密结构相同

密钥流生成器的设计是流密码安全性的关键张三李四无条件安全与流密码流密码的设计原则

扩展阅读国家标准GB/T32915—2016《信息安全技术二元序列随机性检测方法》NISTSP800-22r1a,AStatisticalTestSuiteforRandomandPseudorandomNumberGeneratorsforCryptographicApplications

设计密钥流生成器使得密钥流不可预测是流密码安全的保证。具体为：①统计性能良好②长