谈密码技术的发展趋势

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作者:管理员。 TAGS:趋势,发展,技术,密码,算法,应用,
   随着时代的发展,科学的进步,密码技术也在不断发展中。但是密码技术的安全性,随着计算机计算能力的逐步提高,在不断降低。因此,密码研究者要进一步研究出新的密码算法,提出新的密码技术,实现密码技术的突破,来保证密码技术的安全性。 密码技术作为一种保护通信秘密的手段和方法,已经有几千年的历史。自从人类文明诞生
以来,密码的技术方法就随之而来。密码学不仅本身涉及到秘密性,就其本身的发展过程也说,也是非常神秘的。因为保密的需要,要隐蔽于秘密之中,它就是一门秘密的科学。第二次世界大战后,美、苏、英等几个密码大国的专业密码学家因为国家军事、政治的需要,不仅要隐姓埋名,而且发表著作时还要接受严格的审查,当时公开出版的文献更本无法全面反映这门科学的真实状况。
  纵观密码技术的发展历程,大体可以将其分为三个阶段,即古典加密方法,古典密码体制和现代密码体制。
  古典加密方法通常是指那些通过某些原始的约定,将需要表达的信息限制在一定范围内。比如古代的离合诗技术、倒读隐语、语言隐写技术,还有漏格方法和俚语黑话等。这些方法已经体现了密码编码学中代替和换位的基本思想。
  古典密码体制是在有线与无线通信技术产生后逐步兴起的,特别在军事斗争中,秘密的无线通信就显得格外重要。古典密码体制的典型例子有CASER加密体制和PLAYFAIR加密体制,其主要方法就是利用文字的代替和换位,有时还运用某些简单的数学运算。随着高速、大容量和自动化保密通信的要求,出现了机械与电路相结合的转轮加密设备,古典密码体制也就退出了历史舞台。
  二战以后,密码技术迅速与计算机技术密切结合,无论是其算法还是应用对象均与计算机、现代通信技术紧密结合。现代密码学不仅与计算机科学密不可分,还与统计学、组合数学、信息论、以及随机过程等各学科关系密切。特别是在1976年, Diffie和Hellman发表了《密码学的新方向》一文,开辟了公钥密码算法的崭新领域。从此,密码技术揭开了神秘的面纱,真正成为公开讨论的话题。密码技术的应用领域也逐步由政府和军事扩展到民间,在企业、新闻、商业、金融乃至社会生活的各个方面得到广泛应用。从此,密码技术的发展进入了一个空前繁荣的时代,各种加密思想和方法不断涌现。
  Diffie和Hellman的《密码学的新方向》一文奠定了公钥密码算法的基础。公钥密码算法的概念在密码技术的发展史上具有划时代意义。公钥密码算法又称非对称密钥算法、双钥密码算
[论文网 lunwen.nangxue.com]法。在公钥密码算法中,公钥可以公开,密钥必须保密。加密算法和解密算法也都是公开的。虽然密钥是由公钥决定的,但却不能根据公钥计算出密钥。
  公钥密码算法出现后,只有两种类型的公钥系统密码算法是安全实用的,即基于大整数困难分解问题的密码算法和基于离散对数困难问题的密码算法。基于大整数困难分解问题的公钥密码算法有RSA, Rabin,LUC算法及其推广,二次剩余算法等。
  RSA体制最初是由美国麻理工的Riverst,Shamir和Adleman于1978年提出的。RSA算法能抵抗所有的密码攻击,但其理论基础非常简单。RSA算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密公钥。RSA算法的安全性取决于素数乘积的安全,素数乘积被分解成功,该密码算法便被破译。即破译RSA的难度不超过大整数的分解,但我们不能证明破译RSA和分解大整数是等价的。作为对RSA算法制的一种修正,M.O.Rabin于1979年提出了一种变形的RSA算法,称之为Rabin算法,可证明它的安全性等价于大整数因子分解问题。目前,由于计算机分解大整数的能力越来增强,目前一般使用1024的模长,未来几年里可能要被迫选择2048的模长。但由此带来的问题是系统更复杂,计算速度更慢。
  由于RSA体制比较简单和成熟,目前RSA体制已经作为一种标准被广泛使用,比如现流行的PGP就是将RSA作为传送会话密钥和数字签名的标准算法。
  基于离散对数困难问题的密码体制主要包括基于有限域的乘法群上的离散对数问题的ElGamal体制和基于椭圆曲线离散对数的椭圆曲线密码体制(ECC),以及近来Lenstra等人提出的XTR群的离散对数问题的XTR公钥体制。
  前文已经说过,为保证RSA算法的安全性,RSA的密钥长度需要一再增大,使得它的运算负担越来越大。相比之下,椭圆曲线密码体制(ECC)可用短得多密钥获得同样的安全性。该体制,由Koblitz和Miller于20世纪80年代中期分别提出。ECC的安全性只与椭圆曲线本身有关系,基于椭圆的离散对数问题比一般的基于整数的离散对数问题和整数分解问题更加困
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