现代密码学是什么

TIME:2018-10-31   click: 175 次

计算机的出现让密码实施非常复杂的运算变成可能,为密码设计者提供了之前都没有的条件,可设计出更复杂与更高效的密码系统。Shannon发表的题为《保密系统的通信理论》的论文是现代密码学的开端。该文先把信息论引进了密码,因此将已有几千年的密码学推给了科学的轨道,使密码学的理论基础更加稳固。该文用数学方法描述与定量分析信息源、密钥源、接收与截获的密文,提出了通用的秘密钥密码体制模型。需提出的是,因受历史影响,20世纪70年代中期前的密码学几乎是秘密研究的,且主要应用在军事与政府部门。

1977年,美国国家标准局颁发了数据加密标准DES用在非国家保密机关。此系统完全公开了加、解密算法。这种做法打破了早期密码学的信息保密是单一的情况,使密码学可在商业等民用领域普遍应用,因此给此学科巨大的生命力,使其发展迅猛。

现代密码学的另一个标志就是提出公钥密码体制。1976年,Diffie和Hellman在《密码学的新方向》中第一次提出了一种新的思想,不只是加密算法本身可公开,而且加密用的密钥也能公开。但这不是说明保密程度降低了,因若加密与解密的密钥不同,而把解密的密钥保密就行了。若有这样的公钥体制,就能把加密密钥像电话簿一样公开,任何用户想向其他用户传加密信息时,均能在这本密钥薄中查出此用户的公开密钥,用它进行加密,而接收者能用仅有它所有的解密密钥得到明文。任何第三者无法得到明文。这篇论文给现代密码学的发展开辟了新的思路,代表公钥密码体制的诞生。公钥密码的思想给密码学的发展带来了第二次质的飞跃。两年后RSA算法体现了公钥算法的思想,它是第一个成熟的、迄今为止理论上最成功的公钥密码体制。它的安全性基于数论中的大整数因子分解。其是数论中的困难问题,到现在也没发现有效的算法,这使这个体制的保密性较高。

近年,世界各个国家仍非常重视密码的研究,在信息安全中扮演非常关键的角色。从密码学的发展历史可看出,此过程是从易到难,从不好至完美,从有单一功能到多种功能的过程。这是满足历史发展规律与人类对客观事物的认识规律的。也可看出,发展也得到像数学、计算机科学的极大推动。这表明在科学的发展进程中,各学科之间互相推动、联系,甚至渗透,它的结果是不断出现新的交叉学科,因而使人类对事物有更深的认识。从密码学的发展中还能得出,随意一门学科若有普遍的应用基础,此学科就可从中吸收发展动力,则会有进一步发展的基础。

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