公鑰密碼學(xué)與rsa(ppt-38)

《公鑰密碼學(xué)與rsa(ppt-38)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、Chapter9公鑰密碼學(xué)與RSA《計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)安全》2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2§9.1公鑰密碼體制的基本原理傳統(tǒng)密碼體制只使用一個(gè)密鑰收發(fā)雙方共享這個(gè)單一的密鑰密鑰是對稱的，雙方是對等的；因此，不能確保接收方偽造信息，并聲稱是該信息是發(fā)送方發(fā)送的2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院3對稱密碼體制的缺陷2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院4公鑰密碼體制密碼學(xué)發(fā)展歷史中最偉大的一次革命采用兩個(gè)密鑰：一個(gè)公鑰，一個(gè)私鑰參與方不對等，所以是非對稱的；基于數(shù)論中的結(jié)論是

2、私鑰密碼的補(bǔ)充而不是代替2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院5為什么需要公鑰密碼?兩個(gè)考慮：密鑰分配-KDC數(shù)字簽名公認(rèn)該發(fā)明屬于StanfordUni的WhitfieldDiffie和MartinHellman，于1976年。"NewDirectionsinCryptography",IEEETrans.InformationTheory,IT-22,pp644-654,Nov1976JamesEllis(UKCESG)在1970年曾提出此概念2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院

3、6公鑰密碼體制公鑰/雙鑰/非對稱密碼都是指使用兩個(gè)密鑰:公鑰：可以對任何人公開的密鑰，用于加密消息或驗(yàn)證簽名。私鑰：只能由接收者私存，用于解密消息或簽名。非對稱用于加密消息或驗(yàn)證簽名的人不能進(jìn)行消息的解密或消息的簽名。2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院7公鑰密碼體制2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院82021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院9公鑰密碼體制特點(diǎn)公鑰密碼算法依賴于:僅僅知道算法和加密密鑰，推導(dǎo)解密密鑰計(jì)算上是不可行的已知加解密密鑰時(shí)，進(jìn)行加解密運(yùn)算計(jì)算上是容易的

4、兩個(gè)密鑰中的任何一個(gè)都可以用來加密，而另一個(gè)用來解密。2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院10公鑰密碼體制特點(diǎn)公鑰密碼算法應(yīng)該滿足的條件:產(chǎn)生一對密鑰（公、私鑰對）在計(jì)算上是容易的；已知公鑰和要加密的消息，發(fā)送方產(chǎn)生相應(yīng)的密文在計(jì)算上容易的；接收方使用其私鑰對接收的密文解密以恢復(fù)明文在計(jì)算上是容易的；已知公鑰時(shí)，攻擊者要確定私鑰在計(jì)算上不可行的；已知公鑰和密文，攻擊者要恢復(fù)明文在計(jì)算上不可行的；加密和解密函數(shù)的順序可以交換（有用但非必要）。2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院11單

5、向陷門函數(shù)單向陷門函數(shù)：若k和X已知，則容易計(jì)算Y=fk(X).若k和Y已知，則容易計(jì)算X=fk-1(Y).若Y已知但k未知，則計(jì)算出X=fk-1(Y)是不可行的.尋找合適的單向陷門函數(shù)是公鑰密碼體制應(yīng)用的關(guān)鍵單向陷門函數(shù)舉例：離散對數(shù)大整數(shù)分解背包問題2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院12公鑰密碼體制：保密性和認(rèn)證2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院13公鑰算法分類Public-KeyDistributionSchemes(PKDS)用于交換秘密信息(依賴于雙方主體)常用于對稱

6、加密算法的密鑰PublicKeyEncryption(PKE)用于加密任何消息任何人可以用公鑰加密消息私鑰的擁有者可以解密消息任何公鑰加密方案能夠用于密鑰分配方案PKDS許多公鑰加密方案也是數(shù)字簽名方案SignatureSchemes用于生成對某消息的數(shù)字簽名私鑰的擁有者生成數(shù)字簽名任何人可以用公鑰驗(yàn)證簽名2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院14公鑰密碼體制的應(yīng)用分為三類:加密/解密(提供保密性)數(shù)字簽名(提供認(rèn)證)密鑰交換(會(huì)話密鑰)一些算法可用于上述三類，而有些只適用用于其中一類或兩類

7、。2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院152021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院16公鑰密碼體制安全性分析一樣存在窮舉攻擊但所使用的密鑰一般都非常大(>512bits)安全性基于容易（加解密）和困難（破譯）之間巨大的差別許多算法沒有得到證明是安全的。（包括RSA）需要采用一些特別大的數(shù)字與私鑰密碼體制相比，速度慢。2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院17RSA1977由MIT的Rivest,Shamir和Adleman發(fā)明已知的且被廣泛使用的公鑰密碼方案有限域中的乘方運(yùn)算乘方

8、運(yùn)算需要O((logn)3)操作(容易的)使用一些大的整數(shù)(例如.1024bits)安全性基于大數(shù)的素因子分解的困難性素因子分解需要O(elognloglogn)操作(困難的)2021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院182021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院192021/8/27西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院20RSA密鑰的建立每一個(gè)用戶通過以下方法產(chǎn)生一個(gè)公鑰/私鑰對:隨機(jī)地選擇兩個(gè)大的素?cái)?shù)p,q計(jì)算方案中的模數(shù)n=p.q?(n)=(p-1)(q-1)隨機(jī)地選擇一個(gè)加密密鑰