密码学
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。电报最早是由美国的 摩尔斯在1844年发明的,故也被叫做 摩尔斯电码。它由两种基本信号和不同的间隔时间组成:短促的点信号" .",读" 的 "(Di);保持一定时间的长信号"—",读"答 "(Da)。间隔时间:滴,1t;答,3t;滴答间,1t;字母间,3t;字间,5t。
基本信息
- 中文名
密码学
- 外文名
cryptology
- 类别
科学技术
- 提出者
- 应用学科
通信、计算机录
- 作用
研究编制密码和破译密码2
发展历程
密码学(在 西欧语文中,源于 希腊语 kryptós“隐 藏的”,和 gráphein“书写”)是研究如何隐密地传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性 研究,常被认为是 数学和 计算机科学的分支,和 信息论也密切相关。著名的密码学者Ron Rivest解释道:“密码学是关于如何在 敌人存在的 环境中通讯”,自 工程学的角度,这相当于密码学与纯数学的异同。密码学是 信息安全等相关议题,如认证、访问控制的核心。密码学的首要目的是隐藏信息的涵义,并不是隐藏信息的存在。密码学也促进了计算机科学,特别是在于电脑与 网络安全所使用的技术,如 访问控制与信息的机密性。密码学已被应用在 日常生活:包括 自动柜员机的 芯片卡、电脑使用者存取 密码、 电子商务等等。
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。
进行明密变换的法则,称为密码的 体制。指示这种变换的 参数,称为 密钥。它们是密码编制的重要组成部分。密码体制的基本类型可以分为四种:错乱--按照规定的图形和线路,改变明文字母或数码等的位置成为密文;代替--用一个或多个代替表将明文字母或数码等代替为密文;密本--用预先编定的字母或数字密码组,代替一定的词组单词等变明文为密文;加乱--用 有限元素组成的一串序列作为 乱数,按规定的算法,同明文序列相结合变成密文。以上四种密码体制,既可单独使用,也可混合使用 ,以编制出各种 复杂度很高的实用密码。
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。
其实在公元前,秘密书信已用于战争之中。西洋“史学之父” 希罗多德(Herodotus)的《 历史》(The Histories)当中记载了一些最早的秘密书信故事。公元前5世纪, 希腊城邦为对抗奴役和侵略,与 波斯发生多次冲突和战争。于公元前480年,波斯秘密结了强大的军队,准备对 雅典(Athens)和斯巴达(Sparta)发动一次突袭。希腊人狄马拉图斯(Demaratus)在波斯的 苏萨城( Susa)里看到了这次集结,便利用了一层蜡把木板上的字遮盖住,送往并告知了希腊人波斯的图谋。最后,波斯海军覆没于雅典附近的沙拉米斯湾(Salamis Bay)。
由于古时多数人并不识字,最早的秘密书写的形式只用到纸笔或等同物品,随着识字率提高,就开始需要真正的密码学了。最古典的两个加密技巧是:
置换(Transposition cipher):将字母顺序重新排列,例如‘help me’变成‘ehpl em’。
替代(substitution cipher):有系统地将一组字母换成其他字母或符号,例如‘fly at once’变成‘gmz bu podf’(每个字母用下一个字母取代)。
主要内容
密码学(在 西欧语文中,源于 希腊语kryptós“隐藏的”,和gráphein“书写”)是研究如何隐密地传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性 研究,常被认为是 数学和 计算机科学的分支,和 信息论也密切相关。著名的密码学者Ron Rivest解释道:“密码学是关于如何在 敌人存在的 环境中通讯”,自 工程学的角度,这相当于密码学与纯数学的异同。密码学是 信息安全等相关议题,如认证、访问控制的核心。密码学的首要目的是隐藏信息的涵义,并不是隐藏信息的存在。密码学也促进了计算机科学,特别是在于电脑与 网络安全所使用的技术,如 访问控制与信息的机密性。密码学已被应用在 日常生活:包括 自动柜员机的 芯片卡、电脑使用者存取 密码、 电子商务等等。
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。
应用领域
Commitment schemes
Secure multiparty computations