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密码学的发展史

密码学的发展史
密码学的发展史

密码学的发展史

密码学是一个即古老又新兴的学科。《破译者》一书说:“人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长。”因为自从有了文字以来,人们为了某种需要总是想方设法隐藏某些信息,以起到保证信息安全的目的。人们最早为了包通信的机密,通过一些图形或文字互相传达信息的密令。连闯荡江湖的侠士和被压迫起义者各自有一套秘密的黑道行话和地下联络的暗语。

密码学的发展过程可以分为四个阶段:

?1、手工或简单机械密码时期:公元前五世纪~1900年(发展缓慢)

?2、机械和机电密码时期:1900年~1950年

?3、电子密码时期:1950年~1970年

?4、计算机密码时期:1970年~现在

在人类文明刚刚形成的公元前2000年古埃及就有了密码。贵族克努姆霍特普二世的墓碑上记载了在阿梅连希第二法老王朝供职期间它所建立的功勋。上面的象形文字不同于我们已知的普通埃及象形文字而是由一位擅长书写的人经过变形处理之后写的,但是具体的使用方法已经失传。人们推测这是为了赋予铭文以庄严和权威古代加密方法大约起源于公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术。当时为了安全传送军事情报,奴隶主剃光奴隶的头发,将情报写在奴隶的光头上,待头发长长后将奴隶送到另一个部落,再次剃光头发,原有的信息复现出来,从而实现这两个部落之间的秘密通信。

公元前400年,斯巴达人就发明了“塞塔式密码”,即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上,将文字沿棒的水平方向从左到右书写,写一个字旋转一下,写完一行再另起一行从左到右写,直到写完。解下来后,纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解,这就是密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。这是最早的密码技术。我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画等形式,将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载,一般人只注意诗或画的表面意境,而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音”。

比如:

我画蓝江水悠悠,

爱晚亭枫叶愁。

秋月溶溶照佛寺,

香烟袅袅绕轻楼。

公元前三百年写成的《经济论》在描述印度密探充斥全国时,介绍了特务机关的官员用密写给密探下达任务。

在楔形文字时期,巴比伦和亚述的记述者往往用稀奇古怪的楔形文字在泥板上做记号和记日期。一向后世显示自己的学问。在楔形文字的后期,偶有记述者把人名变换成数字。

Skytale加密法(“天书”)

最先有意识地使用一些有技术的方法来加密信息的可能是公元前500年的古希腊人。他们使用的是一根叫做scytale的棍子。送信人先绕棍子卷一张纸条,然后把要写的信息打纵写在上面,接着打开纸送给收信人。如果不知道棍子的粗细是不可能解密里面的内容的。

公元前2世纪,一个叫Polybius的希腊人设计了一种将字母编码成符号对的方法,人们称之为棋盘密码。他使用了一个称为Polybius的校验表,这个表中包含许多后来在加密系统中非常常见的成分。Polybius校验表由一个5*5的网络组成,网格中包含26个英文字母,其中I和J在同一格中。相应字母用数对表示,在古代,这种棋盘密码被广泛使用。

凯撒密码(公元前一世纪)

公元前50年,凯撒大帝发明了一种密码叫做凯撒密码。在凯撒密码中,每个字母都与其后第k位字母对应,然后进行替换,比如当k=3时,“a”对应于“d”,“b”对应于“e”,以此类推。如果到了字母表的末尾,就回到开始,例如“z”对应于“c”,“y”对应于“b”,“x”对应于“a”,如此形成一个循环。当时罗马的军队就用凯撒密码进行通讯。

凯撒密码明文字母表:A B C D E F G ……X Y Z

凯撒密码密文字母表:D E F G H I J …… A B C

于是就可以从明文中得到密文:比如:明文为“veni,vidi,vici”得到的密文“YHAL,YLGL,YLFL”,意思是“我来,我见,我征服”,曾经是凯撒征服本都王法纳西斯后向罗马元老宣告的名言。26个字符代表字母表的26个字母,从一般意义上来说,也可以使用其他字符表。凯撒密码曾被用于高卢战争中。

密码分析的始祖----阿拉伯人

公元8世纪中叶,在阿拔斯王朝,为了统治一个庞大的帝国,行政系统中广泛的使用了密码,比如国家敏感事务、税收。他们设计并且使用代替和换位加密(单表替换)。对《古兰经》的编年启示了字母的字频规律。公元九世纪,阿拉伯的密码学家阿尔*金迪al’kindi 提出解密的频度分析方法,通过分析密文字符出现的频率破译密码。

欧洲的密码学

大约在1397年,欧洲第一本关于密码学的手册由Gabriela de Lavinde 编写,由几个加密算法组成,并为罗马教皇Clement七世服务。这个手册包括一套用于通信的秘钥,并且用符号取代字母和空格,形成了第一个简要的编码字符表。该编码字符表后来被逐渐扩展,并且流行了几个世纪,成为当时欧洲政府外交通信的主流方法。

15世纪密码技术被广泛用于欧洲的政治、经济及文化领域里。特别是政治上的尔虞我诈、明争暗斗,对密码的加密和解密技术提出了更高的要求。

到16世纪末期,密码学更趋重要,以致大多数国家设立专职的密码秘书从事编制新秘钥,加、脱密信件和破译截获的书信。准秘本的代码表也在这一时期得以完善,与此同时还出现了多名码(多个明文对应密文)和多义码(有两三个对应明文的密文)。

到18世纪,有些准密本已发展到两千到三千个组码。

18世纪,黑屋非常普遍,在维也纳,十人的密码组平均每天能处理80到100封信件(上到拿破仑等高官,下至平民百姓),加密信件经常遭到坚持不懈的密码分析。

公元十六世纪晚期,英国的菲利普斯利用频度分析法成功破解了苏格兰女王玛丽的密码信,信中策划暗杀英国女王伊丽莎白,这次解密将玛丽送上了断头台。

1628年4月,由于一个年轻人破开了雨格诺教徒的密码,亨利二世孔代亲王,攻占了久攻不克的雷阿尔蒙特城。

1781年,英军破译了克林顿将军与康华利将军的通讯信件,使英国舰队增援约克敦的计划失败,并迫使康华利投降,确立了独立战争的胜利。

多表代替是在1466年或1467年初由利昂*巴蒂斯塔*艾伯蒂第一个提出,后来又为许多人逐步发展成当今大多数密码体制所属的一种密码类型。修道院院长约翰内斯*特里特米乌

