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密码技术及其VLSI实现

作者:周浩华,恒波软件转载


密码技术作为军事和政治斗争的一种技术,已有悠久的历史.而密码学成为一门成熟的科学,从1949年香农(Shannon)发表的《保密系统的通信理论》起,还只有50年的历史。


过去,密码的研制、生产、使用和管理都是在-个封闭环境之下进行的,70年代后,随着计算机技术和通信技术的发展,密码技术领域发生了新的变化,这些变化可以概括为:密码技术应用范围日益扩大,社会对密码技术的需求更加迫切,密码学研究领域不断拓宽,密码技术的科研也从专门机构走向社会和民间,这些变化更促进了密码学的蓬勃发展.


70年代中期,美国数据加密标准( DES)的出台和公钥密码体制的提出,标志着与信息化社会相适应的密码学跨进了一个新的发展阶段,即现代密码学的发展阶段,现代密码学的一个原则是算法可以公开,“一切秘密寓于密钥之中”.这一原则导致众多密码技术方面的标准的出现,如IEEE1363.IPsec等.公钥的发展使认证成为了现代密码学的重要内容,认证是保证信息可读但不可改,在现代应用中认证作用往往比加密更为重要.


密钥的安全性是保密系统安全的基础,逐渐从密码学中独立出一个分支:密码管理学.密码管理学研究的是密钥的生成、分配、存储、保护等问题,特别是网络环境下的密钥分配以及使用公钥密码体制中相应的密钥证书管理问题。


密码技术包括密码编码和密码分析两方面.密码编码的任务是研究和设计高强度的密码.以满足信息安全的需要,而密码分析的任务是通过破译敌方密码,以获取情报.这两方面相互作用共同推动密码技术不断向前发展.应该说随着硬件技术的日益更新密码技术的发展是越来越有利于密码编码,因为密钥每增长一位,对加密而言往往只是计算时位数增长一位,而密码分析的密钥量则增加一倍.恒波文件夹加密软件采用高强度加密算法,是密码分析的难度趋于无穷大。


如下图,是一个典型的保密系统。它由下面几部分组成:明文空间M,密文空间c,密钥空间K.加密变换(加密器)E,解密变换(解密器)D等.加密算法是加密器,解密器的核心,它决定了密钥交换和管理的方式,加密算法是保密系统抵抗各种攻击的基础.

 

保密系统


从图中可看出攻击有两种:用于干扰信源的主动攻击和用于破译密文的被动攻击.越来越多的攻击的存在,是使安全问题越来越严峻的原因。



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