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密码是怎样研究的

发布时间: 2024-12-20 08:37:52

⑴ 什么是密码学

密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。

名词简介:

密码学是研究如何隐密地传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究,常被认为是数学和计算机科学的分支,和信息论也密切相关。着名的密码学者Ron Rivest解释道:密码学是关于如何在敌人存在的环境中通讯,自工程学的角度,这相当于密码学与纯数学的异同。

密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性。

理论基础:

在通信过程中,待加密的信息称为明文,已被加密的信息称为密文,仅有收、发双方知道的信息称为密钥。在密钥控制下,由明文变到密文的过程叫加密,其逆过程叫脱密或解密。在密码系统中,除合法用户外,还有非法的截收者,他们试图通过各种办法窃取机密或窜改消息。

⑵ 密码学的主要研究方法有什么

1. 密码分析:此领域专注于破解加密系统,以便能够理解潜在的弱点并提升加密技术的强度。方法包括频率分析、差分分析、线性分析、相关攻击等。通过这些手段,研究者能够评估加密系统的抗攻击能力,并据此改进加密算法的设计。
2. 密码算法设计:研究如何构建既安全又高效的加密算法。设计时需考虑算法的安全性、效率、可靠性和易用性等因素。常见的对称加密算法有AES和DES,非对称加密算法有RSA和ECC,哈希函数有SHA-256和MD5等。
3. 密码协议:探讨如何在网络环境中利用加密技术实现安全通信。这包括密钥交换协议、认证协议、签名协议等。Diffie-Hellman密钥交换协议、SSL/TLS协议、IPsec协议等都是常见的密码协议实例。
4. 密码硬件与软件:研究加密技术的硬件和软件实现。密码硬件涉及加密芯片、智能卡等,而密码软件包括加密库、安全操作系统等。
5. 量子密码学:新兴领域,研究利用量子力学原理来实现无法被破解的加密系统。主要方法有量子密钥分发(如BB84协议)、量子隐形传态、量子安全直接通信等。
6. 密码政策与法规:关注如何制定和执行密码相关的政策和法规,以确保信息安全。这包括密码产品的出口管制、加密算法的标准化、网络安全法规等内容。
7. 密码学的应用:探讨密码学如何在不同领域中发挥作用,例如电子商务、电子政务、移动通信、云计算等。研究重点在于加密技术在这些应用场景中的具体实现和性能评估。
综上所述,密码学的研究方法涵盖了从理论到实践的多个层面,旨在确保信息的安全性和隐私保护。