密码学基本原理解析-大学计算机基础

密码学（Cryptology）是一门古老、深奥的学科。大概自人类社会出现战争时便产生了密码，以后逐渐形成一门独立的学科。在密码学形成和发展的历程中，科学技术的发展和战争的刺激起了积极的推动作用。电子计算机一出现便被用于密码破译，计算机对密码学的发展产生了巨大的影响和推动。1949年，信息论的创始人香农（C.E.Shannon）发表了题为《保密系统的通信理论》的著名论文，论证了一般经典加密方法都是可以破解的。到了20世纪60年代，随着电子技术、信息技术的发展及结构代数、可计算性理论和复杂度理论的研究，密码学又进入了一个新的时期。

在20世纪70年代，密码学的研究出现了两大成果，一个是1977年美家标准局（NBS）颁布的联邦数据加密标准（DES），另一个是1976年由Diffie和Hellman提供的公钥密码体制的概念。DES将传统的密码学发展到了一个新的高度，而公钥密码体制的提出被公认为是实现现代密码学的基石。这两大成果已成为近代密码学发展史上的两个重要里程碑。通用的数据加密模型如图6-3所示。

图6-3　数据加密模型(www.xing528.com)

如果在传输过程中，攻击者截获密文，可是没有密钥，则不能容易地阅读文件。在这种工作方式下，加密的算法不变，而密钥不断变化。因此，解密者可以通过各种破解密码的算法算出密码，得到原文。密码的长度决定破解密码的困难程度。位数越多，则破解的难度越大。例如，128位的密码，有2128种可能，破解非常困难。

信息加密就是以很小的代价提供很大的安全保护。据不完全统计，到目前为止，已经公开发表的各种加密算法多达数百种。一个设计良好的加密/解密算法应该保证只有知道密钥才能在明文跟密文之间转换，而且知道明文和密文也不能算出或猜出密钥。如果按照收发双方密钥是否相同来分类，可以将这些加密算法分为对称密钥体系和非对称密钥体系。