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密码协议

第7章密码协议习题

1.口令身份识别有哪些优缺点?举出一个实际的电子商务中的利用口令进行身份识别的例子。

2.一个安全的识别协议应满足什么条件?

3.一般交互式身份证明协议应满足什么性质?

4.消息认证和实体认证的区别是什么?

5.给出对Needham-Schroeder 认证协议的另一个攻击,在这个攻击中Alice(和Trent)是完全离线的。

6.在Needham-Schroeder 公钥认证协议中,数字签名是否起着重要作用?

7.为什么用完善加密和完善消息认证服务后,认证协议仍能被破坏?

8.什么是nonce?什么是时戳?它们在认证或认证密钥建立协议中的作用是什么?

9.为什么一些消息在认证或认证密钥建立协议中必须是新鲜的?

10.主体怎样决定协议消息的新鲜程度?

11.假设你知道一个背包问题的解,试设计一个零知识证明协议,证明你的确知道问题的解。12.误用密码学服务是认证协议和认证的密钥交换协议设计中的一种普遍错误。那么误用最普遍的形式是什么?

13.证明认证协议正确性的Bellare-Rogaway 模型是一种基于“归约为矛盾”的方法。那么这种归约导致的“矛盾”是什么?

14.证明认证协议正确性的Bellare-Rogaway 模型是否可以应用于任意的认证协议?15.举出一个实际生活中可应用不经意传输协议的实例。

16.什么是陷门承诺?

17.非交互ZK 协议有哪些应用?

18.解释零知识(ZK)协议中的下列概念

i)公共输入ii) 秘密输入iii) 随机输入iv) 完满性v) 稳妥性vi) 证明副本vii) 欺

骗的示证者viii) 不诚实的验证者ix) 等同性x) 可仿真性

19.区分下列概念

i) 完备零知识ii) 诚实-验证者的零知识iii) 计算零知识iv) 统计零知识v) 零知识

证明vi) 零知识论据vii) 知识证明

20.为什么在Kerberos 协议的一般设定中,每一个客户端都要面临三种不同类型的服务器?

21.为什么Kerberos 协议适合在企业内部环境中应用?该协议是否适用于在企业之间(开放系统)的环境中应用?

22.A有8个秘密,并且想将其中一个传送给B,使得只有B知道所送给的秘密,但B不能选

择他想要的秘密。试设计一个这样的方案。

常见公钥加密算法有哪些

常见公钥加密算法有哪些 什么是公钥加密公钥加密,也叫非对称(密钥)加密(public key encrypTIon),属于通信科技下的网络安全二级学科,指的是由对应的一对唯一性密钥(即公开密钥和私有密钥)组成的加密方法。它解决了密钥的发布和管理问题,是目前商业密码的核心。在公钥加密体制中,没有公开的是私钥,公开的是公钥。 常见算法RSA、ElGamal、背包算法、Rabin(Rabin的加密法可以说是RSA方法的特例)、Diffie-Hellman (D-H)密钥交换协议中的公钥加密算法、EllipTIc Curve Cryptography (ECC,椭圆曲线加密算法)。使用最广泛的是RSA算法(由发明者Rivest、Shmir和Adleman 姓氏首字母缩写而来)是著名的公开金钥加密算法,ElGamal是另一种常用的非对称加密算法。 非对称是指一对加密密钥与解密密钥,这两个密钥是数学相关,用某用户密钥加密后所得的信息,只能用该用户的解密密钥才能解密。如果知道了其中一个,并不能计算出另外一个。因此如果公开了一对密钥中的一个,并不会危害到另外一个的秘密性质。称公开的密钥为公钥;不公开的密钥为私钥。 如果加密密钥是公开的,这用于客户给私钥所有者上传加密的数据,这被称作为公开密钥加密(狭义)。例如,网络银行的客户发给银行网站的账户操作的加密数据。 如果解密密钥是公开的,用私钥加密的信息,可以用公钥对其解密,用于客户验证持有私钥一方发布的数据或文件是完整准确的,接收者由此可知这条信息确实来自于拥有私钥的某人,这被称作数字签名,公钥的形式就是数字证书。例如,从网上下载的安装程序,一般都带有程序制作者的数字签名,可以证明该程序的确是该作者(公司)发布的而不是第三方伪造的且未被篡改过(身份认证/验证)。 对称密钥密码体制 所谓对称密钥密码体制,即加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。 数据加密标准DES属于对称密钥密码体制。它是由IBM公司研制出,于1977年被美国

