V4-2 密碼學(xué)的發(fā)展階段

密碼學(xué)的發(fā)展階段主講崔升廣一、密碼學(xué)的發(fā)展階段1967年，戴維?卡恩出版的《破譯者》一書(shū)中指出“人類(lèi)使用密碼的歷史幾乎與使用文字的歷史一樣長(zhǎng)”，很多考古的發(fā)現(xiàn)也表明古人會(huì)用很多奇妙的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。從整體來(lái)看，密碼學(xué)的發(fā)展可以大致分成以下3個(gè)階段。一、密碼學(xué)的發(fā)展階段通常把從古代到1949年這一時(shí)期稱(chēng)為古典密碼學(xué)階段。這一階段可以看作是科學(xué)密碼的前夜，那時(shí)的密碼技術(shù)復(fù)雜程序不高，安全性較低。在古典密碼學(xué)階段，加密數(shù)據(jù)的安全性取決于算法的保密，如果算法被別人知道，密文也就很容易被人破解。隨著工業(yè)革命的到來(lái)和第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，數(shù)據(jù)加密技術(shù)才有了突破性的發(fā)展，出現(xiàn)了一些密碼算法和加密設(shè)備，主要是針對(duì)字符進(jìn)行加密，簡(jiǎn)單的密碼分析手段在這個(gè)階段也出現(xiàn)了，主要通過(guò)對(duì)明文字符的替換和換位兩種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)加密。在替換密碼技術(shù)中，用一組密文字母來(lái)代替明文字母，以達(dá)到隱藏明文的目的。例如，最典型的替換密碼技術(shù)——“凱撒密碼”技術(shù)，這種密碼技術(shù)是將明文中的每個(gè)字母用字母表中其所在位置的第3個(gè)字母來(lái)代替，從而構(gòu)成密文。而換位密碼技術(shù)并沒(méi)有替換明文中的字母，而是通過(guò)改變明文字母的排列次序來(lái)達(dá)到加密的目的。1．古典密碼學(xué)階段（第1階段）一、密碼學(xué)的發(fā)展階段從1949年到1975年這一階段稱(chēng)為現(xiàn)代密碼學(xué)階段。1949年，克勞德?香農(nóng)發(fā)表的《保密系統(tǒng)的信息理論》為近代密碼學(xué)建立了理論基礎(chǔ)，從此密碼成為一門(mén)科學(xué)。從1949年到1967年，密碼學(xué)是軍隊(duì)專(zhuān)有的領(lǐng)域，個(gè)人既無(wú)專(zhuān)業(yè)知識(shí)又無(wú)足夠的財(cái)力去投入研究，因此這段時(shí)期密碼學(xué)方面的文獻(xiàn)近乎空白。1967年，戴維?卡恩出版了專(zhuān)著《破譯者》，對(duì)以往的密碼學(xué)歷史進(jìn)行了完整的記述，使成千上萬(wàn)的人了解了密碼學(xué)，此后，關(guān)于密碼學(xué)的文章開(kāi)始大量地涌現(xiàn)。同一時(shí)期，早期為空軍研制敵我識(shí)別裝置的霍斯特?菲斯特爾在IBMWatson實(shí)驗(yàn)室里開(kāi)始了對(duì)于密碼學(xué)的研究，在那里，他開(kāi)始著手美國(guó)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES的研究，到20世紀(jì)70年初期，IBM發(fā)表了霍斯特?菲斯特爾及其同事在這個(gè)課題上的研究報(bào)告。20世紀(jì)70年中期，對(duì)計(jì)算系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加密的DES被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局宣布為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這是密碼學(xué)歷史上一個(gè)具有里程碑意義的事件。在這一階段，加密數(shù)據(jù)的安全性取決于密鑰而不是算法的保密性，這是它和古典密碼學(xué)階段之間的重要區(qū)別。2．現(xiàn)代密碼學(xué)階段（第2階段）一、密碼學(xué)的發(fā)展階段從1976年至今，這一階段稱(chēng)為公鑰密碼學(xué)階段。1976年，惠特菲爾德?迪菲和馬丁?赫爾曼在他們發(fā)表的論文《密碼學(xué)的新動(dòng)向》中，首先證明了在發(fā)送端和接收端無(wú)密鑰傳輸?shù)谋Ｃ芡ㄐ偶夹g(shù)是可行的，并第一次提出了公鑰密碼學(xué)的概念，從而開(kāi)創(chuàng)了公鑰密碼學(xué)的新紀(jì)元。1977年，羅納德?李維斯特Rivest、阿迪?薩莫爾Shamirh和倫納德?阿德曼Adleman等3位教授提出了RSA公鑰加密算法。20世紀(jì)90年代，逐步出現(xiàn)了橢圓曲線(xiàn)等其他公鑰加密算法。相對(duì)于DES等對(duì)稱(chēng)加密算法，這一階段提出的公鑰加密算法在加密時(shí)無(wú)須在發(fā)送端和接收端之間傳輸密