浅谈密码学的历史发展过程

浅谈密码学的历史发展过程

前言 这是大三下学期选学的网络信息安全课程的期末作业，这个学期就是疫情爆发期间上网课的那段时期。。。

摘要

密码对我们都不陌生，在日常生活中也接触过密码，日常生活中所说的密码，通常是是登录界面的那种输入密码，银行卡密码等等之类的。这样的密码在密码学里更严格的意义上是称为 password、pin，中文上称为口令。我们通常想到的是把密码这些关键信息藏起来，用什么形式？用藏头诗的形式？用隐形墨水写一下，到时候火烧显示出来？ 这就是想当然的一种形式。那在互联网中我们又该怎么保密呢？密码学指的是什么呢？这里引用维基百科上的解释：Cryptography is about constructing and analyzing protocols that prevent third parties or the public from reading private messages. 由此可以看出密码学是一套防止隐私泄露的体系，它可以达到的效果就是，即使你拿到了密码这个数据，你也看不懂。那密码学这一套体系又是怎么出现的呢？我们用的比较多的加密解密算法都有哪些呢？本文就密码学的发展历史来简述一下密码学里较常见的算法。

关键词：凯撒密码，单表替换密码，多表替换密码，机器密码，对称加密，非对称加密，哈希函数，消息认证码，认证中心，数字签名

目录

一、密码学的分类 4

二、古典密码学： 4

（一）凯撒密码 4

（二）单表替换密码 4

穷举所有可能性。 5

用频率分析。 5

（三）多表替换密码 6

（四）Enigma 7

三：现代密码学 7

（一）对机密性的解决方法 8

1.1 对称加密 8

1.2 One-Time pad 9

2 . 非对称密码 10

（二）对保证保证完整性的解决方法 11

2 .消息认证码 12

（三）针对否认的解决方法 13

（四）针对伪装的解决方法 14

四：总结 15

一、密码学的分类 纵观密码学的发展，感觉就像是创造加密算法的人和破解加密算法的人之间的一场博弈。密码学可以分为古典密码学和现代密码学。古典密码学研究的主要就是怎么让密码这个数据不泄露，不被破译。而现代密码学，除了研究密码信息的保密问题，还要考虑其他很多方面的安全隐患，比如窃听、篡改、伪装、否认。

二、古典密码学： 古典密码学主要解决的问题就是：我们想要发送的信息，不想要第三方知道，对这个信息进行加密。以下就介绍以下常见的加密算法。 （一）凯撒密码 主要思想就是按字母表往后平移n个字母，这个n值一般取3。 图 1 凯撒密码示意图

破解的话，全部可能性试一遍就可以，往后平移最多也就 26 种可能的情况。

（二）单表替换密码 可以看成凯撒密码的加强版，这个往后平移替换的过程没有规律可言，一个明文字母，对应着一个密文字母。 图 2 单表替换密码示意图

破解： 1.穷举所有可能性。 a对应着 26种可能，b对应着25种可能，c对应着24种可能，列出所有的可能。所有，最后总共由 26! 种可能。这个时间复杂度算比较高的了，这么破解也很麻烦。

2.用频率分析。 频率分析是在9世纪时，阿拉伯博学家－肯迪在其所著的《手稿上破译加密消息》中提出的。 它对于古兰经的文本研究发现阿拉伯文有一个特别的字母频率。主要说明在一篇文章中，