密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。
密码学的起源可追溯到2000年前。而当今的密码学是以数学为基础的。
密码学溯源
密码学的历史大致可以追溯到两千年前,相传古罗马名将凯撒大帝为了防止敌方截获情报,用密码传送情报。凯撒的做法很简单,就是对二十几个罗马字母建立一张对应表。这样,如果不知道密码本,即使截获一段信息也看不懂。
从凯撒大帝时代到上世纪70年代这段很长的时间里,密码学的发展非常的缓慢,因为设计者基本上靠经验。没有运用数学原理。
重要节点:
- 在 1976 年以前,所有的加密方法都是同一种模式:加密、解密使用同一种算法。在交互数据的时候,彼此通信的双方就必须将规则告诉对方,否则没法解密。那么加密和解密的规则(简称密钥),它保护就显得尤其重要。传递密钥就成为了最大的隐患。这种加密方式被成为 对称加密算法 ( symmetric encryption algorithm )
- 1976 年,两位美国计算机学家 迪菲( W.Diffie )、赫尔曼( M.Hellman ) 提出了一种崭新构思,可以在不直接传递密钥的情况下,完成密钥交换。这被称为“ 迪菲赫尔曼密钥交换 ”算法。开创了密码学研究的新方向.
- 1977 年三位麻省理工学院的数学家 罗纳德·李维斯特( Ron Rivest )、阿迪·萨莫尔( Adi Shamir )和伦纳德·阿德曼( Leonard Adleman )一起设计了一种算法,可以实现非对称加密。这个算法用他们三个人的名字命名,叫做 RSA 算法。
RSA 加密算法
RSA
上世纪 70 年代产生的一种加密算法。其加密方式比较特殊,需要两个密钥:公开密钥简称公钥( publickey )和私有密钥简称私钥( privatekey )。公钥加密,私钥解密;私钥加密,公钥解密。这个加密算法就是伟大的 RSA .
这种算法非常可靠,密钥越长,它就越难破解。根据已经披露的文献,目前被破解的最长 RSA 密钥是 768 个二进制位。也就是说,长度超过 768 位的密钥,还无法破解(至少没人公开宣布)。因此可以认为, 1024 位的 RSA 密钥基本安全, 2048 位的密钥极其安全。
( 当然 RSA 的缺陷也很容易想到 : 效率相对较低 , 字节长度限制等 . 因此实际应用中我们往往会结合对称性加密一起使用 , 关键内容使用 RSA )
RSA 数学原理
本小节内容了解即可
1. 离散对数问题
问: 三的多少次方模 17 等于 12 ?