期末复习要点
网络安全基本概念
三网合一:计算机网络 电信网络 有线电视网
计算机网络:
- 逻辑功能上:
- 通信子网 通信链路和网络节点提供通信功能
- 资源子网 计算机系统进行各种数据处理
- 物理连接上:
由计算机系统,通信链路和网络节点组成
阿帕网(ARPANET):美国国防部高级研究计划局(ARPA)于1969年建立的世界上第一个分组交换网,是互联网的前身。

密码学
密码学的核心在于置换和代换。
古典密码
- Caesar密码 :
c = (m + 3) mod 26
- Playfair密码:将明文分为两个字母一组,如果字母相同,插入一个字母,然后通过一个5*5的矩阵进行加密
- 矩阵构造方法:将密钥词从左至右,从上而下排列,I/J等价,然后向后面填入剩下的
- 加密方式:同行向右,同列向下,其他取行和对方列交点
- Hill密码:将密文使用数字化为向量,然后乘一个矩阵,得到的再转为字母即为密文(如果太大就mod26,解密乘以逆矩阵即可
- Vigenere密码:使用一个等长的密钥词,每个字母相加后mod 16即为密文
- Enigma密码:使用转子,对每个字母进行多轮代换,反射,得到密文
对称密码
- S-DES:具体见 S-DES 这篇文章
非对称密码
- RSA:基于大整数质数分解困难性
- 公钥加密,私钥解密被用于加密
- 私钥加密,公钥解密被用于签名
- ECC:基于椭圆曲线离散对数困难性
- D-H:基于离散对数困难性,主要用于约定共享密钥,可能被ARP攻击
混淆与扩散
- 混淆:使密文和明文之间的关系尽可能复杂,通常使用置换的方式
- 扩散:使密文的统计特性与明文的统计特性尽可能不同,通常使用代换的方式
特征
对称密码加密较快,适合用于加密大量数据,但是如何传递密钥便成为一个很大问题
非对称密码加密和解密都较慢,除非是非常强调安全的环境,一般只用于传递重要信息,约定秘钥(如SSL)过程中
流密码和分组密码
流密码:每次加密一个字节,使用一个秘钥流。代表为Vinere密码和Vernam密码等
分组密码:每次加密一组字节,使用一个秘钥块。代表为DES,AES等,RSA也是通过分组完成的
Feistel结构
通过多次的轮函数,将明文分为两部分,然后通过置换、代换、异或等方式进行加密,随后进行迭代
Feistel结构能够很好的保证加密和解密的一致性,并且能够提高扩散和混合程度
三种模式
分别为预交换密钥,基于D-H算法等动态交换和分配秘钥,和基于RSA等方式的非对称加密
KDC模式
存在一个中心服务器,其和需要交流的两方都存在一个共享的对称密钥,在需要通信时,两方会向KDC发出请求,KDC验证后,将创建一个临时秘钥发给双方,从而实现通信