计算机网络安全——密码学

蔚落 2023-10-03 19:20 55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

![e12a790ca8dc4ff4b19b533819653969.png][]

*  #### 凯撒密码 ####

![0fc8e1ea61924057842406205e8c2e81.png][]

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 ####

![25ffd8a556a9494e9cfba9192ab5f335.png][]

## 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

![7a95ec08fb3542cba606f4ec92fc48f9.png][]

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

![9022542b52f746468f2a92361f09861d.png][]

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][ed62e8cf7e2e4cac87e22a7ee41bff27.png_pic_center]

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

![a860b6df1430447fa11a89eb661dab73.png][]

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

![82088688e31342488cc00a5f82f682b0.png][]

5.将32bit数据参考p盒进行置换

![c69b8e791309452c9d0874c5e1d75e47.png][]

**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][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBA5ZCD5rOh6Z2i5LiN5Zad5rGk_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

### **2.2AES加密** ###

**略**

### 3.公钥加密技术 ###

**3.1RSA加密**

略

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