013 国家软考信息安全工程师--密码学之密码学基本概念

密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。密码学包含编译学（又称密码编制学）和破译学（又称密码分析学）编译学研究编制密码保守通信秘密；破译学研究破译密码以获取信息。

密码学基础概念

密码学的安全目标至少包含三个方面：

（1）保密性（Confidentiality）：信息仅被合法的用户访问（浏览、阅读、打印等），不被泄露给非授权的用户、实体或过程。

提高保密性的手段有：防侦察、防辐射、数据加密、物理保密等。

（2）完整性（Integrity）：资源只有授权方或以授权的方式进行修改，所有资源没有授权则不能修改。保证数据的完整性，就是保证数据不能被偶然或者蓄意地编辑（修改、插入、删除、排序）或者攻击（伪造、重放）

影响完整性的因素有：故障、误码、攻击、病毒等。

（3）可用性（Availability）：资源只有在适当的时候被授权访问，并按照需求使用。

保证可用性的手段有：身份识别与确认、访问控制等。

密码体制

密码（Cipher）技术的基本思想是伪装信息。伪装就是对数据施加一种可逆的数学变换，伪装前的数据成为明文（Plaintext），伪装后的数据成为密文（Ciphertext），伪装的过程称为加密（Encryption），去掉伪装恢复铭文的过程成为解密（Decryption）。加密过程要在加密密钥和加密算法的控制下进行；解密过程要在解密密钥和解密算法的控制下进行。

通常一个密码系统（简称密码体制）有以下五个部分组成：

1. 明文空间M： 全体明文的集合。
2. 密文空间C：全体密文的集合。
3. 加密算法E： 一组明文M到密文C的加密变换。
4. 解密算法D：一组密文C到明文M的解密变换。
5. 密钥空间K：包含加密密钥Ke 和解密密钥Kd的全体密钥集合。

加密过程：C = E ( M, Ke )

使用加密算法E和加密密钥Ke，将明文M加密为密文C。

解密过程：M = D ( C, Kd ) = D ( E ( M, Ke ), Kd )

使用解密算法D和解密密钥Kd，将密文C解密为明文M。