斯在1508年初从事写作一本专讲密码学的书,使多表代替又向前跨出了一大步,书名为“多种写法”,此书在他死后一年半出版,是密码学第一本印刷书籍。

乔范*巴蒂斯塔*贝拉索曾是红衣主教卡皮的随从,1533年,他出版了一本名为《乔范*巴蒂斯塔*贝拉索先生的密码》,提出文字秘钥的应用。即根据秘钥来决定用哪一行的密表来进行替换。乔瓦尼*巴蒂斯塔*波他是自然科学家,将艾伯蒂乱序密表与特里特米乌斯和贝拉索的简介融合在一起,使之成为现代多表代替的概念。他还首先阐明了密码分析技术的第二个主要方式——可能字猪译法。

1844年,萨米尔*莫尔斯发明了莫尔斯电码:用一系列的电子点划来进行电报通讯。电报的出现第一次使远距离快速传递通讯成为可能,事实上,它增强了西方各国的通讯能力。

20世纪初,意大利物理学家奎里亚摩*马可尼发明了无线电报,让无线电波成为新的通讯手段,它实现了远距离通讯的即时传输。由于通过无线电波送出的每条信息不仅传给了乙方,也传送给了敌方,这就意味着必须给每条信息加密。

随着第一次世界大战的爆发,对密码和破解密码人员的需求急剧上升,一场秘密通讯的全球战役打响了。

受计算机科学蓬勃发展刺激和推动的结果。快速电子计算机(转轮密码)和现代数学方法(应用矩阵的Hill密码)一方面为加密技术提供了新的概念和工具,另一方面也给破译者提供了有力的武器。计算机和电子学时代的到来给密码设计者带来了前所未有的自由,他们可以轻而易举的摆脱原先用铅笔和纸进行手工设计时易犯的错,也不在面对电子机械方式实现的密码机的高额费用。总之,利用电子计算机可以设计出更为复杂的密码系统。

现代密码学与计算机技术、电子通讯技术紧密相关。在这一阶段,密码理论蓬勃发展,密码算法设计与分析相互促进,出现了大量的密码算法和各种攻击方法。而且如今“密码学”不仅用于国家军事安全上,而且更多的集中在实际生活中。如在生活中,为防止别人查阅你的文件,将文件加密;防止窃取你的钱财,在银行账户上设置密码等。随着科学技术的发展和信息保密的需求,密码学的应用将融入人们的日常生活中。基于密码学有这件事的应用基础,可以相信,密码学一定能不断地发展,不断地完善,从而会给全人类提供更加安全的各种服务,让我们祝福这一天的到来吧!

密码学

密码学 ——信息战中的一把利剑 中文摘要:密码技术是保障信息安全的核心技术。密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。Abstract:Cryptographic techniques to protect the information security of the core technology. Cryptography is the practice of encoding and decoding of the struggle gradually developed, and along with the application of advanced science and technology has become a comprehensive cutting-edge technological sciences. 中文关键字:密码学密码技术信息安全 Keyword:Cryptology Crytography Security 第一章引言 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。 一般来讲,信息安全主要包括系统安全及数据安全两方面的内容。系统安全一般采用防火墙、病毒查杀、防范等被动措施;而数据安全则主要是指采用现代密码技术对数据进行主动保护,如数据保密、数据完整性、数据不可否认与抵赖、双向身份认证等。 密码技术是保障信息安全的核心技术。密码技术在古代就已经得到应用,但仅限于外交和军事等重要领域。随着现代计算机技术的飞速发展,密码技术正在不断向更多其他领域渗透。它是集数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一身的交叉学科。密码技术不仅能够保证机密性信息的加密,而且完成数字签名、身份验证、系统安全等功能。所以,使用密码技术不仅可以保证信息的机密性,而且可以保证信息的完整性和确证性,防止信息被篡改、伪造和假冒。 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。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。 密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、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。它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。

关于密码学的发展和一些常见的加密算法

关于密码学的发展和一些常见的加密算法 1.悠久迷人的密码史话——密码学和密码 前言: 密码学(Cryptology,来源于希腊语kryptos和graphein,即隐藏和书写的意思)这门科学,或者说这门艺术,通常被分为两个部分,密码学(Cryptography)的任务是构建更为隐秘而且有效的密码,或者说加密方式;而与之相对应,密码分析学(Crypanalysis)则是研究已有的加密法的弱点,在没有密钥的情况下将密文还原成为明文。这两种科学相互依靠而不能分割,密码学家(Cryptologist)需要研习密码学来掌握加密方式,以便更好地解密;同样需要了解密码分析学,以判定自己密码的安全性高低。有一句话说的很好:“密码是两个天才的较量,败者将耗尽智慧而死。” 密码学产生的根本原因在于人们想要传递一些只有我们允许的接受者才能接受并理解的信息。被隐藏的真实信息称为明文(Plaintext),明文通过加密法(Cipher)变为密文(Ciphertext),这个过程被称为加密(Encryption),通过一个密钥(Key)控制。密文在阅读时需要解密(Decryption),同样需要密钥,这个过程由密码员(Cryptographer)完成。但是密码的传递并非绝对安全,可能有未得到允许的人员得到密文,并且凭借他们的耐心和智慧(我们通常假定他们有足够的时间和智慧),在没有密钥的情况下得到明文,这种方法称为破解(Break)。通常使用的加密方法有编码法(Code)和加密法(Cipher),编码法是指用字,短语和数字来替代明文,生成的密文称为码文(Codetext),编码法不需要密钥或是算法,但是需要一个编码簿(Codebook),编码簿内是所有明文与密文的对照表;而加密法则是使用算法和密钥。另外一种较常用的方法是夹带加密法(Steganography),顾名思义,它是将密文以隐藏的方式传递的,比如图画或是其它消息中,或是使用隐形墨水,在计算机能够进行图象和其它信息的处理之后,这种方法更是有了极大的发展空间。 密码的历史十分悠久。大约在4000年以前,在古埃及的尼罗河畔,一位擅长书写者在贵族的基碑上书写铭文时有意用加以变形的象形文字而不是普通的象形文字来写铭文,从而揭开了有文字记载的密码史。 公元前5世纪,古斯巴达人使用了一种叫做“天书”的器械,这是人类历史上最早使用的密码器械。“天书”是一根用草纸条、皮条或羊皮纸条紧紧缠绕的木棍。密信自上而下写在羊皮纸条上。然后把羊皮纸条解开送出。这些不连接的文字毫无意义,除非把羊皮纸条重新缠在一根直径和原木棍相同的木棍上,这样字就一圈圈跳出来,形成那封信。 公元前4世纪前后,希腊著名作家艾奈阿斯在其著作《城市防卫论》中就曾提到一种被称为“艾奈阿斯绳结”的密码。它的作法是从绳子的一端开始,每隔一段距离打一个绳结,而绳结之间距离不等,不同的距离表达不同的字母。按此规定把绳子上所有绳结的距离按顺序记录下来,并换成字母,就可理解它所传递的信息。 古罗马时代曾使用过一种“代替式密码”,把信中每个文字的字母都用字母顺序表中相隔两位后的一个字母取代,这种代替式密码直到第二次大战时还被日本海军使用。 此外,在古代还出现过一种被称为“叠痕法”的密码,使用时先把信纸折叠几下(上下及左右),然后铺平信纸,将传递的信息按顺序一个个分开,写在折

