4.2.3 密码分析-高二《信息安全技术与实施》同步精品课件（电工版2022）

信息安全技术与实施 密码技术与应用 本章要点 密码技术基本概念和原理 对称加密技术原理 非对称加密技术原理 密钥管理方法 IPSec安全协议 学习目标 理解密码学的基本概念、工作原理 密码体制的分类 理解对称加密技术原理、特点 理解非对称加密技术原理、特点 理解散列算法的作用 掌握常见的密钥管理方法 了解常见的网络层、传输层、应用层安全协议 授课人：**** 时间：****年**月 中共重庆市委网信办 1 目 录 Contents 01. 密码技术概述 02. 古典密码技术 03. 对称密码技术 04. 非对称密码技术 信息安全技术与实施—密码技术与应用 05. 散列算法（hash） 06. 密钥的管理 07. 密码技术与安全协议 中共重庆市委网信办 一、密码分析的基本概念 密码分析：破译（break）、攻击(attack) 窃密者在不知道解密密钥和通信者所采用的加密体制的细节的条件下，对截获的密文进行分析，以获取解密信息（明文或密钥）。 1、密码分析的基本过程 分析 假设 推断 证实 古典密码技术●密码分析●基本概念 2、密码分析的基本类型 唯密文攻击（Ciphertext only） 破译者已知：加密算法、待破译的密文 已知明文攻击（Known plaintext） 破译者已知：加密算法、一定数量的密文和对应的明文 选择明文攻击（Chosen plaintext） 破译者已知：加密算法、选定的明文和对应的密文 选择密文攻击（Chosen ciphertext） 破译者已知：加密算法、选定的密文和对应的明文 选择文本攻击（Chosen text） 破译者已知：加密算法、选定的明文和对应的密文、选定的密文和对应的明文 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 3、密码分析的基本方法 （1）穷举破译法：蛮力攻击法 对截获的密文依次用可解的密钥试译，直到得到有意义的明文； 或在不变密钥下，对所有可能的明文加密，直到得到与截获密文一致为止。 任何一种实用的能保障安全的密码，都必须设计得能够使该方法不可行。途径就是使密钥量极大。 古典密码技术●密码分析●基本概念 穷举法平均破译时间 密钥位数 密钥量 破译时间（1个/uS） 破译时间（106个/uS） 32 56 128 168 26个字符置乱 232=4.3109 256=7.21016 2128=3.41038 2168=3.71050 26!=4.01026 231 uS =35.6分 255 uS =1142年 2127 uS = 5.41024年 2167 uS = 5.91036年 2  1026 uS =6.41012年 2.15 mS 10.01小时 5.41018年 5.91030年 6.4106年 宇宙年龄：大约1011年！ 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 3、密码分析的基本方法 （2）分析破译法 确定性分析法：利用一个或几个已知量（例如明-密对），用数学关系式表示所求未知数（例如密钥）。 统计分析法：利用明文的某些已知的统计特性破译。例如，利用英文字母的频数特性，可以破译任何单表代换密码。 古典密码技术●密码分析●基本概念 英文字母的频数特性 频数比较高的几个英文字母 e、t、a、o、i、n、s、h、r 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 解：解密公式为 例3-5 用穷举法破译下面的一段移位密码密文：UJTUQJQNPJXUWNSL 1、穷举法破译移位密码 密文 UJTUQJQNPJXUWNSL k=1 tistpipmoiwtvmrk k=2 shrsoholnhvsulqj k=3 rgqrngnkmgurtkpi k=4 qfpqmfmjlftqsjoh k=5 peoplelikespring 密钥 f（5） 明文 people like spring 古典密码技术●密码分析●密码分析举例 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 基本过程： 统计密文中各个字母出现的频数 根据密文中出现的各个字母的频数，和英语字母标准频数进行对比分析 做出假设，推论加密所用的公式 证实上述假设或继续作其他假设 2、频数法破译仿射密码 古典密码技术●密码分析●密码分析举例 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 例2 用频数法破译下面的一段仿射密码密文： WUFFOGWCHFDWIWEJOUUNJORSMDWRHVCMWJUPVCCG 2、频数法破译仿射密码 古典密码技术●密码分析●密码分析举例 解 （1）密文字母频数统计：41个字符 频数较高的密文字母：W，C，U，F，J，O 信