计算机网络安全——密码学

蔚落 2023-10-03 19:20 159阅读 0赞

一.古典密码

1.代换和置换

代换：将明文中的一个字母由其它字母、数字或符号替代

  • 单表代换：一个明文对应的密文是确定的
  • 多表代换：一个明文对应的密文可以是多个密文字母

置换：将明文字符按照某种规律重新排列

2.单表代换密码

  • 单表代换密码:思想是将密钥字依次填入到代换表中，密钥字填完后再按从A——Z的顺序继续填代换表，密钥中已经存在的字母就跳过

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  • 凯撒密码

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另一种形式：57454b29f8334e7fa86ad165eff73eb0.png

3.多表代换

思想：密钥为行坐标，明文为纵坐标，然后根据维吉尼亚密码表进行代换

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4.置换

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二.现代密码

1.加密算法的分类

按密钥方式分类：

  • 对称加密（私有密钥） ：加解密密钥相同或可以相互推出，如AES、AES
  • 非对称加密（公开密钥）：加解密密钥不相同，如RSA

按明文处理方式分类：

  • 流密码 ：对明文进行逐位加密，属于对称加密
  • 分组密码：将明文分成若干个分组进行加密

2.对称加密技术

2.1.DES加密

2.1.1概述

DES算法是对称加密分组算法，密钥长64bit，其中56位参与运算，8位位校验位

2.1.2步骤

步骤大概分为三个过程，分别是初始置换、16轮迭代、逆置换

第一步：初始置换

根据初始置换表，对明文进行置换

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将置换结果分为L0,R0,分别为32个bit

第二步：迭代

迭代过程：

L1=R0，R1=L0异或f（R0,子密钥k1…一直循环16轮

f(R,K)轮函数过程：

1.E扩展：将32bit->48bit

将R分为八组，每组4位，在每一组头部加一个bit为前一组的最后一位，在每一组尾部加一个bit为后一组的第一位

2.求子密钥Ki

密钥k为64bit,将其分为8*8bit矩阵，每一组的最后一位为奇偶校验位不参加置换

先把剩下的56bit分为C0,D0,参考置换选择1(下表)进行置换

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然后将C0和D0参考循环左移表进行左移

在这里插入图片描述

最后将C0和D0拼接在一起，参考置换选择2进行置换，得到48bit数据

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3.将E扩展结果对子密钥进行异或

4.将异或结果分为8组，每组6bit，参考s盒转换为每组4bit,得到32bit数据

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5.将32bit数据参考p盒进行置换

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第三步：将R16与L16拼接在一起，进行逆置换就能得到密文

在这里插入图片描述

2.2AES加密

略

3.公钥加密技术

3.1RSA加密

略

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