密码学的发展历史与在战争中的应用

密码学的发展历史与在战争中的应用 摘要:本文分为两部分,一部分阐述了密码学的发展历史,分别介绍了古代加密方法、古典密码和近代密码,对不同阶段分别进行了详细的介绍,其中的许多方法至今沿用,对古代人们对密码学的应用进行了举例说明。另一部分介绍了密码学在战争的应用案例,通过甲午战争、抗日战争等说明了密码学在战争中的重要作用。 密码学包括密码编制学和密码分析学这两个相互独立又相互依存的分支。从其发展来看,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。 密码学的发展大致经过了三个历史阶段:古代加密方法、古典密码和近代密码。 古代加密方法(手工阶段) 存于石刻或史书中的记载表明许多古代文明,包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。从某种意义上说,战争是科学技术进步的催化剂。人类自从有了战争,就面临着通信安全的需求, 密码作为一种技术源远流长。 古代加密方法大约起源于公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术。当时为了安全的传送军事情报,奴隶主剃光奴隶的头发,将情报写在努力的光头上,待头发长起后将奴隶送到另一个部落,再次剃光头发,原有的信息复现出来,从而实现这两个部落的秘密通信。 我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗以及回话等形式,将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载,一般人只注意诗或画的表面意境,而不去注意或难于发现隐藏在其中的“话外之音”。

由上可见,自从有了文字和书写以来,为了某种需要人们总是尽力隐藏书面形式的信息,以起到摆正信息安全的目的。这些古代加密方法体现了后来发展起来的密码学的若干要素,但是只能限制在一定范围内(只知道保密构造方法的人)使用。 古代加密方法主要基于手工的方式实现,因此,称为密码学发展的手工阶段。以今天的眼光来看,古代加密方法通常原理简单、变化量小、时效性较差。 古典密码(机械阶段) 古典密码的加密方法一般是文字置换,使用手工或机械变换的方式实现。古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形,他比古代加密方法更复杂,但其变化量仍然比较小。古典密码的代表密码体制主要有:单表代替密码、多表代替密码以及转轮密码。 阿拉伯人是第一个清晰的理解密码学原理的人,他们设计并且使用代替和换位加密,并且发现了密码分析中的字母频率分布关系。 欧洲的密码学起源于中世纪的罗马和意大利。到了1986年,密码系统在外交通信中已得到普遍适用,且已成为类似应用中的宠儿。当时,密码系统主要用于军事通信,如在美国国内战争期间,联邦军广泛的使用换位加密;联合军密码分析人员破译了截获的大部分联邦军密码,处于绝望中的联邦军有时在报纸上公布联合军的密码,请求读者帮助分析。 到了20世纪20年代,随着机械和机电技术的成熟,以及电报和无线电需求的出现,引起了密码设备方面的一场革命——发明了轮转

国内外密码学发展现状

国内外密码学发展现状 简述国内外密码学发展现状 一、近年来我国本学科的主要进展 我国近几年在密码学领域取得了长足进展,下面我们将从最新理论与技术、最新成果应用和学术建制三个方面加以回顾和总结。 (一)最新理论与技术研究进展 我国学者在密码学方面的最新研究进展主要表现在以下几个方面。 (1)序列密码方面,我国学者很早就开始了研究工作,其中有两个成果值得一提:1、多维连分式理论,并用此理论解决了多重序列中的若干重要基础问题和国际上的一系列难题。2、20世纪80年代,我国学者曾肯成提出了环导出序列这一原创性工作,之后戚文峰教授领导的团队在环上本原序列压缩保裔性方面又取得了一系列重要进展。 (2)分组密码方面,我国许多学者取得了重要的研究成果。吴文玲研究员领导的团队在分组密码分析方面做出了突出贡献,其中对NESSIE工程的候选密码算法NUSH的分析结果直接导致其在遴选中被淘汰;对AES、Camellia、SMA4等密码算法做出了全方位多角度的分析,攻击轮数屡次刷新世界纪录。 (3)Hash函数(又称杂凑函数)方面,我国学者取得了一批国际领先的科研成果,尤其是王小云教授领导的团队在Hash函数的安全性分析方面做出了创新性贡献:建立了一系列杂凑函数破解的基本理论,并对多种Hash函数首次给出有效碰撞攻击和原像攻击。 (4)密码协议方面,我国学者的成果在国际上产生了一定的影响,其中最为突出的是在重置零知识方面的研究:构造了新工具,解决了国际收那个的两个重要的猜想。

(5)PKI技术领域,我国学者取得了长足的发展,尤其是冯登国教授领导的团队做出了重要贡献:构建了具有自主知识产权的PKI模型框架,提出了双层式秘密分享的入侵容忍证书认证机构(CA),提出了PKI实体的概念,形成了多项国家标准。该项成果获得2005年国家科技进步二等奖。 (6)量子密码方面,我国学者在诱骗态量子密码和量子避错码等方面做出了开创性工作;在协议的设计和分析方面也提出了大量建设性意见。 (7)实验方面,主要有郭光灿院士领导的团队和潘建伟教授领导的团队取得了 一些令人瞩目的成绩,其中的“量子政务网”和“量子电话网”均属世界首创。 (二)最新成果应用进展 2009年是我国《商用密码管理条例》发布实施10周年。10年来我国的商用密码取得了长足发展。尤其值得一提的是可信计算和WAPI方面的密码应用。 (1)通过在可信计算领域中的密码应用推广,推出了我国自主的《可信计算密码支撑平台功能与接口规范》,大大提升了我国密码算法的应用水平和密码芯片的设计和研制水平。 (2)我国自主研发的宽带无线网络WAPI安全技术,弥补了同类国际标准的安全缺陷,形成并颁布了两项国家标准;其中的加密算法采用了自主研发的分组密码算法SMS4。该成果2005年获得国家发明二等奖。 二、密码学的发展趋势和展望 (1)密码的标准化趋势。密码标准是密码理论与技术发展的结晶和原动力,像AES、NESSE、eSTREAM和SHA 3等计划都大大推动了密码学的研究。 (2)密码的公理化趋势。追求算法的可证明安全性是目前的时尚,密码协议的形式化分析方法、可证明安全性理论、安全多方计算理论和零知识证明协议等仍将是密码协议研究的主流方向。

