密码学中的随机与伪随机序列生成

"这篇文档探讨了随机和伪随机序列在密码学中的重要性，以及如何在实际应用中确保公钥的可靠性和安全性。文中提到了公钥密码协议中Alice和Bob之间的安全通信问题，强调了公钥数据库的安全性和密钥鉴证机关（KDC）的角色。同时，还讨论了随机数生成器在密码学中的关键作用，指出一般的随机数生成器可能不适用于安全需求，并引用了Donald Knuth和John Von Neumann的观点。文档还简要回顾了密码学的历史，特别是Claude Shannon的工作对保密系统的贡献，以及在1949年至1967年间密码学文献的空白期。" 在密码学中，随机和伪随机序列的产生是一个至关重要的概念。这是因为这些序列在加密和解密过程中起到基础性的作用，例如用于生成密钥、初始化向量（IV）和随机参数。尽管大多数编程语言内置了随机数生成器，但这些生成器通常并不适合密码学用途，因为它们可能不够随机，容易被预测，从而降低了安全性。在密码学中，需要的是伪随机数生成器（PRNG），它们看起来足够随机但实际上是由一个固定的种子（通常是安全的密钥）控制的，这样可以确保生成的序列难以预测。 公钥密码学中，如何安全地获取并验证对方的公钥是关键问题。通常，公钥可以通过安全数据库获得，这个数据库需要公开且只允许可信的第三方（如KDC）进行写入操作。KDC通过对其签署的公钥进行验证，增加了公钥的可信度，防止中间人攻击，如Mallory替换公钥的尝试。Alice在获取Bob的公钥后会检查KDC的签名，确保公钥的真实性。 历史上，密码学的发展经历了多个阶段，从第一次世界大战前的保密性到Claude Shannon在二战后的开创性工作，再到70年代IBM的Horst Feistel对数据加密标准（DES）的研究。这些进展为现代密码学奠定了基础，而随机数生成器的改进和公钥基础设施（PKI）的发展则继续推动着这一领域的安全标准。 随机和伪随机序列在密码学中扮演着核心角色，确保了加密通信的安全性。而公钥分发和验证机制是保护通信免受中间人攻击的关键环节。理解这些概念对于深入学习和实践密码学至关重要。