最佳答案信息安全的密碼學(xué)與密匙管理

　　一 摘要：
　　密碼系統(tǒng)的兩個(gè)基本要素是加密算法和密鑰管理。加密算法是一些公式和法則，它規(guī)定了明文和密文之間的變換方法。由于密碼系統(tǒng)的反復(fù)使用，僅靠加密算法已難以保證信息的安全了。事實(shí)上，加密信息的安全可靠依賴于密鑰系統(tǒng)，密鑰是控制加密算法和解密算法的關(guān)鍵信息，它的產(chǎn)生、傳輸、存儲(chǔ)等工作是十分重要的。
　　二 關(guān)鍵詞：密碼學(xué) 安全 網(wǎng)絡(luò) 密匙 管理
　　三 正文：
　　密碼學(xué)是研究編制密碼和破譯密碼的技術(shù)科學(xué)。研究密碼變化的客觀規(guī)律，應(yīng)用于編制密碼以保守通信秘密的，稱為編碼學(xué)；應(yīng)用于破譯密碼以獲取通信情報(bào)的，稱為破譯學(xué)，總稱密碼學(xué)。
　　密碼是通信雙方按約定的法則進(jìn)行信息特殊變換的一種重要保密手段。依照這些法則，變明文為密文，稱為加密變換；變密文為明文，稱為脫密變換。密碼在早期僅對(duì)文字或數(shù)碼進(jìn)行加、脫密變換，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)等都可實(shí)施加、脫密變換。

　　密碼學(xué)是在編碼與破譯的斗爭(zhēng)實(shí)踐中逐步發(fā)展起來(lái)的，并隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，已成為一門綜合性的尖端技術(shù)科學(xué)。它與語(yǔ)言學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、聲學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)等有著廣泛而密切的聯(lián)系。它的現(xiàn)實(shí)研究成果，特別是各國(guó)政府現(xiàn)用的密碼編制及破譯手段都具有高度的機(jī)密性。
　　密碼學(xué)包括密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)。密碼體制設(shè)計(jì)是密碼編碼學(xué)的主要內(nèi)容，密碼體制的破譯是密碼分析學(xué)的主要內(nèi)容，密碼編碼技術(shù)和密碼分析技術(shù)是相互依相互支持、密不可分的兩個(gè)方面。密碼體制有對(duì)稱密鑰密碼體制和非對(duì)稱密鑰密碼體制。對(duì)稱密鑰密碼體制要求加密解密雙方擁有相同的密鑰。而非對(duì)稱密鑰密碼體制是加密解密雙方擁有不相同的密鑰，在不知道陷門信息的情況下，加密密鑰和解密密鑰是不能相互算出的。
　　對(duì)稱密鑰密碼體制中,加密運(yùn)算與解密運(yùn)算使用同樣的密鑰。這種體制所使用的加密算法比較簡(jiǎn)單，而且高效快速、密鑰簡(jiǎn)短、破譯困難，但是存在著密鑰傳送和保管的問題。例如：甲方與乙方通訊，用同一個(gè)密鑰加密與解密。首先，將密鑰分發(fā)出去是一個(gè)難題，在不安全的網(wǎng)絡(luò)上分發(fā)密鑰顯然是不合適的；另外，如果甲方和乙方之間任何一人將密鑰泄露，那么大家都要重新啟用新的密鑰。通常,使用的加密算法 比較簡(jiǎn)便高效,密鑰簡(jiǎn)短,破譯極其困難。但是,在公開的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上安全地傳送和保管密鑰是一個(gè)嚴(yán)峻的問題。1976年,Diffie和Hellman為解決密鑰管理問題,在他們的奠基性的工作"密碼學(xué)的新方向"一文中,提出一種密鑰交換協(xié)議,允許在不安全的媒體上通訊雙方 交換信息,安全地達(dá)成一致的密鑰,它是基于離散指數(shù)加密算法的新方案:交易雙方仍然需要協(xié)商密鑰，但離散指數(shù)算法的妙處在于:雙方可以公開提交某些用于運(yùn)算的數(shù)據(jù)，而密鑰卻在各自計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生，并不在網(wǎng)上傳遞。在此新思想的基礎(chǔ)上,很快出現(xiàn)了"不對(duì)稱密鑰密碼體 制",即"公開密鑰密碼體制",其中加密密鑰不同于解密密鑰,加密密鑰公之于眾,誰(shuí)都可以用,解密密鑰只有解密人自己知道,分別稱為"公開密鑰"和"秘密密鑰", 由于公開密鑰算法不需要聯(lián)機(jī)密鑰服務(wù)器，密鑰分配協(xié)議簡(jiǎn)單，所以極大地簡(jiǎn)化了密鑰管理。除加密功能外，公鑰系統(tǒng)還可以提供數(shù)字簽名。目前，公開密鑰加密算法主要有RSA、Fertezza、EIGama等。我們說(shuō)區(qū)分古典密碼和現(xiàn)代密碼的標(biāo)志，也就是從76年開始，迪非，赫爾曼發(fā)表了一篇叫做《密碼學(xué)的新方向》的文章，這篇文章是劃時(shí)代的；同時(shí)1977年美國(guó)的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES）公布，這兩件事情導(dǎo)致密碼學(xué)空前研究。以前都認(rèn)為密碼是政府、軍事、外交、安全等部門專用，從這時(shí)候起，人們看到密碼已由公用到民用研究，這種轉(zhuǎn)變也導(dǎo)致了密碼學(xué)的空前發(fā)展。迄今為止的所有公鑰密碼體系中，RSA系統(tǒng)是最著名、使用最廣泛的一種。RSA公開密鑰密碼系統(tǒng)是由R.Rivest、A.Shamir和L.Adleman三位教授于1977年提出的，RSA的取名就是來(lái)自于這三位發(fā)明者姓氏的第一個(gè)字母。RSA算法研制的最初目標(biāo)是解決利用公開信道傳輸分發(fā) DES 算法的秘密密鑰的難題。而實(shí)際結(jié)果不但很好地解決了這個(gè)難題，還可利用 RSA 來(lái)完成對(duì)電文的數(shù)字簽名，以防止對(duì)電文的否認(rèn)與抵賴，同時(shí)還可以利用數(shù)字簽名較容易地發(fā)現(xiàn)攻擊者對(duì)電文的非法篡改，從而保護(hù)數(shù)據(jù)信息的完整性。