密码学发展史

密码学发展简史 学院:数学与统计学院专业:信息与计算科学学生:卢富毓学号:20101910072 密码是什么?什么是密码学? 信息泛指人类社会传播的一切内容。人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物,得以认识和改造世界。而密码便是对信息进行隐藏的一种手段。它既是一种工具又是一门艺术。 《破译者》一书说:“人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长。”因为自从有了文字以来,人们为了某种需要总是想方设法隐藏某些信息,以起到保证信息安全的目的。人们最早为了包通信的机密,通过一些图形或文字互相传达信息的密令。连闯荡江湖的侠士和被压迫起义者各自有一套秘密的黑道行话和地下联络的暗语。 而在今天信息泛滥的计算机世界里,如何保护好自己的重要信息不被泄露,保护自己的通讯不被窃听等一系列与信息有关的内容中,同样需要一个较好的密码协议来完成对信息的私密化!可以看出密码学在不同的时代里有着不同的诠释。 所以密码学是一门既古老又新兴的学科。 古典密码学 密码学大致可以分为五个时期: 1、第一阶段从古代到1949,这一时期称为古典密码时期,密码学可以 说是一门艺术,而不是一种学科。(发展缓慢) 2、第二阶段是从1949年到1976年,这一时期,由香浓发表的“保密系 统的信息理论”一文产生了信息论,信息论为对称密码系统建立了理论基础,从此密码学成为一门学科。 3、第三个阶段是从1976年到1984年。1976年Diffie和Hellman发表了 《密码学新方向》一文,从而导致了密码学上的一场革命。他们首次证明了发送端和接收端无密钥传输的保密通讯是可能的,从而开创了公钥密码学的新纪元。 4、第四个阶段是从1984年至今,1984年Goldwasser和Micali首次提出 了证明安全的思想。他们讲概率论中的东西引入到密码学,在计算复杂度理论假设下,安全性是可以证明的。 5、第五个阶段,这是我个人认为有必要写出来的——两字密码学时期: 当量子计算机大量的投入使用后,可以预见好多目前主流的加密算法将不再实用,新的方案新的体系将被人们发现利用。 公元前400年,斯巴达人就发明了“塞塔式密码”,即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上,将文字沿棒的水平方向从左到右书写,写一个字旋转一下,写完一行再另起一行从左到右写,直到写完。解下来后,纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解,这就是密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。这是最早的密码技术。

密 码 学 的 发 展 满分!

课程论文 题目密码学的发展 一、引言 1.研究背景 近几年来,信息安全成为全社会的需求,信息安全保障成为国际社会关注的焦点。而密码学是信息安全的核心,应用密码学技术是实现安全系统的核心技术。应用密码学研究如何实现信息的机密性、完整性和不可否认性。随着信息系统及网络系统的爆炸性增长,形形色色的安全威胁严重阻碍了当前的信息化进程,因此,亟待使用密码学来增强系统的安全性。而密码学课程设计正是为这方面做出了具体的实践。 2.开发意义 密码技术是一门古老而十分有用的技术,随着计算机通信技术的迅猛发展,大量的敏感信息通过公共设施或计算机网络进行交换。特别是Internet的广泛应用、电子商务和电子政务的迅速发展,越来越多的信息需要严格的保密,如:银行账号、个人隐私等。正是这种对信息的机密性和真实性的需求,密码学才逐成为比较热门的学科。 在当今密码学不仅用于国家军事安全上,人们已经将重点更多的集中在实际应用,在你的生活就有很多密码,例如为了防止别人查阅你文件,你可以将你的文件加密;为了防止窃取你钱物,你在银行账户上设置密码,等等。随着科技的发展和信息保密的需求,密码学的应用将融入了你的日常生活。 二、密码学的发展史 1.古典密码 世界上最早的一种密码产生于公元前两世纪。是由一位希腊人提出的,人们称之为棋盘密码,原因为该密码将26个字母放在5×5的方格里,i,j放在一个格子里,具体情况如下表所示 行的标号,β是列标号。如c对应13,s对应43等。如果接收到密 文为:43 15 13 45 42 15 32 15 43 43 11 22 15 ,则对应的明文 即为secure message。另一种具有代表性的密码是凯撒密码。它是 将英文字母向前推移k位。如k=5,则密文字母与明文与如下对应关 系 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z

