网络安金 NETWORK SECURIY 第二章 信息加密技术基础
第二章 信息加密技术基础
引言 网络安金 NETWORK SECURIY 信息加密是网络安全体系中重要机制之 。信息加密的目的是为了保持信息的机密 性,使用恰当的加密标准将在计算机环境中 增加安全性。信息加密通过使用一种编码而 使存储或传输的信息变为不可读的信息,解 密是一个相反的过程。这些编码就是将明文 变成密文的加密算法或数学方法
引 言 信息加密是网络安全体系中重要机制之 一。信息加密的目的是为了保持信息的机密 性，使用恰当的加密标准将在计算机环境中 增加安全性。信息加密通过使用一种编码而 使存储或传输的信息变为不可读的信息，解 密是一个相反的过程。这些编码就是将明文 变成密文的加密算法或数学方法
引言(续) 网络安金 NETWORK SECURIY 加密编码在 Shannoni的信息论中有针对性的阐述 数论及基础代数是加密算法的理论基础。要将一段 信息加密或解密,你会要用到密钥,它是一个很大 的值。一般来说,密钥越大,加密就越健壮。一般 来说加密体制分为对称密钥加密和公用密钥加密, 对称密钥加密在密钥方面有一定的缺陷,但执行效 率高;公用密钥加密加密执行效率底,但保密性强, 在报文和网络方面对小量信息加密非常有效
引 言 (续) 加密编码在Shannon的信息论中有针对性的阐述， 数论及基础代数是加密算法的理论基础。要将一段 信息加密或解密，你会要用到密钥，它是一个很大 的值。一般来说，密钥越大，加密就越健壮。一般 来说加密体制分为对称密钥加密和公用密钥加密， 对称密钥加密在密钥方面有一定的缺陷，但执行效 率高；公用密钥加密加密执行效率底，但保密性强， 在报文和网络方面对小量信息加密非常有效
21信息加粵理论基础 网络安金 NETWORK SECURIY 信息安全的核心技术之一是加密技术, 它涉及信息论、基础数论和算法复杂性等 多方面基础知识。随着计算机网络不断渗 透到各个领域,加密技术的应用也随之扩 大,应用加密基础理论知识,深入探索可 靠可行的加密方法,应用于数字签名、身 份鉴别等新技术中成为网络安全研究重要 的一个方面
2.1 信息加密理论基础 信息安全的核心技术之一是加密技术， 它涉及信息论、基础数论和算法复杂性等 多方面基础知识。随着计算机网络不断渗 透到各个领域，加密技术的应用也随之扩 大，应用加密基础理论知识，深入探索可 靠可行的加密方法，应用于数字签名、身 份鉴别等新技术中成为网络安全研究重要 的一个方面
如密的理论依据 网络安金 NETWORK SECURIY 密码学问题就是随机性的利用问题 差不多每台使用加密技术的计算机安全系 统都需要随机数,供密钥、协议中的基础 参量等使用或者用做辅助信息或者初始化 向量。这些系统的安全也经常依赖于这些 随机数的随机性及被保护程度
加密的理论依据 密码学问题就是随机性的利用问题. 差不多每台使用加密技术的计算机安全系 统都需要随机数，供密钥、协议中的基础 参量等使用或者用做辅助信息或者初始化 向量。这些系统的安全也经常依赖于这些 随机数的随机性及被保护程度
单的加密举 网络安金 NETWORK SECURIY 中秋日月编码密钥密文编码诗 月明明日01010110 111111 明日月明101010 000000 明日明日101101 000111 日明月明110010 011000 通过这个例子我们看到一个简单的加密过程,原来的诗 通过与密钥的模二运算实现了加密
简单的加密举例 中秋日月 编码 密钥 密文编码 诗 月明明日 010101 10 111111 明日月明 101010 000000 ？ 明日明日 101101 000111 日明月明 110010 011000 通过这个例子我们看到一个简单的加密过程，原来的诗 通过与密钥的模二运算实现了加密
211信丸编码基础知识 网络安金 NETWORK SECURITY 第二次世界大战期间,美国为了提高 信息储存和传递的效率,发明了多种新的 编码方法,奠定了现代信息科学技术的基 础。 Shannon还于1949年发表了“保密系统 的通信理论”一文,奠定了现代密码学基 础从而对加密过程中信息编码有了明确的 分析。在该文中他从信息论观点,对信息 系统的保密性问题作了全面而深刻的阐述
2.1.1 信息编码基础知识 第二次世界大战期间，美国为了提高 信息储存和传递的效率，发明了多种新的 编码方法，奠定了现代信息科学技术的基 础。Shannon还于1949年发表了“保密系统 的通信理论”一文，奠定了现代密码学基 础从而对加密过程中信息编码有了明确的 分析。在该文中他从信息论观点，对信息 系统的保密性问题作了全面而深刻的阐述
1。丸嫡基本知识 网络安金 NETWORK SECURIY 信息论中最重要的内容,是如何认识和使用 信息熵来表现信息。这里用 Shannon最喜欢用的 猜谜方法来说明信息熵的基本概念。假如有: “我们大都喜使计机来管数。” 不用很多努力,就可以猜出完整的句子:“我们大 家都喜欢使用计算机来管理数据。” Shannon在 信息论中指出,能猜出来的字符不运载信息,而 不能猜出来的字符运载信息
1. 信 息 熵 基 本 知 识 信息论中最重要的内容，是如何认识和使用 信息熵来表现信息。这里用Shannon最喜欢用的 猜谜方法来说明信息熵的基本概念。假如有： “我们大__都喜__使__计__机来管__数__。” 不用很多努力，就可以猜出完整的句子:“我们大 家都喜欢使用计算机来管理数据。”Shannon在 信息论中指出，能猜出来的字符不运载信息，而 不能猜出来的字符运载信息
1.信息熵基本知识(续) 网络安金 NETWORK SECURIY 空格所隐藏的字符属于多余度字符,不 用那些字符也能运载该句子的全部信息, 比如:“我大 使 机来 数。”就很难猜出完整的句子,在 信息传递的时候,也很难做检错和抗错。 因此,保留一定的多余度(或冗余度)是非常 重要的
1. 信 息 熵 基 本 知 识(续) 空格所隐藏的字符属于多余度字符，不 用那些字符也能运载该句子的全部信息， 比如：“我__大________使______机来 ____数__。”就很难猜出完整的句子，在 信息传递的时候，也很难做检错和抗错。 因此，保留一定的多余度(或冗余度)是非常 重要的
2.信息量和信息熵基本定义(1) 网络安金 NETWORK SECURIY 信息熵( information entropy)是对 信息状态“无序”与“不确定”的度量 (从本质上讲,熵不是对信息的度量,但 信息的增加而使产生的熵减小,熵可以用 来度量信息的增益)
2. 信息量和信息熵基本定义(1) 信息熵（information entropy）是对 信息状态“无序”与“不确定”的度量 （从本质上讲，熵不是对信息的度量，但 信息的增加而使产生的熵减小，熵可以用 来度量信息的增益）