密码学基础教程:加密与解密原理
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更新于2024-07-18
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"该资源是北京交通大学的密码学基础课件,涵盖了密码学的基本概念、作用以及常用的密码算法,如对称密码、非对称密码、Hash函数和数字签名算法。此外,还介绍了密码体制的概念及其设计要求。"
在密码学这一领域,它涉及到通信安全和信息保护的科学与技术,其历史源远流长但始终保持着活力。密码学主要包括两个相互关联的部分:密码编码学和密码分析学。密码编码学关注如何将信息编码以确保其安全,而密码分析学则研究如何破解这些编码或伪造信息。这两者的竞争与合作构成了密码学发展的动力。
在密码学的基本概念中,明文是需要保密传输的信息,而密文是经过加密处理的版本。加密过程是从明文转变为密文,而解密则是从密文恢复到明文。密码算法是执行加密和解密的核心,它们是数学函数的形式。密钥是关键元素,用于控制加密和解密过程,确保只有拥有正确密钥的接收者才能解读信息。此外,还涉及到了不同的角色,如加密员、接收者和破译者。
密码学的主要功能包括:保护机密性,防止信息被未经授权的人获取;确保鉴别性,验证信息来源的真实性,防止假冒;维护完整性,保证信息在传输过程中未被篡改;以及提供不可否认性,防止发送者否认其发送行为。
常见的密码算法类型有对称密码算法,如DES(数据加密标准)和AES(高级加密标准),它们使用相同的密钥进行加密和解密。非对称密码算法,如RSA和椭圆曲线加密,使用一对公钥和私钥,其中公钥可公开,私钥需保密。Hash函数,如MD5和SHA系列,用于生成固定长度的哈希值,常用于数据校验。数字签名算法结合了Hash函数和非对称密码,用于验证信息的完整性和发送者的身份。
密码体制,或者称为密码系统,是一组合理的密码学原语组合,旨在为用户提供安全服务,特别是保密性。一个有效的密码体制需要满足几个条件,包括加密和解密变换对所有密钥都有效,系统易于使用,并且安全性主要依赖于密钥的保密,而非加密和解密算法本身,这遵循了Kerckhoff假设。
在通信模型中,密码体制通常涉及到发送方、接收方和潜在的破译者。通过加密器和解密器,信息在发送方加密后传输,接收方再解密恢复,而破译者则试图在中间截取并解析密文。
这个密码学基础课件提供了密码学的基本框架,对于理解和掌握信息安全的基础知识是非常有益的。
2023-09-30 上传
2023-09-02 上传
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