密码学论文

通过这个学期对应用密码学的学习,我深刻地体会到应用密码学的魅力,也认识到随着科学的发展,密码学越来越成为一个国家不可缺少的一项科学技术。密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。 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。密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、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。它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。 密码学主要经历了三个阶段:古代加密方法、古代密码和近代密码。首先,古代加密方法处于手工阶段,其源于应用的无穷需求总是来推动技术发明和进步的直接动力。存于石刻或史书中的记载表明,许多古代文明,包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。从某种意义上说,战争是科学技术进步的催化剂。人类自从有了战争,就面临着通信安全的需求,密码技术源远流长。古代加密方法大约起源于公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术。当时为了安全传送军事情报,奴隶主剃光奴隶的头发,将情报写在奴隶的光头上,待头发长长后将奴隶送到另一个部落,再次剃光头发,原有的信息复现出来,从而实现这两个部落之间的秘密通信。公元前 400 年,斯巴达人就发明了“塞塔式密码” ,即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上,将文字沿棒的水平方向从左到右书写,写一个字旋转一下,写完一行再另起一行从左到右写,直到写完。解下来后,纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解,这就是密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。这是最早的密码技术。我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画等形式,将要表达的真正意思或“密语” 隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载,一般人只注意诗或画的表面意境,而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音” 。比如:我画蓝江水悠悠,爱晚亭枫叶愁。秋月溶溶照佛寺,香烟袅袅绕轻楼其次是古典密码(机械阶段),古典密码的加密方法一般是文字置换,使用手工或机械变换的方式实现。古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形,它比古代加密方法复杂,其变化较小。古典密码的代表密码体制主要有:单表代替密码、多表代替密码及转轮密码。最后是近代密码,这是计算机阶段,密码形成一门新的学科是在 20 世纪 70 年代,这是受计算机科学蓬勃发展刺激和推动的结果。快速电子计算机和现代数学方法一方面为加密技术提供了新的概念和工具,另一方面也给破译者提供了下伪装:加密者对需要进行伪装机密信息(明文)进行伪装进行变换(加密变换),得到另外一种看起来似乎与原有信息不相关的表示(密文),如果合法者(接收者)获得了伪装后的信息,那么他可以通过事先约定的密钥,从得到的信息中分析得到原有的机密信息(解密变换),而如果不合法的用户(密码分析者)试图从这种伪装后信息中分析得到原有的机密信息,那么,要么这种分析过程根本是不可能的,要么代价过于巨大,以至于无法进行。 在计算机出现以前,密码学的算法主要是通过字符之间代替或易位实现的,我们称这些密码体制为古典密码。其中包括:易位密码、代替密码(单表代替密码、多表代替密码等)。这些密码算法大都十分简单,现在已经很少在实际应用中使用了。由于密码学是涉及数学、通讯、计算机等相关学科的知识,就我们现有的知识水平而言,只能初步研究古典密码学的基本原理和方法。但是对古典密码学的研究,对于理解、构造和分析现代实用的密码都是很有帮助。然后是古典密码学的基础运用: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。凯

密码学的发展历史简介

密码学的发展简史 中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室聂旭云学号:2004 密码学是一门年轻又古老的学科,它有着悠久而奇妙的历史。它用于保护军事和外交通信可追溯到几千年前。这几千年来,密码学一直在不断地向前发展。而随着当今信息时代的高速发展,密码学的作用也越来越显得重要。它已不仅仅局限于使用在军事、政治和外交方面,而更多的是与人们的生活息息相关:如人们在进行网上购物,与他人交流,使用信用卡进行匿名投票等等,都需要密码学的知识来保护人们的个人信息和隐私。现在我们就来简单的回顾一下密码学的历史。 密码学的发展历史大致可划分为三个阶段: 第一个阶段为从古代到1949年。这一时期可看作是科学密码学的前夜时期,这段时间的密码技术可以说是一种艺术,而不是一门科学。密码学专家常常是凭直觉和信念来进行密码设计和分析,而不是推理证明。这一个阶段使用的一些密码体制为古典密码体制,大多数都比较简单而且容易破译,但这些密码的设计原理和分析方法对于理解、设计和分析现代密码是有帮助的。这一阶段密码主要应用于军事、政治和外交。 最早的古典密码体制主要有单表代换密码体制和多表代换密码体制。这是古典密码中的两种重要体制,曾被广泛地使用过。单表代换的破译十分简单,因为在单表代换下,除了字母名称改变以外,字母的频度、重复字母模式、字母结合方式等统计特性均未发生改变,依靠这些不变的统计特性就能破译单表代换。相对单表代换来说,多表代换密码的破译要难得多。多表代换大约是在1467年左右由佛罗伦萨的建筑师Alberti发明的。多表代换密码又分为非周期多表代换密码和周期多表代换密码。非周期多表代换密码,对每个明文字母都采用不同的代换表(或密钥),称作一次一密密码,这是一种在理论上唯一不可破的密码。这种密码可以完全隐蔽明文的特点,但由于需要的密钥量和明文消息长度相同而难于广泛使用。为了减少密钥量,在实际应用当中多采用周期多表代换密码。在

密码学的发展史

一、古代加密方法 源于应用的无穷需求总是推动技术发明和进步的直接动力。存于石刻或史书中的记载表明,许多古代文明,包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。从某种意义上说,战争是科学技术进步的催化剂。人类自从有了战争,就面临着通信安全的需求,密码技术源远流长。 古代加密方法大约起源于公元前400年,斯巴达人发明了“塞塔式密码”,即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上,将文字沿棒的水平方向从左到右书写,写一个字旋转一下,写完一行再另起一行从左到右写,直到写完。解下来后,纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解,这就是密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。这是最早的密码技术。 我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画等形式,将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载,一般人只注意诗或画的表面意境,而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音”。 如《水浒传》中梁山为了拉卢俊义入伙,“智多星”吴用和宋江便生出一段“吴用智赚玉麒麟”的故事来,利用卢俊义正为躲避“血光之灾”的惶恐心理,口占四句卦歌: 芦花丛中一扁舟, 俊杰俄从此地游。 义士若能知此理, 反躬难逃可无忧。 暗藏“卢俊义反”四字。结果,成了官府治罪的证据,终于把卢俊义“逼”上了梁山。更广为人知的是唐伯虎写的“我爱秋香”: 我画蓝江水悠悠, 爱晚亭上枫叶愁。 秋月溶溶照佛寺,

香烟袅袅绕经楼。 二、古典密码 古典密码的加密方法一般是文字置换,使用手工或机械变换的方式实现。古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形,它比古代加密方法复杂,其变化较小。下面我们举例说一些比较经典的古典密码。 1.滚桶密码 在古代为了确保他们的通信的机密,先是有意识的使用一些简单的方法对信息来加密。如公元六年前的古希腊人通过使用一根叫scytale的棍子,将信息进行加密。送信人先将一张羊皮条绕棍子螺旋形卷起来,然后把要写的信息按某种顺序写在上面,接着打开羊皮条卷,通过其他渠道将信送给收信人。如果不知道棍子的粗细是不容易解密里面的内容的,但是收信人可以根据事先和写信人的约定,用同样的scytale的棍子将书信解密。 2.掩格密码 16世纪米兰的物理学和数学家Cardano发明的掩格密码,可以事先设计好方格的开孔,将所要传递的信息和一些其他无关的符号组合成无效的信息,使截获者难以分析出有效信息。 3. 棋盘密码 我们可以建立一张表,使每一个字符对应一数,是该字符所在行标号,是列标号。这样将明文变成形式为一串数字密文。 4.凯撒(Caesar)密码 据记载在罗马帝国时期,凯撒大帝曾经设计过一种简单的移位密码,用于战时通信。这种加密方法就是将明文的字母按照字母顺序,往后依次递推相同的字母,就可以得到加密的密文,而解密的过程正好和加密的过程相反。 5.圆盘密码

