title: 密码学的前世今生(短分享)
date: 2022-9-01 19:53:30
categories:
- 密码学

发展

起源(4000 年以前)

有意识的隐藏信息

古代密码(1900 年以前)

纯手工或采用简单机械

古典密码(1900-1949)

采用复杂机械机电设备
也有些内容称 1949 年之前为古典密码

  1. 最早的密文
    公元前 19 世纪,古埃及十二王朝,祭祀用一些奇怪的符号来代替常用的象形文字,撰写碑文。核心思想是代替、代换。


2. 斯巴达人的 "天书" 密码
公元前 400 年,斯巴达人把一个类似于纸袋、羊皮带、皮革带类似的东西,呈螺旋状的缠在一根权杖或木棍上,之后再沿着棍子的纵轴书写文字,核心思想是替换。

  1. 总结
    古典密码是艺术还不是科学。
    出现一些密码算法和加密设备。
    密码算法的基本手段(代换&置换)针对的是字符。

近代密码(1950-1975)

采用计算机技术,安全基于密钥

  1. 加密通信模型

  2. 总结
    算法复杂度及安全性能大大增强
    加密算法开始公开,只需保护密钥

现代密码(1976 年以后)

出现公钥密码

总结:非对称加密使无密钥传输成为可能

密码体制及其分类

对称密码体制

又称为单钥体制、私钥体制、对称密码密钥体制。分为流密码和分组密码两类

  1. 指在加解密过程中使用相同的密钥(加密与解密密钥相同)。信息的发送者和接受者在进行信息的传输和处理时,必须共同拥有这把相同的密钥。所以密钥的安全性成为系统机密的关键。
  2. 优点:加解密速度快,加密算法简单高效。
  3. 缺点:密钥管理困难。eg:N 个人每两个人通信,一共需要 N (N-1)/2 把密钥。不切实际,密钥太多。
    密钥自身的安全成为对称密码体制的关键问题。
  4. 流密码是对信息流中的每一个元素(一个字母或一个比特)作为基本的处理单元进行加密。
  5. 块密码是先对信息流分块,再对每一块分别加密。

非对称密码体制

又称为非对称密钥密码体制、公开密钥密码体制、公开密钥加密系统、公钥体制、双钥体制。

  1. 指密钥成对出现,加密密钥和解密密钥不同,难以相互推导。其中加密密钥可以公开,称为公钥;解密密钥只有解密者知道,称为私钥。
  2. 对比

混合加密体制

古典密码体制

代换密码

明文中的字符代换成对应密文中的字符即可,是一种可逆过程。

  1. 凯撒密码
    根据字母表中的顺序,对每个字母替换成它之后的第 k 个字母,共有 25 种换算方法。
  2. Playfair 密码


  3. Vinenere 密码
  4. 一些常见的工具设备

置换密码

  1. 栅栏技术
    所谓栅栏密码,就是把明文分成 N 个组,然后取出每组的第一个,每组的第二个。。接着按顺序排列得出密文。若每个组里有 2 两个元素的话就叫 2 栏栅栏密码。
  2. 一些常见工具

其他相关技术(严格一点,不算加密技术)

访问量 访客