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传统加密技术剖析.ppt

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传统加密技术 密码学的演变历史(1) William Friedman 1918, William Friedman’s The Index of Coincidence and its Applications in Cryptography William Frederick Friedman (Sept. 24,1891 – Nov. 12, 1969) 美国陆军密码专家。1930年代,他领导了陆军的一个研究部门Signals Intelligence Service (SIS),其中一部分服务一直延续到五十年代。三十年代晚期,在他的指导下,Frank Rowlett 破解了日本人的PURPLE加密机(紫密),截获了日本的大量外交和军事的秘密。 密码学的演变历史(2) 香农的贡献 1948年, Claude Shannon发表 “A Mathematical Theory of Communication ”,成为现代密码学理论基础。 1949年,Shannon在其著名的“信息论” 发表一年之后,又发表了论文“保密系统的通信理论”, 首次将密码学研究置于坚实的数学基础上。 该理论的重大贡献在于: 建立了通信保密/密码学严格的理论基础; 证明了一次一密(one-time pad)的密码系统是完善保密的,导致了对流密码的研究和应用; 提出分组密码设计应该遵循的准则,如扩散性和混淆性; 证明了消息冗余使得破译者统计分析成功的理论值(唯一解距离) 密码学的演变历史(2) Claude Elwood Shannon (Apr. 30, 1916 – Feb. 24, 2001), 美国电气工程师和数学家,被誉为信息论之父 the father of information theory. 香农之有名在于他以1948年发表的那篇旷世论文而奠定了现代信息论基础。其实早在1937年,当21岁的香农还是MIT的硕士研究生时,他便在他的硕士论文中论述了布尔代数的电子实现和应用,可以构建和解决任何逻辑的和数字的关系,因此奠定了数字计算机和数字电路设计理论的基础。他的硕士论文一直被认为是迄今最重要的硕士论文。 1949-1967,密码学研究处于沉寂时期 密码学的演变历史(3) Feistel, Whitfield Diffie, Matin Hellman 1971, IBM发明Luciffer Cipher, 128位密钥作分组加密。这项发明是由Horst Feistel(Jan.30, 1915–Nov.14,1990)领导的,他是密码学家,当时在IBM负责设计加密器,他的工作最终激发了70年代Data Encryption Standard (DES)的研发高潮 1976-1977,美国国家标准局正式公布实施DES 1975, Whitfield Diffie 和 Matin Hellman, 发表A New Direction in Cryptography, 首次提出适应网络保密通信的公开密钥思想,揭开现代密码学研究的序幕,具有划时代的意义 密码学的演变历史(4) R.S.A., Abbas El Gamal, Lai Xuejia 1977-1978,罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)第一次提出公开密钥密码系统的实现方法RSA 1981,成立International Association for Cryptology Research 1985,Abbas El Gamal提出概率密码系统ElGamal方法 1990-1992,Lai Xuejia and James: IDEA, The International Data Encryption Algorithm 2000, AES, Advanced Encryption Standard 简单加密系统模型 什么是密码?简单地说它就是一组含有参数K的变换E。设已知消息m,通过变换Ek得密文C,这个过程称为加密,E为加密算法,k不同,密文C亦不同。传统的保密通信机制: 理论安全和实际安全 理论安全,或无条件安全Theoretical Secure (or Perfect Secure) 攻击者无论截获多少密文,都无法得到足够的信息来唯一地决定明文。Shannon用理论证明:欲达理论安全,加密密钥长度必须大于等于明文长度,密钥只用一次,用完即丢,即一次一密,One-time Pad,不实用。 实际安全,或计算上安全Practical Secu
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