网络信息安全基础课件第二章

第二章网络安全与信息加密技术浅析

目录2.1加密技术概述2.2数据加密2.3加密技术的发展2.4加密技术的应用2.5基于双钥技术的现代加密方法习题2.1加密技术概述2.1.1加密技术的起源2.1.2加密的理由2.1.3数据安全的组成2.1.4信息安全的体系结构2.1.5密码的分类2.1.1加密技术的起源近代加密技术主要应用于军事领域，最广为人知的编码机器是德国的“迷”加密器，它的应用和最终被破解，都不同程度地影响了战争的进程。日升昌票号2.1.1加密技术的起源（续1）二战德国谜加密器2.1.1加密技术的起源（续2）2.1.1加密技术的起源（续3）日升昌票号密码匾额2.1.2加密的理由通过网络进行登录时，所输入的密码以明文的形式被传输到服务器，而在网络上窃取用户的密码是一件很容易的事，密码的泄露在某种意义上来讲意味着安全体系的全面崩溃。解决上述问题的方法就是加密，加密后的口令即使被信息拦截者获得也是不可读的，加密后的标书没有收件人的私钥也无法解开。从某种意义上来说，加密已成为当今网络社会进行文件或邮件安全传输的时代象征。2.1.3数据安全的组成

从保护数据的角度讲，数据安全这个广义的概念可以细分为三部分：数据加密、数据传输安全和身份认证管理。

2.旱1.姜3数据搭安全爷的组附成（翻续1）数据士加密探就是提按照梢确定鼻的密贫码算息法将军敏感乒的明训文数舟据变潮换成福难以归识别孤的密长文数烘据，姑通过晋使用葱不同奏的密给钥，脏可用岗同一放加密糠算法起将同我一明械文加本密成农不同克的密捎文。尽解密葵则正悠好和吓加密沟的过何程相林反，渡解密滤使用射密钥酒将密汪文数济据还绕原成叙明文林数据中。数茶据加培密被米公认叹为是恒保护挠数据引传输庭安全词唯一漂实用等的方委法和俩保护生存储慕数据旗安全放的有崭效方识法，眼它是廉数据帖保护众在技串术上翠最重派要的漆一环雕。数摩据加楚密和组信道扑编码酸学中宵的信倒源编叙码十今分相贴似，浸一般矿情况窄下加途密的糠数据拐比原疤始数鸦据要浅小。2.矮1.蛾3数据早安全扬的组预成（溜续1）数据钩传输粥安全放则类查似于株信道器编码缝学中萝的信烛道编趴码，厘数据镜量通然常大例于原旁始数淡据，核这样泻才能毙为数才据传遗输过紫程中斑的数款据安插全性波、完般整性辣和不冒可篡多改性哨提供门必要绘的冗辟余数闷据。身份忠认证营的目速的是冻确定写系统肉和网萍络的杰访问围者是导否是逮合法宫用户甜。主糕要采毅用登础录密长码、闸代表清用户递身份喊的物诞品（腔如智夺能卡馆、IC卡等慨）或反反映豪用户锤生理仅特征箱的标帅志鉴盐别访蜡问者断的身仪份。2.链1.疼4信息彻安全冠的体爷系结赏构任何版一个辣加密锁系统肺至少斤包括珠以下谈四个朋组成蹲部分哥。（1）未雕加密俗的报沿文，躺也称营明文寒。（2）加植密后登的报统文，希也称堡密文涂。（3）加罪密解晓密设恳备或械算法循。（4）加景密解踢密的景密钥牙。信息伴安全亩技术聪的体欲系结家构图睡，如教图所时示2.洞1.翅4信息刷安全闯的体以系结侍构（划续1）2.梁1.凤5密码标的分喂类1，按拘应用唉技术洒或历凡史发蛛展阶罚段划鸣分手工互密码机械捆密码电子产机内嫂乱密感码计算零机密灯码2，按匹保密私程度石划分理论巩上保浪密的壮密码实际营上保园密的洽密码不保完密的姥密码3，按篮密钥迹方式颗划分对称床式密土码非对抓称式宰密码4，按明盆文形封态划设分模拟排型密醉码数字叨型密察码5，按编扒制原飞理划槽分可分弦为移泛位、间代替迫和置遭换三肾种以荡及它去们的赔组合格形式坝。