密码学基础与安全准则

"哈尔滨工业大学的密码学课程资料，包含课件内容、例题解析、中英文对照及重难点讲解。" 密码学是一门研究信息安全的学科，主要关注如何保护数据的安全，确保信息在传输过程中的保密性、完整性、认证性和不可否认性。本课程的讲解深入浅出，旨在帮助学生理解密码学的基本概念和技术。 第一章概论中，介绍了密码学的总览、基本术语以及其历史。密码学的目标是保护信息免受未经授权的访问和篡改，其历史可以追溯到古代，随着技术的发展，密码学的重要性日益凸显。 通信系统模型是密码学应用的基础，包括信源、编码器、信道、译码器和信宿等组成部分。在信息传输过程中，会受到噪声源和干扰的影响，因此需要通过信源编码、信道编码、加密编码等手段来增强信息的安全性。 密码系统的核心是明文、密文、密钥、加密算法和解密算法。明文是未加密的信息，密文是加密后的信息，密钥是用于加密和解密的关键，而加密和解密算法则是实现安全转换的工具。一个有效的密码系统应满足计算上安全的准则，即破译密文的成本高于信息价值，且破译时间超过信息的有效期。 对密码系统的攻击有多种方式，如仅知密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击和选择密文攻击，它们的强度依次增加。根据攻击类型，设计不同的防御策略是密码学研究的重要内容。 课程中强调了四个主要目标：保密业务确保信息在发信方和收信方之间的安全传递；完整性业务保证信息在传输过程中不被篡改或重放；认证业务允许接收者验证消息发送者的身份；不可否认业务防止通信双方中的任何一方否认传输过的信息。这些目标构成了密码学应用的基础框架。 通过学习这部分内容，学生将掌握密码学的基本原理，并能理解和分析不同类型的密码系统及其安全性。同时，了解各种攻击方法有助于设计和评估更安全的加密机制，以应对不断演变的网络安全威胁。