公钥加密算法

公钥加密算法 一.简介 公钥加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。 图1 非对称加密的简化模型 非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。另一方面,甲方可以使用乙方的公钥对机密信息进行签名后再发送给乙方;乙方再用自己的私匙对数据进行验签。 甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。非对称加密算法的保密性比较好,它消除了最终用户交换密钥的需要。 非对称密码体制的特点:密钥管理简单,算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥;但是由于其算法复杂,而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。 二.起源 W.Diffie和M.Hellman 1976年在IEEE Trans.on Information刊物上发表了“ New Direction in Cryptography”文章,提出了“非对称密码体制即公开密钥密码体制”的概念,开创了密码学研究的新方向。 三.基本原理 1.A要向B发送信息,A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。 2.A的私钥保密,A的公钥告诉B;B的私钥保密,B的公钥告诉A。 3.A要给B发送信息时,A用B的公钥加密信息,因为A知道B的公钥。

公钥密码算法

公钥密码算法 学号:0900250114 姓名:李荣亮 摘要:古往今来,通信中的安全保密问题一直受到广泛关注。历史上,交战双方在通信安全、保密和密码破译方面的优势均被认为是取得战争胜利的关键因素之一。今天,随着互联网的发展,人类进入信息化时代,现代通信涉及各个行业,信息安全已成为人人都关心的问题,敏感信息的安全传输越来越受到人们的关注,这就促使密码学揭去了神秘的面纱,为更广泛的领域和大众服务。 一、公钥密码学概述。 公开密钥密码算法的提出是整个密码学历史上最大的而且也许是最唯一真 正的变革。从最初一直到现代,几乎所有密码系统都建立在基本的替代和置换工具的基础上。在用了数千年的本质上可以手算完成的算法之后,常规的密码学随着转轮加密/解密机的发展才出现了一个重大进步。机电式变码旋转软件使得极其复杂的密码系统被研制出来。有了计算机后,更加复杂的系统被设计出来。但是不管是转轮机还是后来的DES(数据加密标准),虽然代表了重要的进展,却仍然依赖于替代和置换这样的基本工具。 公钥密码学则与以前的所有方法都截然不同。一方面公开密钥算法基于数学函数而不是替代和置换,更重要的是,公开密钥密码学是非对称的,它用到两个不同的密钥,而对称的常规加密则只使用一个密钥。使用两个密钥对于保密通信,密钥分配和鉴别等领域都有着深远的影响。 公钥密码算法中的密钥依性质划分,可分为公钥和私钥两种。 用户或系统产生一对密钥,将其中的一个公开,称为公钥;另一个自己保留,称为私钥。 任何获悉用户公钥的人都可用用户的公钥对信息进行加密与用户实现安全信息交互。 由于公钥与私钥之间存在的依存关系,只有用户本身才能解密该信息,任何未受授权用户甚至信息的发送者都无法将此信息解密。 在近代公钥密码系统的研究中, 其安全性都是基于难解的可计算问题的。 如: (1)大数分解问题; (2)计算有限域的离散对数问题;

量子密码中BB84协议的信息论研究_曾贵华

短 文 量子密码中BB84协议的信息论研究 曾贵华1,王新梅2,诸鸿文1 (1.上海交通大学电子工程系,上海200030; 2.西安电子科技大学ISN 理论与关键技术国家重点实验室,陕西 西安710071) 摘 要:本文在量子密码中首次引入量子测量信道的概念,并以此计算了量子保密通信中敌手所 能获得的信息量,从而为合法者的安全通信和对敌手的检测提供理论依据和标准。 关键词:量子密码学;量子信息论;量子测量信道;量子平均互信息量 中图分类号:TN918.1 文献标识码:A 文章编号:1000-436X (2000)06-0070-04 Information investigation for BB84 protocol in quantum ceyptography ZENG Gui -hua 1,WANG Xin -mei 2,ZHU Hong -wen 1 (1.El ectronical Engineer Department of Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200030,China ; 2.National Key Laboratory on ISN ,Xidian University ,Xi 'an 710071,China ) A bstract :In this paper ,we propose an information theory of quantum cryptography by intruducing the quantum measurement channel .The mutual information is calculated ,and a new criteria for checking Eve is estimated Key words :quantu m cryptography ;quantum information theroy ;quantum meas urement channel ;quantum mutual information 1 引言 利用量子物理现象和效应对信息进行保密是1969年哥伦比亚大学的S .Wiesner 首先提出的[1]。遗憾的是,他的这一思想在当时没有被人们接受。十年后,IB M 公司的C .H .Bennett 和加拿大Montreal 大学的G .Brassard 重新捡起这一工作,并在此基础上提出了量子密码(quantum cryptography )的概念[2,3],于1984年提出第一个量子密钥分发协议,简称BB84协议[4]。1989年, IB M 公司和Montreal 大学合作首次完成了量子密码学中的第一个实验,对BB84协议从实验上做了验证[5] ,该实验中光子在自由空间中的通信距离只有32cm 。1997年,文献[6]将光子在自由空间中的通信距离延伸到了205m 。在光纤中,文献[7]利用4个光子极化态进行量子保密通信,其距离达1km ,接着英国电信局(British telecom )将光纤中通信距离延长到超过30km 。目前更大的计划在欧洲进行。 量子密码以量子力学为基础,这一点不同于以往的以数字为基础的密码体制。由于量子密码的安全性得到了测不准原理或量子相干性的保证,这种体制具有可证明的安全性,同时还能对窃听者的行为很容易地进行检测。这些特性使得量子密码具有以往密码体制所没有的优收稿日期:1999-03-29;修订日期:2000-03-22基金项目:国家自然科学基金资助项目(69803008)2000年6月第21卷 第6期 通 信 学 报J OUR NAL O F CHINA INSTITUTE OF COM MUNICATIONS Vol .21No .6J une 2000