密码学的研究方向与发展前景综述

密码学的研究方向与发展前景综述 摘要:如今,计算机网络环境下信息的保密性、完整性、可用性和抗抵赖性,都需要采用密码技术来解决。密码体制大体分为对称密码(又称为私钥密码)和非对称密码(又称为公钥密码)两种。对称密码术早已被人们使用了数千年,它有各种形式,从简单的替换密码到较复杂的构造方式。它通常非常快速,但容易遭受攻击,因为用于加密的密钥必须与需要对消息进行解密的所有人一起共享。而非对称密码在信息安全中担负起密钥协商、数字签名、消息认证等重要角色,已成为最核心的密码。无论我们在应用程序中使用哪种密码,都应该考虑使用的方法、认识到发生的折衷方案以及规划功能更强大的计算机系统的前景。 关键字:计算机网络;密码技术;私钥密码;公钥密码 一、引言 当前,公钥密码的安全性概念已经被大大扩展了。像著名的RSA公钥密码算法、Rabin公钥密码算法和ElGamal公钥密码算法都已经得到了广泛应用。但是,有些公钥密码算法在理论上虽然是安全的,在具体的实际应用中却并非安全。因为在实际应用中不仅需要算法本身在数学证明上是安全的,同时也需要算法在实际应用中也是安全的。比如,公钥加密算法根据不同的应用,需要考虑选择明文安全、非适应性选择密文安全和适应性选择密码安全三类。数字签名根据需要也要求考虑抵抗非消息攻击和选择消息攻击等。因此,近年来,公钥密码学研究中的一个重要内容——可证安全密码学正是致力于这方面的研究。 公钥密码在信息安全中担负起密钥协商、数字签名、消息认证等重要角色,已成为最核心的密码。目前密码的核心课题主要是在结合具体的网络环境、提高运算效率的基础上,针对各种主动攻击行为,研究各种可证安全体制。其中引人注目的是基于身份(ID)密码体制和密码体制的可证安全模型研究,目前已经取得了重要成果。这些成果对网络安全、信息安全的影响非常巨大,例如公钥基础设施(PKI)将会更趋于合理,使其变为ID-PKI。在密码分析和攻击手段不断进步,计算机运算速度不断提高以及密码应用需求不断增长的情况下,迫切需要发展密码理论和创新密码算法。 二、研究方向 1.在线/离线密码学 公钥密码学能够使通信双方在不安全的信道上安全地交换信息。在过去的几年里,公钥密码学已经极大地加速了网络的应用。然而,和对称密码系统不同,非对称密码的执行效率不能很

对密码学的发展综述与看法

滨江学院 课程报告 题目对密码学的发展综述与构想院系计算机系 专业网络工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 二O一二年五月十八日

对密码学的发展综述与构想 摘要:本文通过对本学期《网络信息安全》课程的密码学部分的总结分别对对称加密技 术和非对称机密技术进行了简单的叙述与总结,文中介绍了两种经典的对称加密与非对 称加密算法,分别是DES与RSA加密算法。本文的最后提出了一种基于云计算与机器学 习的信息安全传输方式,充分利用了新的理念构建出一套安全传输方案的思路。 关键词:对称加密;非对称加密;云计算;机器学习 1 引言 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。[1]本文将从本学期课程中所提到的对称密码与非对称密码进行叙述,通过引用于阅读参考文献分别介绍几种著名的加密算法,在最后的部分将提出一种新的基于密码学、机器学习与生理学结合的新的构想,希望利用机器学习技术,使密码的变换拥有可适应当前环境的复杂度。 2 对称加密技术 2.1 简介 对称加密技术是一种利用相同的密钥进行加密与解密的技术。其目的是为了保护原文使其在加密后无法被破解,同时让密文难以理解。对称加密算法相对于非对称加密算法有着加密运算速度较快、加密算法较为简单的特点。基于“对称密钥”的加密算法主要有DES、TripleDES、RC2、RC4、RC5和Blowfish等。 2.2 DES加密技术 DES(Data Encryption Standard)算法为密码体制中的对称密码体制,又被成为美国数据加密标准,是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。[2] DES作为一种典型的块加密,将一段固定长度的明文通过加密算法变为一段相同长度的秘闻的算法,对DES而言,块长度为64位。同时,DES使用密钥来自定义变换过程,因此算法认为只有持有加密所用的密钥的用户才能解密密文。[3]在这64位的长度中,其中只有56位被用来进行加密,

介绍密码学的发展历史

介绍密码学的发展历史 密码学的发展历程大致经历了三个阶段:古代加密方法、古典密码和近代密码。 1.古代加密方法(手工阶段) 源于应用的无穷需求总是推动技术发明和进步的直接动力。存于石刻或史书中的记载表明,许多古代文明,包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。从某种意义上说,战争是科学技术进步的催化剂。人类自从有了战争,就面临着通信安全的需求,密码技术源远流长。 古代加密方法大约起源于公元前440年出现在古希腊战争中的隐写术。当时为了安全传送军事情报,奴隶主剃光奴隶的头发,将情报写在奴隶的光头上,待头发长长后将奴隶送到另一个部落,再次剃光头发,原有的信息复现出来,从而实现这两个部落之间的秘密通信。 公元前400年,斯巴达人就发明了“塞塔式密码”,即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上,将文字沿棒的水平方向从左到右书写,写一个字旋转一下,写完一行再另起一行从左到右写,直到写完。解下来后,纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解,这就是密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。这是最早的密码技术。 我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画等形式,将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载,一般人只注意诗或画的表面意境,而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音”。 比如:我画蓝江水悠悠,爱晚亭枫叶愁。秋月溶溶照佛寺,香烟袅袅绕轻楼 2.古典密码(机械阶段) 古典密码的加密方法一般是文字置换,使用手工或机械变换的方式实现。古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形,它比古代加密方法复杂,其变化较小。古典密码的代表密码体制主要有:单表代替密码、多表代替密码及转轮密码。 3.近代密码(计算机阶段) 密码形成一门新的学科是在20世纪70年代,这是受计算机科学蓬勃发展刺激和推动的结果。快速电子计算机和现代数学方法一方面为加密技术提供了新的概念和工具,另一方面也给破译者提供了有力武器。计算机和电子学时代的到来给密码设计者带来了前所未有的自由,他们可以轻易地摆脱原先用铅笔和纸进行手工设计时易犯的错误,也不用再面对用电子机械方式实现的密码机的高额费用。总之,利用电子计算机可以设计出更为复杂的密码系统

