古典密码学入门:原理与应用
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更新于2024-07-31
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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。
2011-07-13 上传
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