Symmetric 对称加密 ​

Basics: ​

• $plainText\stackrel{\text{key}}{\to }cipherText$
• Key Space contains all set of possible keys

Substitution Cypher 替换加密 ​

• Key Space = 26
• key's the chart itself

Cryptanalysis 破密 ​

主要攻击方式： ​

• 仅密文
• 密文+明文
• 可选明密文组合

实施攻击 ​

• 数学分析
• 暴力破解
• 侧信道分析
• 大 记 忆 恢 复 术社会工程学
  • 人性是最大的弱点

柯克霍夫原则： ​

即使敌手得知全部细节，无key不得道！
security by obsecurity——晦涩的安全

Modular Arithmetic 模算术 ​

asymmetric ciphers (public keys-非对称算法)

12 / 9 = 1 ... 3
12 = 9 * 1 + 3
12 = 3 mod 9

带鱼余除法 ​

• $a\times a^{-1}\equiv$ 1 $mod$ m
• gcd(a, m) = 1 $\leftrightarrow$ coprime互素

恺撒密码 ​

Caesar：移位
Monoalphabetic：替换26字母表
Vigenere：W + A = X

Affine 仿射密码 ​

Stream 流式加密 ​

Stream Cypher v.s. Block Cypher ​

• Stream：逐比特进行
• Block：逐块进行

Stream Cypher 实践 ​

• 原理：$XOR$运算（模2加法）
• 过程可复现

流密码加密示例

那流加密的密钥应该如何科学产生呢？详见下……

随机数和无漏洞流加密 ​

True Ranodm Number Generators ​

• from random physic process
  • thermal noise, pic pixels;
  • mouse moving, key stroking...
• Output cannot be reproduced
• Generation of nonces (临时值/新鲜随机数)

Pesudorandom Number Generators ​

• linear congruential 线性同余

从学术开始，以仕途结束，这是中国知识分子的毛病之一。

Cover Girl 123