密碼學概論（1）

爲什麼要學習密碼學？

答：信息安全是密碼學的目標，密碼學是保障信息安全的核心技術，但不是唯一的手段。

信息安全的目標和攻擊手段對應關係？

機密性———-截取（被動攻擊，其他都是主動攻擊）
完整性———-篡改
認證性———-僞造
可用性———-中斷
不可否認性–/–重放（重放的攻擊手段並不是破壞不可否認性的手段）

密碼學發展史？

1. 傳統密碼
   1.1 古典密碼學（~19世紀末）：凱撒密碼
   1.2 近代密碼學（20世紀初~20世紀50年代）：輪轉機
2. 現代密碼
   2.1 對稱密碼（~1976）：分組、序列
   2.2 非對稱密碼（1976~）：公鑰密碼體制

密碼學分類

分爲“矛”和“盾”

1. 密碼編碼學（盾）
   1.1 保密體制
   1.1.1 對稱密碼體制：加密和解密使用的密鑰相同或這由其中一個可推出另一個。
   1.1.2 非對稱密碼體制：加密和解密使用的密鑰不同，並且由其中一個不能推出另外一個。
   1.2 認證體制
   1.2.1 消息認證：消息沒有被篡改。
   1.2.2 實體認證：發送方確實是發送方聲明的那個實體。
2. 密碼分析學（矛）
   2.1 理論安全：即無條件安全（一次一密），即使是窮舉攻擊也不能破譯。
   2.2 實際安全：當前的計算能力下，所消耗的時間空間複雜度是攻擊者不能承受的。（目前大多數都是實際安全）。

密碼攻擊的類別

注意區分針對信息安全的攻擊手段，針對信息安全的攻擊手段可以包括物理方面的，也就是說此處的攻擊手段是上面的攻擊手段的子集。

1. 惟密文攻擊：攻擊者除了密文之外，沒有其他信息可用。
2. 已知明文攻擊：攻擊者除了獲得密文之外，還有一些明文-密文對。
3. 選擇明文攻擊：攻擊者不僅掌握一些明文-密文對，還能獲得任意明文的密文。
4. 選擇密文攻擊：攻擊者能夠選擇不同的密文，並且獲得其明文。
   攻擊強度依次增加，比如：如果保密系統能抵抗3類攻擊，則一定能抵抗1和2類攻擊。其他類似。

下面我們將會依次講解古典密碼體制，對稱密碼體制，非對稱密碼體制以及hash函數以及消息認證（用於認證）。特別的，關於密碼分析方面，我們將只是簡單提一下，不作講解。