国密算法国家商用密码算法简介)

国家商用密码算法简介 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学,起源于隐秘消息传输,在编码和破译中逐渐发展起来。密码学是一个综合性的技术科学,与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。密码学的基本思想是对敏感消息的保护,主要包括机密性,鉴别,消息完整性和不可否认性,从而涉及加密,杂凑函数,数字签名,消息认证码等。 一.密码学简介 密码学中应用最为广泛的的三类算法包括对称算法、非对称算法、杂凑算法。 1.1 对称密码 对称密码学主要是分组密码和流密码及其应用。分组密码中将明文消息进行分块加密输出密文区块,而流密码中使用密钥生成密钥流对明文消息进行加密。世界上应用较为广泛的包括DES、3DES、AES,此外还有Serpent,Twofish,MARS和RC6等算法。对称加密的工作模式包括电码本模式(ECB 模式),密码反馈模式(CFB 模式),密码分组链接模式(CBC 模式),输入反馈模式(OFB 模式)等。1.2 非对称密码 公钥密码体制由Diffie和Hellman所提出。1978年Rivest,Shamir和Adleman提出RAS密码体制,基于大素数分解问题。基于有限域上的离散对数问题产生了ElGamal密码体制,而基于椭圆曲线上的离散对数问题产生了椭圆曲线密码密码体制。此外出现了其他公钥密码体制,这些密码体制同样基于困难问题。目前应用较多的包括RSA、DSA、DH、ECC等。 1.3杂凑算法 杂凑算法又称hash函数,就是把任意长的输入消息串变化成固定长的输出串的一种函数。这个输出串称为该消息的杂凑值。一个安全的杂凑函数应该至少满足以下几个条件。 1)输入长度是任意的; 2)输出长度是固定的,根据目前的计算技术应至少取128bits长,以便抵抗生日攻击; 3)对每一个给定的输入,计算输出即杂凑值是很容易的; 4)给定杂凑函数的描述,找到两个不同的输入消息杂凑到同一个值是计算上不可行的,或给定 杂凑函数的描述和一个随机选择的消息,找到另一个与该消息不同的消息使得它们杂凑到同一个值是计算上不可行的。 杂凑函数主要用于完整性校验和提高数字签名的有效性,目前已有很多方案。这些算法都是伪随机函数,任何杂凑值都是等可能的。输出并不以可辨别的方式依赖于输入;在任何输入串中单个比特

如何分析和攻击私有协议中的密码学安全漏洞

分析和攻击私有协议中的密码学安全漏洞 

私有协议中的密码学安全漏洞什么是协议 网络通信协议,为进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义 应用层:  0x00 0x26 0xe5 0x90 0x83 0xe4 0xba 0x86 … 0xbc 0x9f  标志位:采用何种压缩算法,字符编码方式,长度,… 网络层:  源端口,目的端口,… 传输层: 源IP,目的IP,… 网络接口层: MAC地址, …

私有协议中的密码学安全漏洞我们关心的协议 与相应实体通信并完成特定功能的应用层协议。 HTTP、FTP、SMTP、… 也可以是更加应用相关的协议,例如   手机APP与发送推送信息的服务器间的通信协议    即时消息应用间及其与服务器的通信协议    网络摄像头与中心服务器的通信协议   ……

私有协议中的密码学安全漏洞私有协议 Proprietary protocol   非标准协议        微信、QQ;自定义格式的数据交换        可能缺少公开的、详细的协议规范文档    协议逆向        抓包分析        二进制反汇编反编译 

私有协议中的密码学安全漏洞 协议的关注点 对于网络摄像头    每帧画面是如何编码的,画面质量与清晰度的协商调整,…     每帧画面传输前是否有协商某些安全机制,传输的画面是否可能被截获或修改  对于即时消息 消息的某几个字节对应系统内部维护的序列号 消息能否冒充、伪造

