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本文目录一览：

• 1、密码系统的安全性
• 2、试简述公钥密码体制下，如何实现报文的保密性和不可否认性
• 3、现代的信息加密方式是怎样的？

密码系统的安全性

一个密码系统的安全性主要与两个方面的因素有关。

（1）一个是所使用密码算法本身的保密强度。密码算法的保密强度取决于密码设计水平、破译技术等。可以说一个密码系统所使用密码算法的保密强度是该系统安全性的技术保证。

（2）另外一个方面就是密码算法之外的不安全因素。

因此，密码算法的保密强度并不等价于密码系统整体的安全性。—个密码系统必须同时完善技术与管理要求，才能保证整个密码系统的安全。本教材仅讨论影响一个密码系统安全性的技术因素，即密码算法本身。 评估密码系统安全性主要有三种方法：

（1）无条件安全性

这种评价方法考虑的是假定攻击者拥有无限的计算资源，但仍然无法破译该密码系统。

（2）计算安全性

这种方法是指使用目前最好的方法攻破它所需要的计算远远超出攻击者的计算资源水平，则可以定义这个密码体制是安全的。

（3）可证明安全性

这种方法是将密码系统的安全性归结为某个经过深入研究的数学难题（如大整数素因子分解、计算离散对数等），数学难题被证明求解困难。这种评估方法存在的问题是它只说明了这个密码方法的安全性与某个困难问题相关，没有完全证明问题本身的安全性，并给出它们的等价性证明。

对于实际应用中的密码系统而言，由于至少存在一种破译方法，即强力攻击法，因此都不能满足无条件安全性，只提供计算安全性。密码系统要达到实际安全性，就要满足以下准则：

（1）破译该密码系统的实际计算量（包括计算时间或费用）十分巨大，以致于在实际上是无法实现的。

（2）破译该密码系统所需要的计算时间超过被加密信息有用的生命周期。例如，战争中发起战斗攻击的作战命令只需要在战斗打响前需要保密；重要新闻消息在公开报道前需要保密的时间往往也只有几个小时。

（3）破译该密码系统的费用超过被加密信息本身的价值。

如果一个密码系统能够满足以上准则之一，就可以认为是满足实际安全性的。

试简述公钥密码体制下，如何实现报文的保密性和不可否认性

密码是实现一种变换，利用密码变换保护信息秘密是密码的最原始的能力，然而，随着信息和信息技术发展起来的现代密码学，不仅被用于解决信息的保密性，而且也用于解决信息的完整性、可用性和可控性。可以说，密码是解决信息安全的最有效手段，密码技术是解决信息安全的核心技术。

公用密钥的优点就在于，也许你并不认识某一实体，但只要你的服务器认为该实体的CA是可靠的，就可以进行安全通信，而这正是Web商务这样的业务所要求的。例如信用卡购物。服务方对自己的资源可根据客户CA的发行机构的可靠程度来授权。目前国内外尚没有可以被广泛信赖的CA。美国Natescape公司的产品支持公用密钥，但把Natescape公司作为CA。由外国公司充当CA在中国是一件不可想象的事情。

公共密钥方案较保密密钥方案处理速度慢，因此，通常把公共密钥与专用密钥技术结合起来实现最佳性能。即用公共密钥技术在通信双方之间传送专用密钥，而用专用密钥来对实际传输的数据加密解密。另外，公钥加密也用来对专用密钥进行加密。

在这些安全实用的算法中，有些适用于密钥分配，有些可作为加密算法，还有些仅用于数字签名。多数算法需要大数运算，所以实现速度很慢，不能用于快的数据加密。以下将介绍典型的公开密钥密码算法-RSA。

RSA算法很好的完成对电文的数字签名以抗对数据的否认与抵赖；利用数字签名较容易地发现攻击者对电文的非法篡改，以保护数据信息的完整性。目前为止，很多种加密技术采用了RSA算法，比如PGP（PrettyGoodPrivacy）加密系统，它是一个工具软件，向认证中心注册后就可以用它对文件进行加解密或数字签名，PGP所采用的就是RSA算法。由此可以看出RSA有很好的应用。

现代的信息加密方式是怎样的？

首先题主提到的小说里说Enigma采用回旋加密能够做到永远无法暴力破解，这是严重错误的，因为从密码学理论上说，不会存在一个绝对安全无法破解的加密算法。一个真正理想的安全加密方案是一次一密(one-time pad)，也就是使用随机的和明文等长的密钥进行抑或操作生成密文，密钥使用一次之后即作废。这个方案虽然很安全，但是因为在密钥的生成和分发上存在较大的困难，所以在实际应用中并不是很广泛。这也就催生了研究密码学算法的必要性。现在密码算法的设计都遵从了Kerckhoff加密原则，即加密系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥，这一原则现也被普遍承认为传统密码与现代密码的分界线。依据密码体制的不同原理，分成对称(单钥)密码体制和非对称(公钥)密码体制两大类。DES(Data Encryption Standard)的产生，是现代密码的第一个标志，它在1977年被美国政府正式采纳为数据加密的标准，密钥长度为64位，但在1997年的一次破译挑战中被人用96天(以1999年超级计算机的计算能力，破解只用22小时)破解之后，逐渐开始被废弃。代替DES的是AES(Advanced Encryption Standard)，其密钥长度可选择128位、192位、256位，该标准依旧是对称密钥加密中最流行的算法。非对称加密的思想非常有趣，它主要依赖了单向函数的计算特性，也就是正向求解很容易而逆向求解却会非常困难。生活中的例子，比如覆水难收、破镜难圆都可以看做单向函数，你把镜子打碎很容易，但是把碎片重新恢复成圆镜却不现实；在数学中这样的函数也有很多，比如大数因子分解(RSA算法的原理基础)、椭圆曲线离散对数问题(ECC算法原理基础)。相比较对称加密体制，非对称加密的主要优点是密钥的分发比较方便。单钥密码体制在进行加密前，要求通信双方必须拥有相同的密钥，并且这个密钥不能被第三方知晓，这就常常需要借助不可信的网络环境以外的其它方式(如人工方式)进行密钥传递，代价比较大。而非对称加密体制却不存在这个问题，通信的接收方可以将其公钥(PK)在网络上公开，任何一个想和他通信的发送方都可以用他的公钥将信息加密后发送给他，而不必担心被他人截获之后破解，因为只有接收方的私钥(SK)才能将其解密(其中公钥和私钥的选择是可以对换的，也就是两个密钥任何一个做公钥或私钥都可以)。既然非对称密钥如此方便，是否意味着使用非对称体制完全代替对称体制就好了？答案肯定不是，非对称体制也有自身的缺点，最大的缺点比如加解密的效率非常低，以至于可能会影响正常通信的体验。所以在加密通信的实践中，经常使用数字信封技术将二者的优点结合使用，即用非对称加密传递对称加密的密钥，然后再在实际的通信过程中使用对称加密的密钥加密真正要发送的信息。除此之外，非对称加密的另一大类应用是数字签名，所谓签名，就是要让人确信这个消息真的是你产生的，而不是别人伪造的，具体操作和加密传递会话信息的过程恰好相反，首先消息的产生者用自己的私钥对要签名的信息进行加密，然后发送给接收者，接收者用消息产生者的公钥进行解密，若得到正确的信息，则证明是真实的，因为只有消息产生者私钥加密的信息才能唯一被消息产生者的公钥解密。