密码学的发展史

密码学的发展史 一、 引论 密码学是以研究秘密通信为目的,即对所要传送的信息采取一种秘密保护,以防止 第三者对信息的窃取的一门学科。密码通信的历史极为久远,其起源可以追溯到几千年前的埃及,巴比化,古罗马和古希腊,古典密码术虽然不是起源于战争,但其发展成果却首先被用于战争。交战双方都为了保护自己的通信安全,窃取对方情报而研究各种方法。这正是密码学主要包含的两部分内容:一是为保护自己的通信安全进行加密算法的设计和研究;二是为窃取对方情报而进行密码分析,即密码破译技术。因而,密码学是这一矛盾的统一体。任何一种密码体制包括5个要素:需要采用某种方法来掩盖其要传送的信息或字符 串称为明文:采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串称为明文;采用某种方法将明文变为另一种不能被非授权者所理解的信息或字符串的过程称为加密变换;经加密过程将明文变成的信息或字符串称为密文;用于具体加密编码的参数称为密钥,将密文还原为明文的过程称为解密变换。秘密通信的过程可用下面表格来表示: +--------+ 密文 +--------+ 明文--->|加密变换|----->|解密变换|--->明文 +--------+ +--------+ 密钥k 密钥k' 用文字可以表述为:若m 是要传送的明文,在传送前,利用密钥k 将m 经加密变换为密文c 由通信通道发给接收者,接收者根据密钥k'利用解密变换将密文c 变为明文m 。从以上过程可以看出,一个密码体制的安全性依赖于密钥k 的个数和加密变换复杂程度。密钥太少,敌方可以根据其截获的密文用不同的k 逐个试译即可得到明文。也不太多,太多则不利管理。加密变换太简单则容易找出解密变换,太复杂则导致解密过程耗费时间太多,不利于通信。 二、 古典密码 世界上最早的一种密码产生于公元前两世纪。是由一位希腊人提出的,人们称之为棋盘密码,原因为该密码将26个字母放在5×5的方格里,i,j 放在一个格子里,具体情况如下表所示 这样,每个字母就对应了由两个数构成的字符αβ,α是该字母所在行的标号,β是列标号。如c 对应13,s 对应43等。如果接收到密 文为 43 15 13 45 42 15 32 15 43 43 11 22 15 则对应的明文即为secure message 。 另一种具有代表性的密码是凯撒密码。它是将英文字母向前推移k 位。如k=5,则密文字母与明文与如下对应关系 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E 于是对应于明文secure message ,可得密文为XJHZWJRJXXFLJ 。此时,k 就是密钥。为了传送方便,可以将26个字母一一对应于从0到25的26个整数。如a 对1,b 对2,……,y 对25,z 对0。这样凯撒加密变换实际就是一个同余式 c≡m+k mod 26 其中m 是明文字母对应的数,c 是与明文对应的密文的数。 随后,为了提高凯撒密码的安全性,人们对凯撒密码进行了改进。选取k,b 作为两个参数,其中要求k 与26互素,明文与密文的对应规则为 1 2 3 4 5 1 a b c d e 2 f g h ij k 3 l m n o p 4 q r s t u 5 v w x y z

密码学发展史

《应用密码学》课程论文题目密码学的发展史 学生姓名孙雪 学号2011211097 院系杭州国际服务工程学院 专业软件工程 二O一三年四月十一日

摘要:密码学从古至今的发展历史,发展过程成中各个阶段的发展情况。以及各个阶段密码学的经典密码以及代表人物,与其在历史上的标志性成果。 关键词:古典密码;密码学发展;加密技术 随着信息化和数字化社会的发展,人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高,而在信息安全中起着举足轻重作用的密码学也就成为信息安全课程中不可或缺的重要部分,密码学是以研究秘密通信为目的,即对所要传送的信息采取一种秘密保护,以防止第三者对信息的窃取的一门学科。密码学早在公元前400多年就已经产生,人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长。密码学的发展过程可以分为四个阶段:1、古代加密方法。2、古典密码。3、近代密码。4、现代密码。 一、古代加密方法 源于应用的无穷需求总是推动技术发明和进步的直接动力。存于石刻或史书中的记载表明,许多古代文明,包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。从某种意义上说,战争是科学技术进步的催化剂。人类自从有了战争,就面临着通信安全的需求,密码技术源远流长。 古代加密方法大约起源于公元前400年,斯巴达人发明了“塞塔式密码”,即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上,将文字沿棒的水平方向从左到右书写,写一个字旋转一下,写完一行再另起一行从左到右写,直到写完。解下来后,纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解,这就是密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。这是最早的密码技术。 我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画等形式,将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载,一般人只注意诗或画的表面意境,而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音”。 如《水浒传》中梁山为了拉卢俊义入伙,“智多星”吴用和宋江便生出一段“吴用智赚玉麒麟”的故事来,利用卢俊义正为躲避“血光之灾”的惶恐心理,口占四句卦歌:芦花丛中一扁舟, 俊杰俄从此地游。 义士若能知此理,

密码技术发展史

密码技术发展史 密码学是一个即古老又新兴的学科。密码学(Cryptology)一字源自希腊文"krypto's"及"logos"两字,直译即为"隐藏"及"讯息"之意。密码学有一个奇妙的发展历程,当然,密而不宣总是扮演主要角色。所以有人把密码学的发展划分为三个阶段: 第一阶段为从古代到1949年。这一时期可以看作是科学密码学的前夜时期,这阶段的密码技术可以说是一种艺术,而不是一种科学,密码学专家常常是凭知觉和信念来进行密码设计和分析,而不是推理和证明。 早在古埃及就已经开始使用密码技术,但是用于军事目的,不公开。 1844年,萨米尔·莫尔斯发明了莫尔斯电码:用一系列的电子点划来进行电报通讯。电报的出现第一次使远距离快速传递信息成为可能,事实上,它增强了西方各国的通讯能力。 20世纪初,意大利物理学家奎里亚摩·马可尼发明了无线电报,让无线电波成为新的通讯手段,它实现了远距离通讯的即时传输。马可尼的发明永远地改变了密码世界。由于通过无线电波送出的每条信息不仅传给了己方,也传送给了敌方,这就意味着必须给每条信息加密。 随着第一次世界大战的爆发,对密码和解码人员的需求急剧上升,一场秘密通讯的全球战役打响了。