　　在網(wǎng)上看到這樣一個(gè)例子，有一個(gè)人從E-mail信箱到用戶Administrator，統(tǒng)一都使用了一個(gè)8位密碼。他想:8位密碼，怎么可能說(shuō)破就破，固若金湯。所以從來(lái)不改。用了幾年，沒有任何問題，洋洋自得，自以為安全性一流。恰恰在他最得意的時(shí)候，該抽他嘴巴的人就出現(xiàn)了。他的一個(gè)同事竟然用最低級(jí)也是最有效的窮舉法吧他的8位密碼給破了。還好都比較熟，否則公司數(shù)據(jù)丟失，他就要卷著被子回家了。事后他問同事，怎么破解的他的密碼，答曰:只因?yàn)槊看慰此妹艽a時(shí)手的動(dòng)作完全相同，于是便知道他的密碼都是一樣的，而且從不改變。這件事情被他引以為戒，以后密碼分開設(shè)置，采用10位密碼，并且半年一更換。我從中得出的教訓(xùn)是，密碼安全要放在網(wǎng)絡(luò)安全的第一位。因?yàn)槊艽a就是鑰匙，如果別人有了你家的鑰匙，就可以堂而皇之的進(jìn)你家偷東西，并且左鄰右舍不會(huì)懷疑什么。我的建議，對(duì)于重要用戶，密碼要求最少要8位，并且應(yīng)該有英文字母大小寫以及數(shù)字和其他符號(hào)。千萬(wàn)不要嫌麻煩，密碼被破后更麻煩。