2.痛1.瞎5密码眉的分忙类（仁续1）2.肢2数据汉加密2.贱2.失1数据娘加密绕技术2.肢2.冤2数据呆加密慢算法数据语加密琴过程从就是筹通过预加密妹系统镜把原瓦始的流数字克信息(明文)，按揪照加运密算速法变崇换成喷与明隶文完眉全不热同的爹数字摔信息(密文)的过意程，规如图拿所示溜。2.模2.庸1数据俭加密则技术数据谱加密宪技术伪主要跌包括掉数据反传输限加密李和数育据存榆储加互密。象数据凝传输莫加密绞技术富主要桥是对蔑传输科中的捞数据首流进刻行加输密，宁常用话的有饰链路联加密飘、结堵点加左密和岔端到师端加榆密三皆种方悲式。1.两种剂加密酬技术加密搜技术萌通常读分为旬两大窜类：缘瑞对称科式和炼非对啦称式萍。2.加密首技术痰中的锯摘要坛函数3.密钥黎的管惜理2.讽2.途2数据怕加密掠算法数据夸加密脚算法势有很嘴多种俯，按估照发符展进卵程可宇分为搜：古压典密闷码、逝对称堂密钥指密码贼和公绞开密郊钥密碍码阶紧段，沫古典构密码喷算法途包括揉替代锯加密烦、置冒换加揭密；绝对称筒加密腥算法止包括DE营S和AE邮S；非而对称升加密谈算法揭包括RS娱A、背掠包密月码、Mc份El妄ie鸡ce密码或、Ra添bi套n、椭骗圆曲覆线、EI梯Ga谱ma欧lD姓_H等。价目前尽在数抹据通由信中朗使用往最广科泛的复算法爬有DE侍S算法吧、RS货A算法愤和PG私P算法款等。2.多2.茧2数据测加密勾算法敲（续1）1.棚D易ES加密性算法2.跃R貌SA算法3.子R幅al棍phMe棒rk桨le猜谜拣法4.Di芬ff订ie练-H搬el柄lm篮an指数际密钥佩交换泡加密壤算法5.Me刺rk服le欺-H回el滩lm酿an背包命算法2.着3加密井技术坑的发硬展2.爱3.册1密码脑专用途芯片拼集成2.款3.辅2量子隐加密甩技术倡的研料究2.艰3.爹1密码灰专用取芯片撒集成密码男技术渡正在糕向芯眨片化滴方向杀发展樱。在育芯片械设计秧制造寇方面疫，目炼前微筝电子繁水平膛已经夸发展爪到0.貌1微米他工艺绩以下舰，芯填片设不计水橡平很蚕高。虽然托我国所在密拘码专扎用芯格片领影域的穷研究用起步据较晚秧，但竿近年恭来我镜国集窝成电座路产旷业技奖术的搁创新念和自徒我开毙发能阵力得骨到了间提高滥，从含而推木动了奶密码摸专用蔽芯片稻的发情展。毛加快赛密码律专用映芯片常的研魄制将燃会推田动我马国信柳息安西全系泰统的日进一堂步完掠善。2.抱3.副2量子暂加密蝇技术庸的研评究量子替技术愿在密略码学凡上的稼应用手分为膊两类破：一，这是利芳用量析子计没算机盖对传惩统密伞码体科制的怒分析允；二，层是利咱用单苹光子淋的测巡寿不准捷原理智在光顿纤一附级实骆现密句钥管位理和组信息冒加密假，即背量子载密码阅学。斤量子瓣计算扫机是丢一种切传统错意义大上的倦超大迟规模卡并行浙计算串系统琴，利筋用量条子计启算机兵可以耽在几温秒钟泪内分弹解RS贯A1联29的公袜钥。2.扔4加密移技术速的应仙用2.逝4.兼1在电登子商览务方糠面的惠应用2.白4.梅2加密亮技术赞在VP鹅N中的仍应用2.抵4.仗1在电易子商题务方周面的瓣应用电子壁商务丘（E-站Bu刚si先ne圣ss）使喊顾客喊可以半在网颈上进谋行各瓶种商猪务活阁动，税而不攻必担圣心自椒己的碑信用遥卡会墙被人托盗用造。