现代密码学的发展历史
二战初期,德军启动了恩尼格玛密码机,盟军对德军加密的信息茫然了好几年。恩尼格玛密码机似乎牢不可破。然而,通过盟军密码分析人员的不懈努力,恩尼格玛密码机被破解,盟军掌握了德军的许多秘密,而德军对此一无所知。
太平洋战争中,美军破解了日本海军的密码机,读取了日本舰队司令山本五十六发来的命令,在中途岛彻底击溃了日本海军,导致太平洋战争发生了决定性的转折。相反,在轴心国中,只有德国在二战初期取得了破译密码的辉煌成就。因此,我们可以说密码学在战争中起着非常重要的作用。
随着信息化和数字化社会的发展,人们对信息安全保密重要性的认识不断提高。如网上银行、电子购物、电子邮件等等,正在悄悄地融入普通人的日常生活,所以人们自然要注意它们的安全。1977年,美国国家标准局宣布实施美国数据加密标准(DES),打破了军事部门对密码学的垄断,民间力量开始全面参与密码学的研究和应用。市场上已经有大量的民用加密产品出售,使用的加密算法有DES、IDEA、RSA等。
千千现有的密码系统数以千计,各不相同。但都可以分为DES密码等单密钥密码(对称密码)和RSA密码等公钥密码(非对称密码)。前者的加密过程和解密过程相同,使用的密钥也相同;在后者中,每个用户都有自己的公钥和私钥。
编码密码学主要研究信息加密、信息认证、数字签名和密钥管理。信息加密的目的是将可读的信息变成无法识别的内容,使截获信息的人无法读取,同时信息的接收方可以验证接收到的信息是否被敌方篡改或替换。数字签名意味着信息的接收者可以确定所接收的信息是否确实是由期望的发送者发送的;密钥管理是信息加密中最困难的部分,因为信息加密的安全性在于密钥。从历史上看,各国军事情报机构在猎取他国密钥管理方法上,比破译加密算法要成功得多。
密码分析不同于编码,它不依赖于数理逻辑不变的真理,而是依赖于客观世界凭经验感知的事实。所以密码分析需要充分发挥人的聪明才智,更具挑战性。
现代密码学是一门迅速发展的应用科学。随着互联网的迅速普及,人们依靠它来传递大量的信息,但是这些信息在网络上的传递是开放的。因此,与个人利益相关的信息必须加密后才能在网络上传输,这将离不开现代密码技术。
1976 Diffie和Hellman提出了密码学新方向著名的D-H密钥交换协议,标志着公钥密码体制的出现。Diffie和Hellman首次提出了无秘密信道的密钥分发,这是D-H协议的重大意义。
PKI(公钥基础设施)是一种通用的安全基础设施,它使用公钥的概念和技术来实现和提供安全服务。PKI公钥基础设施的主要任务是为开放环境中的开放服务提供数字签名服务。