密码学是什么

布满荆棘的人生 2023-10-09 17:34 24阅读 0赞

概念  
密码学是网络安全、信息安全、区块链等产品的基础，常见的非对称加密、对称加密、散列函数等，都属于密码学范畴。  
密码学有数千年的历史，从最开始的替换法到如今的非对称加密算法，经历了古典密码学，近代密码学和现代密码学三个阶段。密码学不仅仅是数学家们的智慧，更是如今网络空间安全的重要基础。

古典密码学（1949年之前）  
数据的安全基于算法的保密  
替换法  
用固定的信息将原文替换成无法直接阅读的密文信息。例如将 b 替换成 w ，e 替换成p ，这样bee 单词就变换成了wpp，不知道替换规则的人就无法阅读出原文的含义。  
1）单表替换  
单表替换即只有一张原文密文对照表单，发送者和接收者用这张表单来加密解密。在上述例子中，表单即为：a b c d e - s w t r p  
2）多表替换  
多表替换即有多张原文密文对照表单，不同字母可以用不同表单的内容替换。  
例如约定好表单为：表单 1：abcde-swtrp 、表单2：abcde-chfhk 、表单 3：abcde-jftou。规定第一个字母用第三张表单，第二个字母用第一张表单，第三个字母用第二张表单，这时 bee单词就变成了(312)fpk ，破解难度更高，其中 312 又叫做密钥，密钥可以事先约定好，也可以在传输过程中标记出来。

移位法

移位法就是将原文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后得出密文，典型的移位法应用有 “ 恺撒密码 ”。  
例如约定好向后移动2位（abcde - cdefg），这样 bee 单词就变换成了dgg  
移位法也可以采用多表移位的方式，典型的多表案例是“维尼吉亚密码”（又译维热纳尔密码），属于多表密码的一种形式  
古典密码的破解  
古典密码虽然很简单，但是在密码史上是使用的最久的加密方式，直到“概率论”的数学方法被发现，古典密码就被破解了

密码学简单来说，应该包括加密和密码分析两个方面，加密算法的设计和研究主要是保护信息的安全，而对密文进行分析则是企图根据密文恢复明文。密码学的发展可以划分为三个阶段：古代加密方法（手工阶段），主要特点是采用一种比较隐秘的方式传递消息；古典密码（机械阶段），主要方式是换位或置换，典型的做法有单表代换，多表代换，多轮代换等；近代密码（计算机阶段），主要是充分运用数论、代数几何等数学知识，将加解密算法规结为解决一个数学难题。但是，无论哪个阶段，加密的目的都是一样的，就是隐藏信息的真实涵义，而不是隐藏信息本身