第18講 加密標(biāo)準(zhǔn)和模型

加密標(biāo)準(zhǔn)和模型2課前檢查1、計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防包括對(duì)（）的預(yù)防和對(duì)（）的預(yù)防。2、清除計(jì)算機(jī)病毒指的是去除計(jì)算機(jī)病毒程序，或使病毒程序（）；另一方面是盡可能（）病毒破壞的系統(tǒng)或文件，將損失減少到最低。3、可以采用激活病毒的方法檢測(cè)病毒。4、在C分區(qū)中發(fā)現(xiàn)了病毒，就只要清除C分區(qū)就行了，其余分區(qū)可不予理會(huì)。5、對(duì)于同一宿主程序被幾個(gè)病毒交叉感染或重復(fù)感染的，要按感染的逆順序從后向前依次清除病毒。已知病毒未知病毒不再運(yùn)行恢復(fù)X√X3新課導(dǎo)入話說“日升昌”票號(hào)？日升昌票號(hào)成立于清道光三年（1823年），是中國(guó)第一家專營(yíng)存款、放款、匯兌業(yè)務(wù)的私人金融機(jī)構(gòu)?？偺?hào)占地面積1600多平方米；分號(hào)達(dá)35處之多，遍布全國(guó)大中城市、商埠重鎮(zhèn)；年匯兌額白銀100萬兩到3800萬兩，歷時(shí)108年，累計(jì)創(chuàng)利白銀1500萬兩，以匯通天下聞名于世，對(duì)清末民初商業(yè)貿(mào)易以及近代工業(yè)的發(fā)展起到了極大促進(jìn)作用。在“日升昌”太原票號(hào)的經(jīng)營(yíng)史上，還從未發(fā)生過款項(xiàng)被人冒領(lǐng)之事。秘訣？（1）“日升昌”太原票號(hào)的匯票采用了“水印”法印刷，并在關(guān)鍵部位加蓋戳印。（2）匯票由“日升昌”太原票莊的專職人員用毛筆書寫匯票內(nèi)容。其筆跡同時(shí)通報(bào)“日升昌”遍布全國(guó)的51家大小票號(hào)。（3）匯票書寫時(shí)實(shí)行以漢字代表數(shù)字的密碼法，并且定期改換，以防泄密。

月如“日升昌”太原票號(hào)留存在中國(guó)歷史博物館的一份防假密押是：“謹(jǐn)防假票冒取，勿忘細(xì)視書章”，表示1至12個(gè)月；

日“堪笑世情薄，天道最公平。昧心圖自私，陰謀害他人。善惡終有報(bào)，到頭必分明”，表示1至30天。

數(shù)字“生客多察看，斟酌而后行”，表示銀兩的1至10?！皣?guó)寶流通”，表示萬千百兩。例如：票號(hào)在5月18日給某省票號(hào)分號(hào)匯銀5000兩，其暗號(hào)代碼為“冒害看寶通”。這些密押外人根本無法解密。學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)1.能設(shè)置相對(duì)安全可靠的密碼2.能使用數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)加密數(shù)據(jù)知識(shí)目標(biāo)1.了解密碼學(xué)發(fā)展歷程2.知道密碼學(xué)相關(guān)術(shù)語和數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)

3.熟悉加密模型1.密碼學(xué)隱私，從擁有密碼開始。密碼，成為普通民眾守護(hù)個(gè)人隱私的主要手段。9你記得你有多少個(gè)密碼嗎？銀行卡、電腦、郵箱、QQ、博客、微博、微信、論壇、社區(qū)、考試等；這些密碼你都能記住嗎？一年兩年三年后你還記得嗎？銀行規(guī)定用6位數(shù)密碼，你認(rèn)為安全嗎？據(jù)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的理查德·費(fèi)曼推算，要解開一個(gè)6位數(shù)的保險(xiǎn)柜密碼鎖，理論上需要至少8000次嘗試。一、生活中的密碼學(xué)應(yīng)用凱撒是誰？古羅馬時(shí)期卓越的軍事家和雄辯的文學(xué)家，他博學(xué)多才、文武雙全，他南征北伐使羅馬的版圖得到了空前的擴(kuò)大。凱撒密碼背景：在凱撒大帝出征時(shí)，為了避免軍令落人敵軍手中而泄露軍情，他自己發(fā)明了一種單字替代密碼。所謂“單字替代密碼”就是把明文中的每個(gè)字母用密文中的對(duì)應(yīng)字母替代，明文字符集與密文字符集是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。密碼設(shè)置規(guī)則：用每個(gè)字母后的第三個(gè)字母作為它的密文字母，解碼時(shí)只需把密文字母前移3位即可。要注意的是，字母的順序是循環(huán)的，所以z后面又回到A，其密碼本如下：明文：ABCDEFGHI丁KLMNOPQRSTUVWXYZ密文：DEFGHI了KLMNOPQRSTUVWXYZABC如果指定一個(gè)數(shù)字給每個(gè)字母(A=0，B=I，C=2，…，Z=25)，則可得明文與密文的關(guān)系式：C=E(p)=(p+3)(mod26)例如，明文：CRACKIT可得，密文：FUDFNLW古典的凱撒密碼