　　密碼設(shè)的越難以窮舉，并不是帶來(lái)更加良好的安全性。相反帶來(lái)的是更加難以記憶，甚至在最初更改的幾天因?yàn)檩斎司徛粍e人記住，或者自己忘記。這都是非常糟糕的，但是密碼難于窮舉是保證安全性的前提。矛盾著的雙方時(shí)可以互相轉(zhuǎn)化的，所以如何使系統(tǒng)密碼既難以窮舉又容易記憶呢，這就是門科學(xué)了。當(dāng)然，如果能做到以下幾點(diǎn)，密碼的安全還是有保障的。
　　1、采用10位以上密碼。
　　對(duì)于一般情況下，8位密碼是足夠了，如一般的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的密碼、E-mail的密碼。但是對(duì)于系統(tǒng)管理的密碼，尤其是超級(jí)用戶的密碼最好要在10位以上，12位最佳。首先，8位密碼居多，一般窮舉工作的起始字典都使用6位字典或8位字典，10位或12位的字典不予考慮。其次，一個(gè)全碼8位字典需要占去4G左右空間，10位或12位的全碼字典更是天文數(shù)字，要是用一般臺(tái)式機(jī)破解可能要到下個(gè)千年了，運(yùn)用中型機(jī)破解還有有點(diǎn)希望的。再次，哪怕是一個(gè)12個(gè)字母的英文單詞，也足以讓黑客望而卻步。
　　2、使用不規(guī)則密碼。
　　對(duì)于有規(guī)律的密碼，如:alb2c3d4e5f6，盡管是12位的，但是也是非常好破解的。因?yàn)楝F(xiàn)在這種密碼很流行，字典更是多的滿天飛，使用這種密碼等于自殺。
　　3、不要選取顯而易見的信息作為口令。
　　單詞、生日、紀(jì)念日、名字都不要作為密碼的內(nèi)容。以上就是密碼設(shè)置的基本注意事項(xiàng)。密碼設(shè)置好了，并不代表萬(wàn)事大吉，密碼的正確使用和保存才是關(guān)鍵。要熟練輸入密碼，保證密碼輸人的速度要快。輸人的很慢等于給別人看，還是熟練點(diǎn)好。不要將密碼寫下來(lái)。密碼應(yīng)當(dāng)記在腦子里，千萬(wàn)別寫出來(lái)。不要將密碼存人計(jì)算機(jī)的文件中。不要讓別人知道。不要在不同系統(tǒng)上使用同一密碼。在輸人密碼時(shí)最好保證沒有任何人和監(jiān)視系統(tǒng)的窺視。定期改變密碼，最少半年一次。這點(diǎn)尤為重要，是密碼安全問題的關(guān)鍵。永遠(yuǎn)不要對(duì)自己的密碼過(guò)于自信，也許無(wú)意中就泄漏了密碼。定期改變密碼，會(huì)使密碼被破解的可能性降到很低的程度。4、多方密鑰協(xié)商問題
　　當(dāng)前已有的密鑰協(xié)商協(xié)議包括雙方密鑰協(xié)商協(xié)議、雙方非交互式的靜態(tài)密鑰協(xié)商協(xié)議、雙方一輪密鑰協(xié)商協(xié)議、雙方可驗(yàn)證身份的密鑰協(xié)商協(xié)議以及三方相對(duì)應(yīng)類型的協(xié)議。如何設(shè)計(jì)多方密鑰協(xié)商協(xié)議？存在多元線性函數(shù)(雙線性對(duì)的推廣)嗎？如果存在，我們能夠構(gòu)造基于多元線性函數(shù)的一輪多方密鑰協(xié)商協(xié)議。而且，這種函數(shù)如果存在的話，一定會(huì)有更多的密碼學(xué)應(yīng)用。然而，直到現(xiàn)在，在密碼學(xué)中，這個(gè)問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到解決。

　　參考文獻(xiàn)：
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