量子密钥分配协议SARG04的性能研究报告

课程设计(论文) 课程名称:科研训练 题目:量子密钥分配协议SARG04的性能研究 院(系):机械电子工程系 专业班级:通信1102班 姓名:党浩 学号:201106020211 指导教师:董颖娣 2013 年7 月9 日

西安建筑科技大学科研训练(论文)任务书 专业班级:通信1102班级学生姓名:党浩指导教师(签名): 一、科研训练(论文)题目 量子密钥分配协议SARG04的性能研究 二、本次科研训练(论文)应达到的目的 通过参与科学研究,使学生得到科研工作的基本训练,开创新的教学模式;促进科研与学习相结合,培养学生的科研意识、团队精神、科研能力和综合素质,使学生逐步形成严谨的科学研究作风和学术道德品质 三、本次科研训练(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等) 1、掌握量子密码通信的基本原理 2、理解常用的量子密钥分配协议SARG04性能及基本流程 3、理解量子密钥分配协议SARG04在实验中实现过程 4、给出量子密钥分配协议SARG04的性能研究报告 四、应收集的资料及主要参考文献: 1、《量子信息讲座》郭光灿 2、《量子通讯和量子计算》国防科技大学出版社,李承祖 3、《量子密码的实验研究》中国科学技术大学博士论文,莫小范 4、《诱骗态量子密钥分配的理论研究》国防科技大学硕士论文,孙仕海 五、审核批准意见 教研室主任(签字)

目录 摘要 (4) 科研训练目的 (4) 量子密码通信概念 (5) 量子密码通信的基本原理 (6) (一)态的叠加原理 (7) (二)不可克隆原理 (8) 量子密钥分配协议SARG04在实验中实现过程 (9) 量子密钥分配协议SARG04的性能研究报告 (11) 结论与展望 (13) 参考文献 (15)

公钥密码技术讲义

公钥密码技术讲义 1.问题的引入 1.1攻击类型 根据攻击的不同方式,攻击被分为被动攻击和主动攻击。 图表1消息的正常传送 被动攻击 获得正在传送的信息。其特点是:偷听或监视传送。攻击的手段是:泄露消息内容和通信量分析。(绘图说明) 主动攻击 主动攻击主要涉及到数据流的修改或创建错误流。攻击手段是:伪装、重放、修改消息和拒绝服务。 1.2安全服务 (简要说明) A.XX性 B.验证(鉴别) C.完整性 D.不可抵赖性(不可否认性) E.访问控制 F.可用性

1.3常规加密的缺陷 尽管对称密码技术有一些很好的特性,但它也存在着明显的缺陷,主要在于其密钥的管理: A.进行安全通信前需要以安全方式进行密钥交换。这一步骤,在某种情况下是可行的, 但在某些情况下会非常困难,甚至无法实现。 B.密钥规模复杂。举例来说,A与B两人之间的密钥必须不同于A和C两人之间的密钥, 否则给B的消息的安全性就会受到威胁。在有1000个用户的团体中,A需要保持至少999个密钥(更确切的说是1000个,如果她需要留一个密钥给他自己加密数据)。对于该团体中的其它用户,此种情况同样存在。这样,这个团体一共需要将近50万个不同的密钥!推而广之,n个用户的团体需要n2/2个不同的密钥。 2.公钥密码技术 2.1基本概念 应用两个不同的密钥:一个是公开的,一个是秘密的。从公开密钥(以下简称为公钥)很难推断出私人密钥(以下简称为私钥)。持有公钥的任何人都可以加密消息,但却无法解密。只有持有私钥的人才能够解密。 2.2加密/解密基本步骤 图表2加密/解密基本步骤 一般的情况下,网络中的用户约定一个共同的公开密钥密码系统,每个用户都有自己的公钥和私钥,并且所有的公钥都保存在某个公开的数据库中,任何用户都可以访问此数据库。这样加密协议如下: A.Alice从公开数据库中取出Bob的公开密钥。 B.Alice用Bob的公开密钥加密她的消息,然后传送给Bob。 C.Bob用他的私钥解密Alice的消息。

祖冲之序列密码算法(ZUC算法)

祖冲之序列密码算法 第1部分:算法描述 1范围 本部分描述了祖冲之序列密码算法,可用于指导祖冲之算法相关产品的研制、检测和使用。 2术语和约定 以下术语和约定适用于本部分。 2.1 比特bit 二进制字符0和1称之为比特。 2.2 字节byte 由8个比特组成的比特串称之为字节。 2.3 字word 由2个以上(包含2个)比特组成的比特串称之为字。 本部分主要使用31比特字和32比特字。 2.4 字表示word representation 本部分字默认采用十进制表示。当字采用其它进制表示时,总是在字的表示之前或之后添加指示符。例如,前缀0x指示该字采用十六进制表示,后缀下角标2指示该字采用二进制表示。 2.5 高低位顺序bit ordering 本部分规定字的最高位总是位于字表示中的最左边,最低位总是位于字表示中的最右边。