在第一次世界大战之初,隐文术与密码术同时在发挥着作用。在索姆河前线德法交界处,尽管法军哨兵林立,对过往行人严加盘查,德军还是对协约国的驻防情况了如指掌,并不断发动攻势使其陷入被动,法国情报人员都感到莫名其妙。一天,有位提篮子的德国农妇在过边界时受到了盘查。哨兵打开农妇提着的篮子,见里头都是煮熟的鸡蛋,亳无可疑之处,便无意识地拿起一个抛向空中,农妇慌忙把它接住。哨兵们觉得这很可疑,他们将鸡蛋剥开,发现蛋白上布满了字迹,都是英军的详细布防图,还有各师旅的番号。原来,这种传递情报的方法是德国一位化学家提供的,其作法并不复杂:用醋酸在蛋壳上写字,等醋酸干了后,再将鸡蛋煮熟,字迹便透过蛋壳印在蛋白上,外面却没有任何痕迹。 1914年8月5日,英国“泰尔哥尼亚”号船上的潜水员割断了德国在北大西洋海下的电缆。他们的目的很简单,就是想让德国的日子更难过,没想到这却使德方大量的通讯从电缆转向了无线电。结果,英方截取了大量原本无法得到的情报。情报一旦截获,就被送往40号房间——英国海军部的密件分析部门。40号房间可以说是现代密件分析组织的原型,这里聚集了数学家、语言学家、棋类大师等任何善于解谜的人。 1914年9月,英国人收到了一份“珍贵”的礼物:同盟者俄国人在波罗的海截获了一艘德国巡洋舰“玛格德伯格”号,得到一本德国海军的密码本。他们立即将密码本送至40号房间,允许英国破译德国海军的密件,并在战争期间围困德军战船。能够如此直接、顺利且经常差不多是同时读取德国海军情报的情况,在以往的战事中几乎从未发生过。 密码学历史上最伟大的密码破译事件开始于1917年1月17日。当时英军截获了一份以德国最高外交密码0075加密的电报,这个令人无法想象的系统由一万个词和词组组成,与一千个数字码群对应。密电来自德国外交部长阿瑟·齐麦曼,传送给他的驻华盛顿大使约翰·冯·贝伦朵尔夫,然后继续传给德国驻墨西哥大使亨尼希·冯·艾克哈尔特,电文将在那里解密,然后交给墨西哥总统瓦律斯提阿诺·加汉扎。 密件从柏林经美国海底电缆送到了华盛顿,英军在那里将其截获并意识到了它的重要性。但是,同样接到密件的约翰·冯·贝伦朵尔夫却在他的华盛顿办公室里犯了个致命的错误:他们将电报用新的0075密件本译出,然后又用老的密件本加密后用电报传送到墨西哥城。大使先生没有意识到,他已经犯下了一个密码使用者所能犯的最愚蠢的、最可悲的错误。 此时,已经破译了老密码的英方正对着这个未曾破译的新外交密码系统一筹莫展,不过没过多久,他们便从大使先生的糊涂操作中获得了新旧密码的比较版本。随着齐麦曼的密件逐渐清晰起来,其重要性令人吃惊。 尽管1915年美国的远洋客轮“露斯塔尼亚”号被德军击沉,但只要德国对其潜艇的行动加以限制,美国仍将一直保持中立。齐麦曼的电文概括了德国要在1917年2月1日重新开始无限制海战以抑制英国的企图。为了让美国原地不动,齐麦曼建议墨西哥入侵美国,

密码学大作业!

密码学大作业!

《应用密码学》课程论文题目密码学的发展史 学生姓名 学号 院系 专业 二O一三年四月十一日

摘要:密码学从古至今的发展历史,发展过程成中各个阶段的发展情况。以及各个阶段密码学的经典密码 以及代表人物,与其在历史上的标志性成果。 关键词:古典密码;密码学发展;加密技术 随着信息化和数字化社会的发展,人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高,而在信息安全中起着举足轻重作用的密码学也就成为信息安全课程中不可或缺的重要部分,密码学是以研究秘密通信为目的,即对所要传送的信息采取一种秘密保护,以防止第三者对信息的窃取的一门学科。密码学早在公元前400多年就已经产生,人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长。密码学的发展过程可以分为四个阶段:1、古代加密方法。2、古典密码。3、近代密码。 4、现代密码。 一、古代加密方法 源于应用的无穷需求总是推动技术发明和 进步的直接动力。存于石刻或史书中的记载表明,许多古代文明,包括埃及人、希伯来人、亚述人都在实践中逐步发明了密码系统。从某种意义上说,战争是科学技术进步的催化剂。人类自从有了战争,就面临着通信安全的需求,密码技术源远流长。 古代加密方法大约起源于公元前400年,斯巴达人发明了“塞塔式密码”,即把长条纸螺旋形地斜绕在一个多棱棒上,将文字沿棒的水平方向从左到右书写,写一个字旋转一下,写完一行再另起一行从左到右写,直到写完。解下来后,纸条上的文字消息杂乱无章、无法理解,这就是

密文,但将它绕在另一个同等尺寸的棒子上后,就能看到原始的消息。这是最早的密码技术。 我国古代也早有以藏头诗、藏尾诗、漏格诗及绘画等形式,将要表达的真正意思或“密语”隐藏在诗文或画卷中特定位置的记载,一般人只注意诗或画的表面意境,而不会去注意或很难发现隐藏其中的“话外之音”。 如《水浒传》中梁山为了拉卢俊义入伙,“智多星”吴用和宋江便生出一段“吴用智赚玉麒麟”的故事来,利用卢俊义正为躲避“血光之灾”的惶恐心理,口占四句卦歌: 芦花丛中一扁舟, 俊杰俄从此地游。 义士若能知此理, 反躬难逃可无忧。 暗藏“卢俊义反”四字。结果,成了官府治罪的证据,终于把卢俊义“逼”上了梁山。 更广为人知的是唐伯虎写的“我爱秋香”: 我画蓝江水悠悠, 爱晚亭上枫叶愁。 秋月溶溶照佛寺, 香烟袅袅绕经楼。 二、古典密码 古典密码的加密方法一般是文字置换,使用手工或机械变换的方式实现。古典密码系统已经初步体现出近代密码系统的雏形,它比古代加密方法复杂,其变化较小。下面我们举例说一些比较经典的古典密码。 1.滚桶密码

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