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浅析现代密码学

来源:UC论文网2019-03-27 17:06

摘要:

  【摘要】在我们的日常生活中有许多的秘密和隐私,我们不想让其他人知道,更不想让他们去广泛传播或者使用。对于我们来说,这些私密是至关重要的,它记载了我们个人的重要信息。为了防止秘密泄露,我们当会设置密码,保护我们的信息安全。密码从古至今已经发展为一门系统的学科,从加密变换,脱密变换到古典密码,现代密码,各种密码算法的出现,都是人类智慧的体现,对于国家军事的发展,政府办公和人们的生活都起了不可或缺的...

  【摘要】在我们的日常生活中有许多的秘密和隐私,我们不想让其他人知道,更不想让他们去广泛传播或者使用。对于我们来说,这些私密是至关重要的,它记载了我们个人的重要信息。为了防止秘密泄露,我们当会设置密码,保护我们的信息安全。密码从古至今已经发展为一门系统的学科,从加密变换,脱密变换到古典密码,现代密码,各种密码算法的出现,都是人类智慧的体现,对于国家军事的发展,政府办公和人们的生活都起了不可或缺的作用。


  【关键词】密码学;加密方式;公钥密码;古典密码;现代密码


  密码到底是干什么的呢?很显然密码就是为了防止未被允许进入的陌生人进入你的“账户”、“系统”等读写你的文件和数据。很简单的理解,就和门要上锁一样,如果不上锁,那别人去你的家就和去自己的家一样了。有此可知,密码在生活中的重要性。


  “密码”一词对人们来说并不陌生,人们可以举出许多有关使用密码的例子。如保密通信设备中使用“密码”,个人在银行取款使用“密码”,在计算机登录和屏幕保护中使用“密码”,开启保险箱使用“密码”,儿童玩电子游戏中使用“密码”等等。这里指的是一种特定的暗号或口令字。密码学一词来源于古希腊,其含义是密写。它是以认识密码的变换本质,研究密码保密与破译的基本规律为对象的学科。


  密码学从以手工作业为主的古典密码学发展到现在采用进行计算机加解密的现代密码学,共经历了几千年的演变。现代的密码已经比古代有了长远的发展,并逐渐形成一门科学,吸引着越来越多的人们为之奋斗。从专业上来讲,密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要保密手段。依照这些法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为脱密变换。


  20世纪70年代以来,一些学者提出了公开密钥体制,即运用单向函数的数学原理,以实现加、脱密密钥的分离。加密密钥是公开的,脱密密钥是保密的。这种新的密码体制,引起了密码学界的广泛注意和探讨。


  利用文字和密码的规律,在一定条件下,采取各种技术手段,通过对截取密文的分析,以求得明文,还原密码编制,即破译密码。破译不同强度的密码,对条件的要求也不相同,甚至很不相同。


  中国古代秘密通信的手段,已有一些近于密码的雏形。宋曾公亮、丁度等编撰《武经总要》“字验”记载,北宋前期,在作战中曾用一首五言律诗的40个汉字,分别代表40种情况或要求,这种方式已具有了密本体制的特点。


  1871年,由上海大北水线电报公司选用6899个汉字,代以四码数字,成为中国最初的商用明码本,同时也设计了由明码本改编为密本及进行加乱的方法。在此基础上,逐步发展为各种比较复杂的密码。


  在欧洲,公元前405年,斯巴达的将领来山得使用了原始的错乱密码;公元前一世纪,古罗马皇帝凯撒曾使用有序的单表代替密码;之后逐步发展为密本、多表代替及加乱等各种密码体制。


  二十世纪初,产生了最初的可以实用的机械式和电动式密码机,同时出现了商业密码机公司和市场。60年代后,电子密码机得到较快的发展和广泛的应用,使密码的发展进入了一个新的阶段。


  密码破译是随着密码的使用而逐步产生和发展的。1412年,波斯人卡勒卡尚迪所编的百科全书中载有破译简单代替密码的方法。到16世纪末期,欧洲一些国家设有专职的破译人员,以破译截获的密信。密码破译技术有了相当的发展。1863年普鲁士人卡西斯基所著《密码和破译技术》,以及1883年法国人克尔克霍夫所著《军事密码学》等著作,都对密码学的理论和方法做过一些论述和探讨。


  自19世纪以来,由于电报特别是无线电报的广泛使用,为密码通信和第三者的截收都提供了极为有利的条件。通信保密和侦收破译形成了一条斗争十分激烈的隐蔽战线。1917年,英国破译了德国外长齐默尔曼的电报,促成了美国对德宣战。1942年,美国从破译日本海军密报中,获悉日军对中途岛地区的作战意图和兵力部署,从而能以劣势兵力击破日本海军的主力,扭转了太平洋地区的战局。在保卫英伦三岛和其他许多著名的历史事件中,密码破译的成功都起到了极其重要的作用,这些事例也从反面说明了密码保密的重要地位和意义。


  当今世界各主要国家的政府都十分重视密码工作,有的设立庞大机构,拨出巨额经费,集中数以万计的专家和科技人员,投入大量高速的电子计算机和其他先进设备进行工作。


  从密码学发展历程来看,可分为古典密码(以字符为基本加密单元的密码)以及现代密码(以信息块为基本加密单元的密码)两类。而古典密码有着悠久的历史,从古代一直到计算机出现以前,古典密码学主要有两大基本方法:


  ①代替密码:就是将明文的字符替换为密文中的另一种的字符,接收者只要对密文做反向替换就可以恢复出明文。


  ②置换密码(又称易位密码):明文的字母保持相同,但顺序被打乱了。对于现代密码学的发展,我主要举两个例子,金融系统中的指纹识别技术和电脑开机的人脸识别技术。


  所以说密码在当今社会生活中的作用可以说十分巨大,军事国防方面,现代金融、贸易、生产等无不在大规模使用密码.计算机网络的广泛应用,使人们对密码的依赖达到了新的高度,在千百万台计算机联结成的因特网上,用户的识别基本上是靠密码.密码被破译就��产生危及安全的极严重的后果.计算机“黑客”的作为,即为密码破译的一例,连美国国防部的计算机都未能幸免,可见密码编制的难度了.在如今生物密码技术还不熟练的前提下,我们只有更加注意防范,以免信息泄露,受到伤害。


  随着破译密码技术的发展,我们更应该加快加密技术的进步。来保障我们的个人信息安全,企业的机密安全和国家的机密安全。我相信,生物加密技术的产生与广泛应用将会使加密技术推向现代密码学的顶峰。将会更有效,更方便的保护人类的各种信息安全。让我们期待吧。但是现在,我们还是要注意保护密码安全,为了自己的利益、企业的利益和国家的利益,一定要做好各种信息安全防范工作。


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