3符号和缩略语 3.1运算符 + 算术加法运算 mod 整数取余运算 ?按比特位逐位异或运算 ?模232加法运算 ‖字符串连接符 ?H取字的最高16比特 ?L取字的最低16比特 <<>k32比特字右移k位 a b向量a赋值给向量b,即按分量逐分量赋值 3.2符号 下列符号适用于本部分: s0,s1,s2,…,s15 线性反馈移位寄存器的16个31比特寄存器单元变量 X0,X1,X2,X3比特重组输出的4个32比特字 R1, R2非线性函数F的2个32比特记忆单元变量 W非线性函数F输出的32比特字 Z 算法每拍输出的32比特密钥字 k初始种子密钥 iv 初始向量 D 用于算法初始化的字符串常量 3.3缩略语 下列缩略语适用于本部分: ZUC祖冲之序列密码算法或祖冲之算法 LFSR 线性反馈移位寄存器 BR 比特重组 F 非线性函数 4算法描述 4.1算法整体结构 祖冲之算法逻辑上分为上中下三层,见图1。上层是16级线性反馈移位寄存器(LFSR);中层是比特重组(BR);下层是非线性函数F。

公钥密码系统及RSA公钥算法

公钥密码系统及RSA公钥算法 摘要: 本文简单介绍了公开密钥密码系统的思想和特点,并具体介绍了RSA算法的理论基础,工作原理和具体实现过程,并通过一个简单例子说明了该算法是如何实现。在本文的最后,概括说明了RSA算法目前存在的一些缺点和解决方法。 关键词:公钥密码体制,公钥,私钥, RSA 中图分类号:TP309.7 §1引言 随着计算机联网的逐步实现,Internet前景越来越美好,全球经济发展正在进入信息经济时代,知识经济初见端倪。计算机信息的保密问题显得越来越重要,无论是个人信息通信还是电子商务发展,都迫切需要保证Internet网上信息传输的安全,需要保证信息安全。信息安全技术是一门综合学科,它涉及信息论、计算机科学和密码学等多方面知识,它的主要任务是研究计算机系统和通信网络内信息的保护方法以实现系统内信息的安全、保密、真实和完整。其中,信息安全的核心是密码技术。密码技术是集数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一身的交叉学科。它不仅能够保证机密性信息的加密,而且能够实现数字签名、身份验证、系统安全等功能。是现代化发展的重要科学之一。本文将对公钥密码系统及该系统中目前最广泛流行的RSA 算法做一些简单介绍。 §2公钥密码系统 要说明公钥密码系统,首先来了解一下不同的加密算法:目前的加密算法按密钥方式可分为单钥密码算法和公钥密码算法。 2.1. 单钥密码 又称对称式密码,是一种比较传统的加密方式,其加密运算、解密运算使用的是同样的密钥,信息的发送者和信息的接收者在进行信息的传输与处理时,必须共同持有该密码(称为对称密码)。因此,通信双方都必须获得这把钥匙,并保持钥匙的秘密。 单钥密码系统的安全性依赖于以下两个因素:第一,加密算法必须是足够强的,仅仅基于密文本身去解密信息在实践上是不可能的;第二,加密方法的安全性依赖于密钥的秘密性,而不是算法的秘密性,因此,我们没有必要确保算法的秘密性(事实上,现实中使用的很多单钥密码系统的算法都是公开的),但是我们一定要保证密钥的秘密性。 从单钥密码的这些特点我们容易看出它的主要问题有两点:第一,密钥量问题。在单钥密码系统中,每一对通信者就需要一对密钥,当用户增加时,必然会带来密钥量的成倍增长,因此在网络通信中,大量密钥的产生﹑存放和分配将是一个难以解决的问题。第二,密钥分发问题。单钥密码系统中,加密的安全性完

