古典密码学入门：原理与应用

密码学作为信息安全的核心领域，其发展历程可以追溯到古典时期，分为四个主要阶段：古典密码、近代密码、现代密码以及公钥密码。本文档提供了一个基础的密码学教程，由中国信息安全测评中心发布，旨在帮助学习者理解密码学的基本概念。 在古典密码阶段（公元前至19世纪末），安全性主要依赖于算法的保密性，这限制了其在大规模生产和组织中的应用。由于算法保密，用户难以评估其安全性，而且对于人员流动性较大的机构尤为不适用。古典密码主要包括三种主要类型：代替密码（如移位密码，如凯撒密码）、置换密码（如将明文字母按照特定规则重新排列）以及这两种方法的组合。 古典密码的实例生动展示了其工作原理，例如古希腊斯巴达人的信息加密方法，通过石蜡覆盖来隐藏内容，接收方需通过加热熔化蜡层阅读密文。另一个例子是公元前400年的军事设备，利用羊皮纸卷绕圆柱棒的方式进行加密。 代替密码，如单字母或多字母替换，是最基础的形式，比如移位密码将字母表按固定偏移量替换。而置换密码则是重新排列字母顺序，不涉及字符替换，如凯撒密码。 该教程详尽介绍了密码学的基础概念，包括对称密码算法（如DES、AES等）和非对称密码算法（如RSA、ECC），这些算法构成了现代通信安全的重要基石。此外，哈希函数也被提及，它们常用于数据完整性校验和密码散列。 值得注意的是，随着C.E. Shannon的通信理论和Diffie-Hellman公钥加密的提出，密码学进入了现代和公钥阶段，公钥加密技术使得加密和解密使用不同的密钥，从而极大地增强了信息安全性和便利性。 学习密码学不仅涉及历史背景，还涵盖了当前的实用技术和理论，这对于保护数据隐私、网络通信安全以及实现数字世界的信任至关重要。通过这份资料，读者将建立起密码学基础，并对后续的密码学实践有更深入的理解。