密碼學(楊義先)- 資訊理論基礎

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本章主要內容:Shannon的通訊保密系統、熵和無條件保密、分組密碼設計思想

Shannon的通訊保密系統

保密通訊系統模型

對稱密碼體制:

非對稱密碼體制:

密碼體制:

需要滿足的原則:

熵和無條件保密

熵的定義

從編碼的角度來考慮,熵可以理解成用最優的二進位編碼形式表示X所需的比特數

條件熵

平均互資訊

無條件保密

假設攻擊者有無限計算資源,仍然不能從密文中得到明文的任何資訊

一次一密系統

一次一密演算法由GV在1917年用於報文消息的自動加密和解密,30年後由Shannon證明它是不可攻破的!

分組密碼設計思想

分組密碼的特性是「置換」和「替換」,如何將兩者更好的結合?

迭代結構

如果密碼體制不是冪等的(F^2 不等 F),那麼多次迭代有可能提高密碼體制的安全性

採用迭代結構的特點:軟、硬體實現節省了程式碼(硬體)資源

混淆

明文/密鑰和密文之間的關係複雜

擴散

明文/密鑰的每一個比特都影響密文的每一個比特

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