密码分析学与密码学基础知识概述

密码分析学-密码学基础 密码分析学是密码学的一个分支，它与另一个分支学科——密码编码学是两个相互对立、相互依存、相辅相成、相互促进的学科。密码分析学是企图挫败编码技术以及更一般说来的信息安全服务的数学技术学科。 （一）密码分析学的概念 密码分析学是对密码体制、密码体制的输入输出关系进行分析，以便推出机密变量、包括明文在内的敏感数据。有时又称作密码破译学（code breaking）。密码分析学的目标是破译密码体制，以便获得机密信息。 （二）密码学基础概念 理解密码编码学和密码分析学的概念是密码学基础的重要组成部分。科克霍夫原则是密码学的基本原则之一，它强调密码体制的安全性取决于密钥的保密性，而不是算法的保密性。影响密码系统安全性的基本因素包括复杂程度、密钥机密性、密钥长度、初始化向量等。 （三）密码的基本类型 密码有多种类型，包括换位（置换）密码、替代（代换）密码、流密码、分组密码等。换位密码是将明文按照某种规则重新排列成密文的密码体制。替代密码是将明文中的每个元素替换成密文中的元素的密码体制。流密码是将明文流转换成密文流的密码体制。分组密码是将明文分成多个组，然后对每个组进行加密的密码体制。 （四）密码破解的典型方式 密码破解有多种方式，包括唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击、旁路攻击、重放攻击、统计式攻击等。唯密文攻击是攻击者只有密文，没有明文的攻击方式。已知明文攻击是攻击者已经知道部分明文的攻击方式。选择明文攻击是攻击者可以选择明文的攻击方式。选择密文攻击是攻击者可以选择密文的攻击方式。旁路攻击是攻击者利用密码体制的漏洞进行攻击的方式。重放攻击是攻击者重放已经加密的数据的攻击方式。统计式攻击是攻击者利用统计方法来破译密码体制的方式。 （五）密码体制的分类 密码体制可以根据不同的标准进行分类，包括对称密码体制和非对称密码体制。对称密码体制是使用同一个密钥进行加密和解密的密码体制。非对称密码体制是使用不同的密钥进行加密和解密的密码体制。 （六）密钥管理 密钥管理是密码学的重要组成部分，包括密钥管理体制、密钥交换协议和密钥的产生、分配、更换和注销等。密钥管理体制是管理密钥的整个生命周期的过程。密钥交换协议是两个实体之间交换密钥的协议。 （七）密码学发展 密码学的发展可以分为四个阶段：古典密码、近代密码、现代密码和公钥密码。古典密码是从古代到19世纪末的密码体制。近代密码是从20世纪初到1949年的密码体制。现代密码是从1949年到现在的密码体制。公钥密码是从1976年的密码体制。 （八）古典密码学 古典密码学是指从古代到19世纪末的密码体制。古典密码体制的安全性在于保持算法本身的保密性，受到算法限制。古典密码主要有代替密码、换位密码、代替密码与换位密码的组合等。 （九）代替密码和换位密码 代替密码是将明文中的每个元素替换成密文中的元素的密码体制。换位密码是将明文按照某种规则重新排列成密文的密码体制。代替密码和换位密码是古典密码学的基本类型。