安全与保密2.ppt

1、3传统加密方法，3.1转移方法3.2简单替换密码3.3同音替换密码3.4多表替换密码3.5多字符组替换密码，3.1 transitioning方法，transitioning方法根据特定方法重新排列字符。通常使用其中一个几何图表完成。加密过程分为两个阶段。按照特定路径将纯文本写入图表文件。用某个路径把字符从图表里拿出来，做密码句。纯文本、写入、图表、密文、删除、图例：示例1，纯文本DATA SECURITY写入34矩阵。如果按1 234 DATA SECU R IT Y 2413的顺序写入每一列，则密码句为3360 aeiaa，周期重定位密码，周期重定位密码：将纯文本字符转换为一定的周期。使Z

2、d成为从1到D的整数集合，F: Zd ZD是Zd的数组，密码的密钥由k(d，F)提供。连续的d字用f加密。因此，明文信息：Mm1mdmd 1m2d通过Ek(M)mf(1)mf(d)md f(1)md f(d)解密进行加密。与列置换密码相比，在计算机上实现周期置换密码的效率更高。示例2，设置D4，F为I 3360 1234 F(I):2413。第一个纯文本字符在密文中移动到第三个位置，第二个纯文本字符移动到第一个位置，依此类推。纯文本DATA SECURITY使用m=DATA securityek(m)=aadt eusciyrt加密，这种口令可以通过移动字母顺序来解密。也可以参考两个字母和三个

3、字母组合的出现频率分布。图3.1双字符组发生频率分布，周期D的转移密码的情况下牙齿D字总D！物种的可能组合。假设所有关键点代表相同的机会，则关键点的熵为H(K)=log2d！使用斯特林的对d！推论，确定距离：D=3.2位元/文字，d=27设定为d/e10，log2(d/e) 3.2，因此为u 27。3.2简单替代密码，4茄子替代密码：1。简单替代密码2。代替密码的谐音替换3。多表4，而不是密码。代替密码的多字符简单替换用密文字母表中的相应字符替换明文字母表中的每个字符。3.2.1密码的简短替代说明；如果A是N个字母A0、a1、an-1，则C为N个字母f(a0)、f(a1)和f(an-1)。密码

4、的密钥由C提供，或由函数F提供。如果纯文本信息为M=m1，m2，则密文是Ek(M)=f(m1)f(m2)，示例3，f标准英文字母A=A、b、c，示例3，f从标准英文字母A=A，b，c，z映射到以下密语字母c:A:abcdefghijklmnopqrstuvwxyz c:harpsicodbefgjklmnqtuvwxyzk=3，代替3.2.1密码的简要说明，基于仿射变换的密码：f(a)=(ak1 k0) mod n其中k1和n是相互元素。使用t阶多项式变换可生成高阶变换。凯撒密码是零次多项式变换，仿射变换是一次多项式变换。一些替代密码使用郑智薰标准密文字母表，如兽栏密码。3.2.2单字符频率分

5、析，简单的替代密码可以通过使用单字符频率分析的密文专用攻击轻松解密。基于移位字母表的密码一般容易破译。因为每个密码字符和相应的纯文本字符之间的区别是常量。基于仿射变换的密码：联排方程组解决方案已知的T个相应的纯文本字符mi和密文母体ci(1i t)，(m1k1 k0) mod n=c1 (mtk1 k0) mod n=ct，例如，纯文本：F(5k 1k 1 k0)牙齿f(a)称为同音字。这会将纯文本信息M=m1m2加密为C=c1c2。其中ci是从f(mi)集合中随机选择的。密文符号的相关分布可以平坦，会挫败频率分析，所以使用同音代替密码要比简单的密码难得多。(威廉莎士比亚、密码短语、密码短语、

6、密码短语、密码短语、密码短语、密码短语、密码短语)、字母、同音异议、A17 19 34 41 56 60 67 83 i08 22 53 65 88 90 l03 44 76n 02 09 15 27) m=p l a I n p I l o t c=91 44 56 65 59 33 08 76 28 78，beale密码，c=115 73 24 818 37 52 49 17 31 62 657 22 7 15，m=I have deposited， it becomes necessary(11)for one people to dissolve the political bands

7、 which have(21)connects And to assume among the powers() that they are endowed by(91)their creator with certain unalienable rights，that among (99) these are life，liberty代替密码每个映射只是替换密码的一对一映射。基于周期D的周期提供了D个密文字母C1，Cd，而不是密码，从而将FI: A CI从明文字母A映射到密文字母CI(1i D)；明文信息：Mm1mdmd 1m2d加密，如EK (M) F1 (M1)，3其中ki(i1，d)提

8、供了第I个字母的移动数量级：fi(a)(a ki) mod n。例如，明文INTELLIGENT使用密钥PLAY以minte llig ent k play加密，Beaufort密码：加密：fi(a)(ki-a) mod n密码分析：fi-1()IC:在给定的密文中随机选择两个字符的概率为均匀分布(无限期)，MR=0。周期为1的英语密文的MR0.028；对于持续时间为d的密码，IC的估计值为(1/d)*(n-d)/(n-1)* 0.066(d-1)/d * n/(n-1)，其中n是密码短语的长度，表3.2匹配度的期望值，3.4.3 Kasiski方法，Kasiski方法通过分析密文的重复部分来

9、确定周期。密语是重复的纯文字间距是金钥长度的倍数时重复。例如：m=tobeor not tobe k=hashashashashek(m)=aotlojuolaotl，图3.6示例校准，图3.7密文的频率分布(例如，图3.6 IC=0.0434)1.c1c4c7 2 .c2c5c8 3。c3c6c9，图3.8各序列的频率分布，操作，图3.6的解密密文尝试，查找密钥和第一行的明文。3.4.4游泳密钥密码，密钥与明文一样长，可以阻止Kasiski攻击(假定密钥不重复)。方法：使用书籍(或其他档案)中的文本作为基于移位字母表的替代密码的密钥。键由书的标题和起始位置指定。解密：Friedman方法。假

10、设所有密文都对应于高频字符对。Friedman方法，前三个字符MOI纯文本：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ密钥：MLKJIHGFEDCBAZYXWVUTSRQPON密码短语：mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmyzyzPlayfair密码：Playfair密码不是密码，而是以英国科学家Lyon Playfair的名称命名为双字符组。Playfair密码的密钥由55个字符(J视为I)的矩阵提供。HARPS ICODB EFGKL MNQT U VWXYZ，对矩阵中的每个纯文本字符对m1m2进行加密(m1m2的对应密文与c1c2) (1) (2)

11、m1和m2位于同一列中时，C1和c2分别位于m1和m2右侧的字母，第一行作为最后一行的下行)，如下所示(3)如果m1和m2徐璐位于其他列中，则C1和C2是以m1和m2为顶点的两个不同矩形顶点。其中C1和m1在一行中，C2和m2在一行中。(4)如果是m1m2，请在m1和m2之间插入无效字符(例如X)，然后重新分组。(5)如果纯文本包含奇数字符，请在末尾添加无效字符。示例：明文智能加密，MIN TE LX LI GE NT Ek(M)？示例：加密纯文本INTELLIGENT会在：MIN TE LX LI GE NT Ek(M)CM MK GZ EB KF QU中的两个l之间插入无效字符x。3.5.2 Hill密码，Hill密码：完成从d字纯文本字符到d字密码字符的线性转换。设置D2以使用：CEk(M)KM mod n加密M m1m2。其中：M C K使用系数矩阵：密码分析时K的逆矩阵k-1: d