常用流密码算法 RC4 A6

常用流密码算法(RC4算法与A5算法) 流密码(Stream Cipher),是对称密码算法的一种。序列密码具有实现简单、便于硬件实施、加解密处理速度快、没有或只有有限的错误传播等特点,因此在实际应用中,特别是专用或机密机构中保持着优势,典型的应用领域包括无线通信、外交通信。 1949年Shannon证明了只有一次一密的密码体制是绝对安全的,这给序列密码技术的研究以强大的支持,序列密码方案的发展是模仿一次一密系统的尝试,或者说“一次一密”的密码方案是序列密码的雏形。如果序列密码所使用的是真正随机方式的、与消息流长度相同的密钥流,则此时的序列密码就是一次一密的密码体制。若能以一种方式产生一随机序列(密钥流),这一序列由密钥所确定,则利用这样的序列就可以进行加密,即将密钥、明文表示成连续的符号或二进制,对应地进行加密,加解密时一次处理明文中的一个或几个比特。 RC4算法: RC4算法非常简单,易于描述:用从1到256个字节(8到2048位)的可变长度密钥初始化一个256个字节的状态矢量S,S的元素记为S[0],S[1],?,S[255],从始至终置换后的S包含从0到255的所有8比特数.对于加密和解密,字节K由S 中256个元素按一定方式选出一个元素而生成.每生成一个K的值,S中的元素就被重新置换一次. 1 初始化S 开始时,S中元素的值被置为按升序从0到255,即s[0]=0,S[1]=1,?, S[255]=255.同时建立一个临时矢量T.如果密钥K的长度为256字节,则将K赋给T.否则,若密钥长度为keylen字节,则将K的值赋给T的前keylen个元素,并循环重复用K的值赋给T剩下的元素,直到T的所有元素都被赋值.这些预操作可概括如下: /*初始化*/ for i=0 to 255 do S[i]=i; T[i]=K[i mod keylen] 然后用T产生S的初始置换.从S[0]到S[255],对每个S[i],根据由T[i]确定的方案,将S[i]置换为S中的另一字节: /*S的初始序列*/ j=0 for i=O to 255 do j=(j+s[i]+T[i])mod 256

浅谈背包公钥密码体制全解

背包密码体制之背包算法 姓名:张全英 学号:20143967 专业:信息与计算科学1班 学院:数学与信息科学 摘要:网络和信息安全正在成为一个国家政治、军事、经济以及社会生活正常运行的基础,它将是一个国家综合实力的重要体现。而密码学是信息安全的核心。公钥密码又是将加密、解密密钥甚至加密、解密函数分开,用户只保留解密密钥,而将加密密钥和加密函数一起公之于众,是密码学的重要组成部分。背包公钥和RSA一样是著名的公钥体制之一,特别是背包公钥的安全基础是背包问题,这是一个NP难问题。虽然在提出不久就遭到破解,但是在提出的背包公钥系统的改进方案中依然有几个被证明是安全的。背包公钥是首个把NP问题用于公钥密码的密码体制,而其他现阶段应用的公钥密码体制都是基于因式分解或离散对数问题的,他们都不是NP问题构造的,因此背包公钥体制的研究是十分有意义的。本文从背包体制的常用攻击方法入手,寻找被破解的原因,并针对这些原因提出了新的构造思路,利用非超递增序列构造背包体制。利用非超递增序列构造背包公钥有2个必须解决的问题是加密结果的不唯一性和解密的困难性。本文对一种同余多模背包序列进行分析,并利用得出的性质构造一种新的L序列,并证明了L序列能解决以上2个问题,并提出了利用L序列构造背包公钥体制的方案。为了加快加解密速度,还提出了模M和W-1的逆向构造算法。然后给出了非超递增背包公钥体制的模拟实现。 关键字:模逆,欧几里德算法,同余式,超递增序列 目录: 1.公钥密码的原理 2.公钥密码的数学基础: 一个公开密钥密码系统必须满足的条件是: A.通讯双方A和B容易通过计算产生出一对密钥(公开密钥K1,私钥密钥K2)。 B.在知道公开密钥K1和待加密报文M的情况下,对于发送方A,很容易通过计算产生对应的密文: C.C = Ek1(M) D.接收方B使用私有密钥容易通过计算解密所得的密文以便恢复原来的报文: E.M = Dk2(C)= Dk2[Ek1(M)] F.除A和B以外的其他人即使知道公钥k1,要确定私钥K2在计算上也是不可行的。 G.除A和B以外的其他人即使知道公钥k1和密文C,要想恢复原来的明文C在计算上也是不可行的。 3.数论基础知识: 这些要求最终可以归结到设计一个单向陷门函数。 4.单向函数:单项陷门函数: 一个单向函数是满足下列条件的函数:它将一个定义域映射到值域,使得每个函数值有一个唯一的原像,同时还要满足下列条件:函数值计算很容易,而逆计算是不可行的。 所谓单向陷门函数是这样的函数,即除非知道某种附加的信息,否则这样的函数在一个方向上容易计算,而在另外的方向上要计算是不可行的。有了附加的信息,函数的逆就可以在多项式时间内计算出来。 一个实用的公开密钥密码系统的建立和发展依赖于找到一个单向陷门函数。

