1 密码学基本概念

密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。

密码学的安全目标至少包含三个方面：保密性、完整性、可用性。

• 保密性：信息仅被合法用户访问（浏览、阅读、打印等），不被泄漏给非授权的用户、实体或过程。

• 完整性：资源只有授权方以授权的方式进行修改，所有资源没有授权则不能修改。

• 可用性：资源只有在适当的时候被授权方访问，并按需求使用。

1.1 密码体制

• 明文(Plaintext)：伪装前的数据

• 密文(Ciphertext)：伪装后的数据

• 加密(Encryption)：伪装的过程

• 解密(Decryption)：去掉伪装恢复明文的过程

• 加密过程：加密密钥和加密算法的控制

• 解密过程：解密密钥和解密算法的控制

密码系统由5部分组成：

(1)明文空间M：全体明文的集合

(2)密文空间C：全体密文的集合

(3)加密算法E：一组明文M到密文C的加密变换

(4)解密算法D：一组密文C到明文M的加密变换

(5)密钥空间K：包含加密密钥\({k_e}\)和解密密钥\({k_d}\)的全体密钥集合。

1.2 密码学类别

• 1）古典密码

• • 置换密码
• • 代替密码

• 2）分组密码

• • DES算法
• • AES算法
• • SM4算法

• 3）序列密码

• • RC4
• • ZUC

• 4）HASH函数

• • MD5算法
• • SHA算法
• • SM3算法
• • HMAC算法

• 5）公钥密码体制

• • RSA密码
• • Diffie-Hellman与EIGamal体制
• • 椭圆曲线密码

• 6）数字签名

• 7）认证

• • 身份认证
• • 报文认证

• 8）密钥管理

• • 对称密钥分配
• • 非对称公钥分配