研究你現(xiàn)在知道如何管理你的密碼了嗎？

可以選擇一個(gè)最容易記憶的字符作為明文，采用你熟悉的方式進(jìn)行不同程度的加密即可得到相應(yīng)的密碼，或者我們把需要設(shè)置密碼的東西分類，每一類使用一種數(shù)學(xué)變換的加密方式，這樣也不容易造成混亂。接近密碼應(yīng)用(1)接近密碼應(yīng)用(2)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的密碼技術(shù)客戶機(jī)與服務(wù)器口令識(shí)別、令牌識(shí)別、挑戰(zhàn)識(shí)別內(nèi)置的工具h(yuǎn)ttps,SSL/TLS,CA底層實(shí)現(xiàn)加解密算法、Hash、MAC2.密碼算法密碼算法簡(jiǎn)介密碼公鑰密碼對(duì)稱密碼無密鑰密碼身份簽名公鑰散列單向隨機(jī)化對(duì)稱加密摘要簽名隨機(jī)化塊密碼流密碼經(jīng)典加密換位加密替換加密古典密碼算法替換(keyword/enigma/OTP…)換位(skytle/

RailFence/TurningGrilles/DoubleColumn)現(xiàn)代密碼算法DES/AES/…RSA/ECC/…古典密碼實(shí)物Engima機(jī)粘土盤：至今沒有破解。圓柱形密碼設(shè)備M-94維吉尼亞密碼：16世紀(jì)中期發(fā)明的，破譯時(shí)間超過300年之久換位加密法(1)Skytail示例給定消息:THISISFUNNY

STFHUINSNIYTHISISFUNNY換位加密法(2)DoubleColumn示例第一次列密鑰:2-1-4-3CTARMRILISNPNOHEYOGT1234第二次列密鑰:4-5-1-3-2HONPNNHONP12345CMRATTGOYEETGOYMRATCSILIRRSILITIYPRIGORIGOMSTHCRENALONMSTHCRENTIYPALON換位加密法(3)RAIL-FENCE加密法明文:thisisatest密文:tiehsstsiat按zigzag模式填寫；密文按行提取thtisitasse換位加密法(4)TurningGrillesn=4v2V=3123456789987654321987654321987654321234567891Result:對(duì)稱體制AB明文單鑰

加密單鑰解密明文密文現(xiàn)代加密法(2)分組密碼——DES一次加密64bit有效密鑰56bitFestel結(jié)構(gòu)LeftSideRightSidePlaintextSKeyNewLeftSideNewRightSidePermutationSubstitutionFCreatesthesubkey

foreachstage現(xiàn)代加密法(3)分組密碼——AESKeyAddsubkeyPlaintextblockSubstitutionShiftRowMixColumnKeyAddsubkeysubkeyFinalround?noyesKeyAddCiphertextblockShiftRowSubstitution公鑰思想郵箱地址——公開密鑰開鎖鑰匙——秘密密鑰公鑰體制B的公鑰B的私鑰密文明文AB公鑰體制B的公鑰B的私鑰密文明文AB明文對(duì)稱算法與公鑰算法比較對(duì)稱算法加解密效率高容易實(shí)現(xiàn)安全性好密鑰的分發(fā)和管理困難O(N2):

N(N-1)/2公鑰算法加解密效率較低硬件實(shí)現(xiàn)難度稍大安全性好密鑰管理相對(duì)容易O(N):2N加解密對(duì)所有密鑰都有效——不能泄漏消息內(nèi)容易于使用——難用的系統(tǒng)很容易出錯(cuò)系統(tǒng)強(qiáng)度不依賴于算法的秘密性，只能依賴于密鑰密碼學(xué)基本原則好的密碼算法密碼學(xué)與信息安全典型通信環(huán)境BobAliceEve明文竊聽BobAliceEve明文eavesdropcipher密鑰密鑰cipher明文密鑰密碼學(xué)的目標(biāo)之一是在不安全的信道中進(jìn)行安全傳輸

可用性機(jī)密性完整性真實(shí)性中斷偵聽偽造篡改潛在的威脅：34假冒：非法用戶假冒合法用戶身份獲取敏感信息截取：非法用戶截獲通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)篡改：非法用戶改動(dòng)所截獲的信息和數(shù)據(jù)35安全系統(tǒng)密碼只是整個(gè)安全包的一部分算法:DES,RSA,...加密算法OP:加密,...實(shí)際轉(zhuǎn)換協(xié)議多輪消息交換過程系統(tǒng)硬件/軟件應(yīng)用系統(tǒng)示例加密：對(duì)稱密碼算法(DES,AES)密鑰分發(fā)：非對(duì)稱密碼算法(RSA)數(shù)據(jù)完整性：hash(SHA-1)或MAC不可否認(rèn)性：數(shù)字簽名(DSA)鑒別協(xié)議：零知識(shí)協(xié)議/挑戰(zhàn)－響應(yīng)協(xié)議檢查1.

HASH和MAC可以提供（

）服務(wù)，而數(shù)字簽名一般是提供（

）。數(shù)據(jù)完整性、不可否認(rèn)性

B.保密性、可用性C.不可否認(rèn)性、數(shù)據(jù)完整性

D.保密性、不可否認(rèn)性2、DES的密鑰長(zhǎng)度是（），AES的密鑰長(zhǎng)度是（）。()

算法是第一個(gè)能同時(shí)用于加密和數(shù)字簽名的算法,

又稱為()。()算法公開加密算法而對(duì)密鑰進(jìn)行保密，()算法的密鑰長(zhǎng)度為128位，針對(duì)64位的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密操作。3、（Data