电子科技大学：《网络安全理论与技术 Theory and technology of network security》课程教学资源（课件讲稿）第三章 密码学基础与加密技术

色马纳逍北学 University of Electronic Science and Technology of China 第三章 密码学基础与加密技术 信息与软件工程学院

第三章 密码学基础与加密技术 1

电子科技女 网络安全曜备5散木 内容提要 ◆密码学的基本概念 ◆密码学的发展历史 ◆密码学的重要算法 信息与软件工程学院

理论与技术 内容提要 ◆密码学的基本概念 ◆密码学的发展历史 ◆密码学的重要算法 2

电子科技女学 网络安全曜格5散术 3.1密码学中的基本概念 信息与软件工程学院 3

理论与技术 3.1 密码学中的基本概念 3

电子科技女学 网络安全曜备易散木 什么是密码学？ ◆Kryptos (希腊文隐藏) ◆Logos (希腊文信息) Kryptos Cryptography 十 Cryptology logos Cryptanalysis 信息与软件工程学院 4

理论与技术 什么是密码学？ ◆Kryptos（希腊文隐藏） ◆Logos （希腊文信息） 4 Kryptos logos ＋ Cryptology Cryptography Cryptanalysis

电子科技女学 网络安全曜备易散木 基本术语 ◆明文(Plaintext):要保密的消息 ◆加密(Encryption)：伪装消息隐藏内容的过程 ◆密文(Ciphertext)：加密后的消息 ◆解密(Decryption):把密文转变为明文的过程 ◆加密员或密码员(Cryptographer). ◆密码算法(Cryptography Algorithm)：用于加密和解密的数 学函数。 >加密采用的一组规则称作加密算法(Encryption Algorithm). >解密所采用的一组规则称为解密算法(Decryption Algorithm). 信息与软件工程学院

理论与技术 基本术语 ◆明文(Plaintext)：要保密的消息 ◆加密(Encryption)：伪装消息隐藏内容的过程 ◆密文(Ciphertext)：加密后的消息 ◆解密(Decryption)：把密文转变为明文的过程 ◆加密员或密码员(Cryptographer). ◆密码算法(Cryptography Algorithm)：用于加密和解密的数 学函数。 ➢加密采用的一组规则称作加密算法(Encryption Algorithm). ➢解密所采用的一组规则称为解密算法(Decryption Algorithm). 5

电子科技女学 网络安全曜备易散木 加密通信的模型 ◆加密目的：信源和信宿在不安全的信道上进行通信，密码分析员 (破译者)不能理解他们通信的内容。 密码分析员 密文C 明文P 信源 明文P 加密器E 解密器D 信宿 公开信道 密钥K 秘密信道 密钥源 信息与软件工程学院 6

理论与技术 加密通信的模型 ◆加密目的：信源和信宿在不安全的信道上进行通信，密码分析员 （破译者）不能理解他们通信的内容。 6 信源 密钥源 加密器E 解密器D 明文P 密钥K 密文C 明文P 密码分析员 公开信道 秘密信道 信宿

电子科技女学 网络安全曜备易散木 密码体制 ◆一个五元组（卫，C,K,E,D): >P(明文空间)：可能明文的有限集 >C(密文空间)：可能密文的有限集 >K(密钥空间)：可能密钥构成的有限集 >任意k∈K,有一个加密算法ek∈E和相应的解密算法dk∈D,使得 ek:P→C和dk:C→P分别为加密解密函数，满足dk(ek(x)=x, 这里x∈P。 信息与软件工程学院 1

理论与技术 密码体制 ◆一个五元组（P,C,K,E,D)： ➢P（明文空间）：可能明文的有限集 ➢C（密文空间）：可能密文的有限集 ➢K（密钥空间）：可能密钥构成的有限集 ➢任意k∈ K,有一个加密算法 𝑒𝑘 ∈ 𝐸和相应的解密算法𝑑𝑘 ∈ 𝐷，使得 𝑒𝑘 : 𝑃 → 𝐶 和𝑑𝑘 : 𝐶 → 𝑃 分别为加密解密函数，满足𝑑𝑘 𝑒𝑘 𝑥 = 𝑥, 这里𝑥 ∈ 𝑃。 7

电子科技女学 网络安全曜格5散术 密码学本质 ◆密码算法(Cryptography Algorithm)：用于加密和解密的数 学函数。 ◆y=f(x),x=f-1(y) >C=E (m),m=D (c) >D(c)=E-1(c)=E-1(E(m)=m >加密和解密函数是一对可逆函数 ◆加解密必要条件：一对一映射（满的单射） >满射：象集中每个元素都有原象的映射 >单射：原象集中不同元素的象不同的映射 信息与软件工程学院

理论与技术 密码学本质 ◆密码算法(Cryptography Algorithm)：用于加密和解密的数 学函数。 ◆y=f(x)，x=f-1(y) ➢c=E (m)，m=D(c) ➢D(c)=E-1(c)= E-1(E(m)=m ➢加密和解密函数是一对可逆函数 ◆加解密必要条件：一对一映射（满的单射） ➢满射：象集中每个元素都有原象的映射 ➢单射：原象集中不同元素的象不同的映射 8

电子科技女学 网络安全曜备易散木 3.2密码算法分类 信息与软件工程学院

理论与技术 3.2 密码算法分类 9

电子科技女学 网络安全曜备易散木 密码算法分类 密码算法 基于保密的内容 明文处理方法 基于密钥保密性 基于算法保密性 分组密码算法 流密码算法 对称密码算法 非对称密码算法 信息与软件工程学院 202276720

理论与技术 密码算法分类 2022/6/20 密码算法 基于密钥保密性 基于算法保密性 基于保密的内容 对称密码算法 非对称密码算法 分组密码算法 流密码算法 明文处理方法