过猎去，文用户仗为了杯防止错信用熊卡的鸟号码币被窃咽取，贼一般科是通延过电准话订坛货，读然后折使用场用户完的信猴用卡闻进行藏付款削。现菌在人亦们开歼始用RS侧A（一鄙种公消开/私有槐密钥谢）的谱加密乞技术第，提晶高信行用卡鸽交易捞的安朱全性秤，从美而使当电子严商务召走向叮实用咐成为正可能跃。2.互4.隆2加密规技术织在VP擦N中的现应用现在段，越毅多越凶多的罗公司它走向妈国际此化，举一个态公司劣可能假在多受个国庸家都侮有办功事机答构或旱销售枪中心骡，每指一个谨机构印都有厌自己回的局耐域网LA郑N（Lo礼ca我l击Ar早ea值N端et凶wo躁rk），裳但在裤当今舟的网联络社鸽会人龟们的分要求陈不仅当如此参，用酿户希龙望将进这些LA承N连结腾在一袖起组露成一营个公革司的筒广域冷网，炭这个丧在现绘在已冲不是胞什么串难事才了。2.唇5基于客双钥蔑技术控的现款代加挎密方符法2.拿5.迅1双钥企技术真工作典原理蠢分析2.促5.揉2公共得密钥幻玉加密差系统京的优丙点2.籍5.遗1双钥件技术原工作谈原理景分析双钥青技术特就是嗽公共眼密钥稳加密PK膝E（Pu秆bl焰ic当K些ey狭E校nc算ry写pt恰io筋n)技术西，它调使用铜两把廊密钥配，一纹把公挑共密升钥（Pu零bl景ic茎K奶ey龟)和一坝把专供用密聪钥（Pr黑iv森at作e街Ke挖y），工前者宗用于矮加密乐，后责者用兼于解株密。翁这种爬方法促也称春为非阅对称趣式加暂密方模法，码它解丽决了塔传统汪加密仁方法岂的根惹本性险问题瓜，极爆大地辫简化龄了密扛钥分公发的渣工作淡量。胶它与气传统户加密访方法恒相结埋合，才可以牙进一枕步增壳强传传统加罪密方势法的么可靠妇性。鄙更为栋突出奇的优总点是曲，利摇用公冈共密驾钥加岸密技报术可禁以实悲现数包字签幸名。2.予5.录1双钥绪技术惹工作揪原理狮分析魔（续1）传统慨加密鸟方法归的工喘作过蜂程如忌下。设置龄一个氧保险转箱，苗并装昼置一攀把嵌收入箱授子的锅暗锁某，这贪种锁歇只能扒使用芳钥匙俊才能衫锁上刻，再宇准备2把相致同的检钥匙芦。这老对应棉于加铸密方盛法，绣钥匙拥对应捞于密义钥。发信今方和经收信朽方必才须各吗自持躬有一始把能凑开锁惨的钥板匙。乞这对蛇应于券密钥趴分发忌过程斧。发信绑方将划通信么文件问放入披保险蒜箱，恰并使肢用自神己持哗有的渐钥匙鞠把锁槽锁起筒来。肤这对诉应于级加密挡过程患。运送或保险桐箱。袭这对颈应于胞信息证传输现过程犁。保险违箱送厌到目减的地凳后，给收信丧人用炭自己绢持有相的钥嫌匙打蜡开锁贼，取浸出通磁信文蓄件。保这对谢应于畅解密字过程酒。2.娱5.说2公共赠密钥迫加密蝇系统无的优绢点与传闲统加猛密方拌法相扰比，团公共勿密钥亡加密串系统贼具有霸以下3个比塑较突费出的虽优点请：(1扫)用户监可以喜把用爽于加素密的族密钥踪蝶，公振开地乒分发樱给任伪何用兰户。翠谁都抹可以叼使用驾这把绢公共徒的加旦密密伤钥与悼该用析户秘万密通俩信。茄除了杰持有迅解密雀密钥明的收向件方哀用户弹外，鞭没有蔑人能爸够解功开密龄文。破这样惠，传渗统加呈密方格法中障令人优头痛肆的、党代价思沉重僵的密券钥分梦发问己题就乒转变钻为一渔个性键质完维全不逐同的系公共物密钥克分发扁问题私。2.耳5.阳2公共龄密钥询加密表系统判的优脖点（艘续1）(2挣)公共豆密钥滚加密颠系统项允许蚂用户与事先俯把公蔬共密钩钥发叮表或轰刊登丢出来才。譬做如，迷用户狐可以树把它礼和电洁话号纤码、芽产品散说明耀等一敞起刊茧登出敌来，锈让任决何人惹都可描以