密码学基础:密钥分发与安全通信服务

需积分: 10 2 下载量 105 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 12.68MB PPT 举报
"密钥分发-密码学基础" 在密码学中,密钥分发是一项核心任务,确保通信双方能够安全地共享用于加密和解密信息的秘密。长期密钥(Long Live Key)是预计算并安全存储的密钥,通常用于长期的安全通信。这种密钥可以是秘密密钥,由两个用户共同持有,或者是一对用户与信任第三方之间的共享密钥。此外,长期密钥也可以是私钥,与存储在数字证书中的对应公钥相匹配,用于公钥加密体系。 扩展的欧几里得算法在密码学中扮演着重要角色,尤其是在计算模反元素和解决线性同余方程等方面,这些都是非对称加密算法如RSA的基础。 密码学是保障信息安全的科学,包括加密算法、HASH算法、数字签名算法以及各种安全通信协议。加密算法分为对称加密和非对称加密。对称加密,如DES或AES,使用相同的密钥进行加密和解密,适合大量数据的快速处理。而非对称加密,如RSA或ECC,使用一对公钥和私钥,其中公钥可公开,私钥则必须保密,提供了更高的安全性,但计算复杂度较高。 HASH算法,如MD5或SHA系列,将任意长度的数据转化为固定长度的摘要,用于数据完整性验证。消息认证码(MAC)结合了密钥和哈希函数,提供额外的认证保障。数字签名算法,如RSA签名或ECDSA,基于非对称加密,用于证明消息的来源和完整性,同时提供不可抵赖性。 安全通信服务的目标是确保数据的机密性、完整性和真实性。机密性防止未授权用户访问信息,完整性确保信息在传输过程中未被篡改,鉴别则允许接收者验证消息的来源。不可抵赖性保证通信双方无法否认其通信行为。 安全通信协议,如SSL/TLS和IPSec,提供实体认证、密钥协商和数据加密等功能,确保网络通信的安全。实体认证协议,如Kerberos或X.509证书,用于确认通信伙伴的身份。密钥管理协议,如Diffie-Hellman密钥交换,解决了密钥分发的难题,使得双方在不直接交换密钥的情况下也能建立共享密钥。 安全攻击可以分为被动攻击和主动攻击。被动攻击如流量分析和消息窃取,不改变信息,但尝试获取敏感信息。主动攻击包括消息篡改、伪造、重放和拒绝服务等,直接干扰通信过程。 密码学和其相关技术是现代网络安全的基石,它们通过复杂的数学原理和算法,构建了一道道防线,保护着我们的数据和隐私。