第十一章 公钥密码学基础 2021/2/21 计算机算法设计与分析
2021/2/21 计算机算法设计与分析 1 第十一章 公钥密码学基础
密码、加密与解密 ■密码是通信双方按约定的法则进行信息 特殊变换的一种重要保密手段 ■依照法则变明文为密文,称为加密变换; ■依照法则变密文为明文,称为解密变换 ■早期密码学仅对文字或数码进行加、解 密变换。现代密码学还可以对语音、图 像、数据等都可实施加、解密变换 2021/22 计算机算法设计与分析 2
2021/2/21 计算机算法设计与分析 2 密码、加密与解密 ◼ 密码是通信双方按约定的法则进行信息 特殊变换的一种重要保密手段。 ◼ 依照法则变明文为密文，称为加密变换； ◼ 依照法则变密文为明文，称为解密变换。 ◼ 早期密码学仅对文字或数码进行加、解 密变换。现代密码学还可以对语音、图 像、数据等都可实施加、解密变换
密码体制 ■进行明密变换的法则,称为密码体制。 ■密码体制可以分为四种基本类型: ■错乱:按照规定方式改变明文符号的位置 ■代替:用一个或多个代替表来代替明文符号; 密本:用预先编定的字母或数字密码组来代替 明文中一定的词组单词等; 加乱:用有限元素组成的一串序列作为乱数, 按规定的算法,同明文序列相结合变成密文 这四种体制,既可单独使用,也可混合使用。 2021/22 计算机算法设计与分析 3
2021/2/21 计算机算法设计与分析 3 密码体制 ◼ 进行明密变换的法则，称为密码体制。 ◼ 密码体制可以分为四种基本类型： ◼ 错乱：按照规定方式改变明文符号的位置； ◼ 代替：用一个或多个代替表来代替明文符号； ◼ 密本：用预先编定的字母或数字密码组来代替 明文中一定的词组单词等； ◼ 加乱：用有限元素组成的一串序列作为乱数， 按规定的算法，同明文序列相结合变成密文。 ◼ 这四种体制，既可单独使用，也可混合使用
密钥和公钥密码的思想 ■1976年美国斯坦福大学的De和 Hellman 提出了公钥密码的思想 ■为密码系统分别设计一个加密密钥kc和 个解密密钥kd 把kc公开,而把kd保密,同时kc的公开 不会影响kd的安全。这样 加密的过程为:c=E(m), ■解密的过程为:m=D(c) 2021/221 计算机算法设计与分析
2021/2/21 计算机算法设计与分析 4 密钥和公钥密码的思想 ◼ 1976年美国斯坦福大学的Diffle和Hellman 提出了公钥密码的思想： ◼ W.Diffie and M.E.Hellman: ◼ “New Directrions in Cryptography”, ◼ IEEE Transaction on Information Theory, V.IT-22.No.6, Nov 1976, PP.644-654 ◼ 为密码系统分别设计一个加密密钥kc和 一个解密密钥kd。 ◼ 把kc公开，而把kd保密，同时kc的公开 不会影响kd的安全。这样： ◼ 加密的过程为：c = Ekc(m)， ◼ 解密的过程为：m = Dkd(c)
秘钥与公钥 ■密码学分为秘钥密码学和公钥密码学 ■秘钥密码学在加密和解密所使用的密钥 是相同的,又称为对称密码学。 ■公钥密码学加密和解密所使用的密钥是 不相同的,且前者(签字密钥)公开而后者 (验证密钥)保密,又称为非对称密码学。 2021/221 计算机算法设计与分析 5
2021/2/21 计算机算法设计与分析 5 秘钥与公钥 ◼ 密码学分为秘钥密码学和公钥密码学。 ◼ 秘钥密码学在加密和解密所使用的密钥 是相同的，又称为对称密码学。 ◼ 公钥密码学加密和解密所使用的密钥是 不相同的，且前者(签字密钥)公开而后者 (验证密钥)保密，又称为非对称密码学