现代密码学：原理与服务实现-第4章概览

第四章密码学深入探讨了信息时代的核心议题，自古希腊时期起，密码学的发展与人类通信安全密切相关。早期的加密技术如斯巴达人的σκυτ的λ棍η子，其安全性在于密钥的保密性。罗马的凯撒密码则是通过字母表的轮换进行通信，但安全性相对简单。 19世纪，密码学进入了更高级别的理论框架，Kerchoffs的原则强调了密钥的重要性，而非加密方法本身。现代密码学旨在提供数据保密性、身份验证和数据完整性等关键服务，为此，它涵盖了广泛的算法，如分组加密算法（如DES、AES）、公开密钥加密算法（如RSA、ElGamal和椭圆曲线加密），以及文摘算法（如SHA系列）。 当前，密码学研究主要聚焦于两个主要领域：基于数学的理论和技术，如公钥密码学、数字签名和Hash函数等，这些依赖于复杂的数学难题如大整数因子分解和离散对数问题；以及非数学的理论和技术，例如信息隐形、量子密码和生物特征识别，这些可能利用物理原理或生物学特性提供额外的安全保障。 公钥密码是现代密码学的重要组成部分，其中RSA是最具代表性的基于大整数因子分解的系统，但随着计算能力的提升，如768比特模长的RSA已经不再安全，推荐使用至少1024比特甚至更长的模长以保持一定时期的安全性。相比之下，基于离散对数问题的加密算法，如ElGamal和椭圆曲线密码，由于计算复杂度较高，目前512比特模长就足够保证安全性。 随着技术的发展，密码学面临不断挑战和更新，研究者们需要持续探索新的算法和协议，以适应日益增长的网络安全需求。未来趋势可能包括更强的量子安全技术、更高效的密钥管理和更为精细的身份验证机制。同时，密码学的理论基础也将与新兴技术紧密结合，如区块链、物联网等，以实现更高级别的安全保障。