公钥密码和对称密码

密码学中两种常见的密码算法为对称密码算法(单钥密码算法)和非对称密码算法(公钥密码算法)。 对称密码算法有时又叫传统密码算法,就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来,反过来也成立。在大多数对称算法中,加密解密密钥是相同的。这些算法也叫秘密密钥算法或单密钥算法,它要求发送者和接收者在安全通信之前,商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥,泄漏密钥就意味着任何人都能对消息进行加密解密。只要通信需要保密,密钥就必须保密。对称算法的加密和解密表示为: Ek(M)=C Dk(C)=M 对称算法可分为两类。一次只对明文中的单个位(有时对字节)运算的算法称为序列算法或序列密码。另一类算法是对明文的一组位进行运算,这些位组称为分组,相应的算法称为分组算法或分组密码。现代计算机密码算法的典型分组长度为64位――这个长度大到足以防止分析破译,但又小到足以方便作用。 这种算法具有如下的特性: Dk(Ek(M))=M 常用的采用对称密码术的加密方案有5个组成部分(如图所示) l)明文:原始信息。 2)加密算法:以密钥为参数,对明文进行多种置换和转换的规则和步骤,变换结果为密文。 3)密钥:加密与解密算法的参数,直接影响对明文进行变换的结果。 4)密文:对明文进行变换的结果。 5)解密算法:加密算法的逆变换,以密文为输入、密钥为参数,变换结果为明文。 对称密码术的优点在于效率高(加/解密速度能达到数十兆/秒或更多),算法简单,系统开销小,适合加密大量数据。 尽管对称密码术有一些很好的特性,但它也存在着明显的缺陷,包括: l)进行安全通信前需要以安全方式进行密钥交换。这一步骤,在某种情况下是可行的,但在某些情况下会非常困难,甚至无法实现。 2)规模复杂。举例来说,A与B两人之间的密钥必须不同于A和C两人之间的

无线局域网的安全协议与加密技术

无线局域网的安全协议与加密技术 摘要:随着无线网络的迅速发展广泛应用,无线通信中的信息安全问题逐渐突显出来,并成为阻碍该技术普及的最大障碍之一。为满足新的网络环境对安全和可靠性越来越高的要求,无线网络的安全标准和协议也在不断更新和增强,由最先的WEP协议,到随后提出的WPA和802.11i安全体系,无线网络安全技术的设计原理和特点在不断变化着。我国也提出了自主研发的安全体系WAPI,在取得了一定的成绩的同时也遭受到了一些阻力。如今无线网络的发展仍在不断给信息安全带来全新的挑战,对于网络安全技术的探索将永远不会停止。 关键词:无线局域网安全标准密码算法协议 (一)引言 在有线局域网的时代,计算机网络的传输媒介主要依赖电缆线、双绞线或光纤。有线网络具有稳定、低成本和应用广泛等明显优势,但同样也有布线繁琐,施工破坏性强,节点移动性不强的缺陷。作为补充和扩展,允许用户在没有物理连接的情况下相互通信的无线网络凭借着其组网灵活,易于迁徙的优势逐渐得到普及和发展。 但是无线网络的开放性和共享性也造成了它更高的脆弱性。网络中的边界和路径不确定性,使其很容易受到外界的攻击和破坏,信息窃取或监听、数据遭到破坏、非授权访问等自然或人为的潜在隐患和安全威胁屡见不鲜,并且随着无线网络的发展,利用网络交流和处理信息变得越来越普遍,这些问题显得更为突出。若不及时建立足够强的安全措施,不仅将会危及个人隐私,甚至会危及国家安全,造成社会的混乱。因此,为了保证信息传递的安全与畅通,制定一种强而有效的安全机制显得迫在眉睫。随着计算机技术的不断发展,用来保证无线网络信息安全的安全标准和协议应运而生。通过这些技术标准对信息进行编码加密,提供访问控制和安全性检查,能够有效保证网络环境的安全和可靠。 (二)WLAN安全标准与协议 WLAN的安全性一直是阻碍无线网络技术普及的最大障碍,因此设计者对于无线网络安全标准的修改和探索也从未停止过。在最早的IEEE 802.11标准中,主要采用了WEP(Wired Equivalent Privacy,有线等价保密协议)来实现对数据的加密和完整性保护。但是协议中对RC4加密算法的不正确使用使得WEP在实际应用中很容易受到攻击,其安全性遭到了广泛质疑。WEP在设计上的缺陷很快引起了IEEE的重视。2004年6月,IEEE标准委员会重新推出新的标准批准802.11i为最终规范,采用AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)加密,802.1x协议进行用户认证。在802.11i批准之前,由于市场对于WLAN的安全要求十分迫切,Wi-Fi组织提出了WPA (Wi-Fi Protected Access,Wi-Fi网络安全访问)标准作为一个临时性的解决方案,该标准使用TKIP(Temporary Key Integrity Protocol,临时密钥完整性协议)协议进行数据加密并提供两种可选的认证模式。在802.11i 制定完毕后Wi-Fi组织又

