密碼與數(shù)學(xué)省公開課一等獎全國示范課微課金獎?wù)n件

密碼與數(shù)學(xué)范弘建07級光電子技術(shù)科學(xué)第1頁密碼與數(shù)學(xué)★密碼學(xué)基本概念★密碼學(xué)發(fā)展介紹

◎古典密碼時期

◎近代密碼時期

◎當(dāng)代密碼時期第2頁★密碼學(xué)基本概念計(jì)算機(jī)開機(jī)密碼、銀行密碼、qq密碼。。。。。。

個人口令，不屬于密碼 確保正當(dāng)使用權(quán)第3頁★密碼學(xué)基本概念密碼：被兩個通信搭檔所擁有，確保秘密通信。明文 密文 加密 解密加密算法 解密算法密鑰第4頁★密碼學(xué)基本概念明文加密算法密文明文解密算法密文公共信道第5頁密碼時代意義國家安全電子商務(wù)身份認(rèn)證信息認(rèn)證防“黑客”和防病毒電子政務(wù)物理安全管理安全技術(shù)安全第6頁★密碼學(xué)基本概念例：“防抵賴”特征密碼表達(dá)是映射關(guān)系 (不一定是一一映射)密碼安全性----復(fù)雜度 沒有絕正確信息安全密碼就是數(shù)學(xué)第7頁密碼概論★密碼學(xué)基本概念★密碼學(xué)發(fā)展介紹

◎古典密碼時期

◎近代密碼時期

◎當(dāng)代密碼技術(shù)第8頁◎古典密碼時期時間：古代-19世紀(jì)末體制：簡單機(jī)械實(shí)現(xiàn)替換和換位伎倆：信使第9頁◎古典密碼時期樸素密碼“天王蓋地虎，寶塔鎮(zhèn)河妖……”換位密碼列換位密碼代替密碼凱撒密碼多表代替密碼二進(jìn)制替換第10頁◎古典密碼時期凱撒密碼“ThisisCaesarCode”用凱撒密碼加密后“vjkukuEcguctEqfg”。凱撒密碼字母映射關(guān)系：Abcdefghi…xyz↓↓↓↓↓↓↓↓↓...↓↓↓CdefghIjk…zab第11頁◎近代密碼時期開端：莫爾斯 創(chuàng)造電報機(jī)（1837年）一戰(zhàn)和二戰(zhàn)時期體制：手工或電動機(jī)械實(shí)現(xiàn)復(fù)雜代替或換位通信伎倆：電報機(jī)第12頁◎近代密碼時期1923年德國創(chuàng)造家德國海軍“狼群”戰(zhàn)術(shù)“埃尼格瑪”密碼機(jī)是戰(zhàn)爭中同盟國費(fèi)盡心機(jī)想要取得尖端秘密，是戰(zhàn)勝德國海軍潛艇關(guān)鍵所在?！鞍Ｄ岣瘳敗泵艽a機(jī)第13頁◎近代密碼時期阿蘭圖靈天天能幫助英國破譯約3000個經(jīng)“埃尼格瑪”密碼加密機(jī)密文件?！罢幋a與密碼學(xué)院”靈魂歐洲戰(zhàn)事因之最少提前兩年結(jié)束布雷契萊園200來位密碼教授隊(duì)伍第14頁◎當(dāng)代密碼技術(shù)

密鑰與算法分離它思想是，密碼安全性取決于一個密鑰，而不是取決于一個算法。每條消息用一個Key加密，只要Key不泄露，消息就是安全。即使算法公開了，也威脅不到消息安全性第15頁◎當(dāng)代密碼技術(shù)對稱算法第16頁◎當(dāng)代密碼技術(shù)非對稱算法第17頁◎當(dāng)代密碼技術(shù)RSA算法RSA是被研究得最廣泛公鑰算法，從1978年提出到現(xiàn)在已近三十年，經(jīng)歷了各種攻擊考驗(yàn)，逐步為人們接收，普遍認(rèn)為是當(dāng)前最優(yōu)異公鑰方案之一。通常認(rèn)為破譯RSA難度與大數(shù)分解難度等價。算法以三個創(chuàng)造者名字命名：RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman。

第18頁RSA算法原理：1、密鑰正確產(chǎn)生：選擇兩個大素?cái)?shù)，p和q。計(jì)算：n=p*q然后隨機(jī)選擇加密密鑰e，要求e和(p-1)*(q-1)互質(zhì)。最終，利用Euclid算法計(jì)算解密密鑰d,使其滿足e*d(mod(p-1)*(q-1))=1其中n和d要互質(zhì)。數(shù)e和n是公鑰，d是私鑰。兩個素?cái)?shù)p和q不再需要，應(yīng)該丟棄，不要讓任何人知道。2、加密加密信息m（二進(jìn)制表示）時，首先把m分成等長數(shù)據(jù)塊m1,m2,...,mi，塊長s，其中2^s<=n,s盡可能大。加密公式是：ci=mi^e(modn)3、解密解密時作以下計(jì)算：mi=ci^d(modn)第19頁大質(zhì)數(shù) 39505874583265144526419767800614481996020776460304936454139376051579355626529450683609727842468219535093544305870490251995655335710209799226484977949442955603 = 3388495837466721394368393204672181522815830368604993048084925840555281177 × 1165882340667125990314837655838327081813101