序列密码

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主要内容
?序列密码的基本概念 ?序列密码的分类 ?线性移位寄存器序列 ?线性移位寄存器的输出序列求解
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序列密码的基本概念
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香农证明了“一次一密”不可破解。
用序列密码模仿“一次一密”密码。
为了安全,序列密码应使用尽可能长的密钥,但是,长密钥的存储、分配存在困难。
设计一个好的密钥序列产生算法,利用较短的种子密钥,产生长的密钥序列。 作为核心密码的主流密码
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序列密码的分类 同步序列密码
自同步序列密码 1)同步序列密码 ? 密钥序列产生算法与明密文无关 ? 产生的密钥序列和明密文无关
? 在通信中,通信双方必须保持精确的同步 ? 不存在错误传播
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输出反馈模式OFB
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同步序列密码的失步分析
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c=c1, c2, c4, c5…., cn-1, cn

⊕ k=k1, k2, k3, k4…., cn-1, cn
失 步
m=m1,m2, X,X…., X, X
? 可以检测插入、删除、重播等主动攻击
(c3 丢失) (密钥正确)
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同步序列密码错误传播分析
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c=c1, c2, c3, c4…., cn-1, cn ⊕ k=k1, k2, k3,k4…., cn-1, cn
m=m1,m2,X,m4 …,mn-1 ,mn-1 ? 不存在错误传播
(c3 错误) (密钥正确)
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RC4流密码算法之C语言实现

RC4流密码算法之C语言实现 RC4加密算法 RC4算法的原理很简单,包括初始化算法(KSA)和伪随机子密码生成算法(PRGA)两大部分。假设S-box长度和密钥长度均为为n。先来看看算法的初始化部分(用类C伪代码表示): for (i=0; i

sub_k=s((s+s[j])%n); } 位长可以自己随意设置,将256设置为你希望的即可我的C语言源码: 平台:windowsXP,VC++6.0 有什么大家可以讨论的地方请留言或发邮件至我邮箱: #include #include #include void swap(unsigned char *s1,unsigned char *s2) { char temp; temp=*s1; *s1=*s2; *s2=temp; } void re_S(unsigned char *S) { unsigned int i; for(i=0;i<256;i++) S[i]=i; } void re_T(unsigned char *T,char *key) { int i; int keylen; keylen=strlen(key); for(i=0;i<256;i++) T[i]=key[i%keylen]; } void re_Sbox(unsigned char *S,unsigned char *T) { int i; int j=0; for(i=0;i<256;i++) { j=(j+S[i]+T[i])%256;

信息安全-同步流密码(序列密码)设计与实现

实验二(1)同步流密码 一.实验目的: 1.掌握同步序列密码的原理 二 .相关的知识与要点 序列密码也称为流密码(Stream Cipher),它是对称密码算法的一种。序列密码具有实现简单、便于硬件实施、加解密处理速度快、没有或只有有限的错误传播等特点,因此在实际应用中,特别是专用或机密机构中保持着优势,典型的应用领域包括无线通信、外交通信。1949年Shannon证明了只有一次一密的密码体制是绝对安全的,这给序列密码技术的研究以强大的支持,序列密码方案的发展是模仿一次一密系统的尝试,或者说“一次一密”的密码方案是序列密码的雏形。如果序列密码所使用的是真正随机方式的、与消息流长度相同的密钥流,则此时的序列密码就是一次一密的密码体制。若能以一种方式产生一随机序列(密钥流),这一序列由密钥所确定,则利用这样的序列就可以进行加密,即将密钥、明文表示成连续的符号或二进制,对应地进行加密,加解密时一次处理明文中的一个或几个比特。 在序列密码中,密钥流由密钥流发生器f产生:zi=f(k,si),这里的si是加密器中存储器(记忆元件)在i时刻的状态。根据加密器中的记忆元件si的存贮状态是否依赖于明文字符,序列密码可进一步分成同步和自同步两种。如果si独立于明文字符则称为同步流密码,否则称为自同步流密码。 三 .实验环境 eclipse ,Android 虚拟机,Windows操作系统 四 .实验内容: 1、源码: package com.example.codesystem; import android.support.v7.app.ActionBarActivity; import android.support.v7.app.ActionBar; import android.support.v4.app.Fragment; import android.R.string; import android.os.Bundle; import https://www.wendangku.net/doc/6a52125.html,youtInflater; import android.view.Menu; import android.view.MenuItem; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.view.ViewGroup; import android.widget.Button; import android.widget.EditText; import android.os.Build;

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