密码技术和密码分析学两大分支,一方为红军,一方为蓝军,两者缺一不可。
自古以来,密码学领域加密和解密的故事不断被演绎,你方唱罢,我方登场。当前人创造一种看似完美的加密技术,经过若干年,又会被后人通过先进技术解密。在这加密-解密-再加密-解密的过程中,展现出不可估量的人类智力,激发让人探寻的无穷乐趣。本期,让我们盘点密码学领域的重要历史节点,看看前辈大佬们如何运用密码学交锋,留下一段段里程碑式的传奇故事。一、古典密码学时期
凯撒大帝:置换密码在古典密码学时期,密码学主要用于军事的密文传递。公元前58年左右,Caesar使用的凯撒密码就是运用军事命令的传递。他将每一个字母都进行了位移,以防止他的敌人在截获凯撒的军事命令之后,直接获取到他的真实情报。
声音 | 密码学高级研究员Vidyasagar Potdar:许多加密货币交易所未建立足够的密码安全壁垒:根据Itp.net消息,近日,科廷大学高级研究员Vidyasagar Potdar进行的一项研究表明,现今流行的11种加密货币交易所均存在密码安全性问题,这些安全漏洞可能直接导致用户的加密货币或是用户凭证被盗用,交易所也会因此丧失声誉和公信力。同时,Potdar还认为交易所应该普遍提高安全标准,因为安全性对于金融交易至关重要,这也是用户选择交易所的信心来源。[2018/9/4]
加密方法:加密的双方首先要对字母的位移数字达成共识,比如,我们约定好的加密位移的数字是3,那么,我发送的每一个字母都要经过3个位移,假设我的明文是“attack”,经过位移为3的凯撒加密之后,就会变成“dwwtfn”。成功拿到密文的人,再通过把密文的每个字母减3的方式,就能得到真实的明文信息。解密方法:首先通过频率分析或者样式单词分析的方法,判定是否用的是凯撒密码。如果是,则可以使用穷举的办法,按照字母系统寻找偏移量。由于使用恺撒密码进行加密的语言一般都是字母文字系统,因此密码中可能是使用的偏移量也是有限的,26个英文字母,至多偏移25位。频率分析是基于某些字母在英文写作中出现不同频率的事实–例如,E通常最常出现,其次是T和A;而Q和Z出现次数最少。
动态 | Seele元一密码学黄皮书正式公开:今日,Seele元一全球首发的密码学领域黄皮书“多重椭圆曲线的数字签名方法”已被提交至全球预印本资料库资料库资料库arxiv.org发表,并随后于Seele元一官网Seele.pro全文公开。该黄皮书通过椭圆曲线数量和六个参数的动态调整,实现了适用于不同应用场景和安全需求的动态签名机制。Seele元一首席科学家毕伟博士表示:“新签名算法和独特的运行机制,为主网上线提供了更加坚实的安全技术保障。[2018/8/10]
参考如下加密文本:PZAOLTVZAMYLXBLUASLAALYPUAOPZZLUALUJL如果算上字母,你会注意到L的出现频率高于其他任何字母。因此,如果这是替换密码并且原始消息是英语,则L代表E是安全的猜测,L与字母表中的E相距7个空格。如果位移量是7,则这组密码文本将变成:ISTHEMOSTFREQUENTLETTERINTHISSENTENCE对于非常短的消息,手动执行暴力攻击或频率分析可能很容易,但对于整个段落或文本页面来说可能会非常耗时。二、近代密码学时期
金色财经现场报道 现代密码学之父:近几年是密码学的又一次复兴:金色财经现场报道,今日在Coindesk 2018共识会议上,现代密码学之父,图灵奖得主,Cryptic Labs首席科学家Whitfield Diffie表示,最近几年是密码学的又一次复兴,区块链是密码学方面的重新对焦。他表示喜欢“引入市场力量”的说法, 从市场力量的角度看待密码学的发展可能是最好的。Diffie还称赞了比特币创始人Satoshi,他说:“多年来密码学领域的许多人都想到如何发展金钱技术,在Satoshi之前没有人取得成功。”[2018/5/15]
Enigma:多表替代密码Enigma由德国工程师ArthurScherbius创造,在二战时是德军用来传播信息的加密机,彼时,英法联军完全不知道德国正在借用此机器传递信息。
美国国家标准和技术研究所的研究人员宣布 密码学中随机数的方面出现突破:美国国家标准和技术研究所的研究人员最近宣布,在密码学最重要的一个“随机数的产生”方面取得了突破。这种实验性的新技术可能会对网络安全产生巨大影响。在以电子方式运行现代世界的“1”和“0”的数字面纱后面,随机数字每天都要在加密过程中进行数千亿次的排序,这些过程通过不断扩大的互联网为全球提供数据。[2018/4/19]
加密方法:Enigma的加密原理是多表替代——通过不断改变明文和密文的字母映射关系,对明文字母们进行着连续不断的换表加密操作。密码机设计有3个转轮,在每个转轮的边缘上标记26个德文字母,借以表示转轮的26个位置。经过巧妙的设计,每次转轮旋转后,都会停留在这26个位置中的某个位置上。在转轮组内,转轮们相互接触的侧面之间,都有相对应的电路触点,可以保证转轮组的内部构成通路。于是,输入的字母K,经过第一个转轮,变成输出字母R;之后这个R进入第二个转轮,咱们假设它又变成了C;尔后,这个C再进入第三个转轮,假设又变成了Y。如此,初始字母K历经3次轮转,变成了谁也认不出来的Y。解密方法:二战时期,阿兰·麦席森·图灵基于前人的经验,从Enigma的整个密文入手,设计了“图灵炸弹机”来进行破解。
美国密码学专家:首个通过主网测试的闪电网络软件是一场实验的开端,而不是仅仅是成功的果实:关于闪电网络实验室本周四发布了闪电网络LND 0.4-beta的重磅级好消息,来自美国约翰霍普金斯大学的密码学专家马修?格林(Matthew Green)近日在推特上写道:“许多人将闪电网络LND 0.4-beta——首个通过主网测试的闪电网络软件视为成功的果实,而不是一项刚刚才开始、充满挑战的实验。”[2018/3/17]
因为德国人会在特定时间发送特定的电报,而“天气”和“希特勒”这两个词是“明文库”中最常见的两个单词。所以,图灵采用基于明文的攻击,在早上六点多的电报密文中寻找“天气”和“希特勒”两个单词加密后的密文,就能根据明文和密文的对应关系计算出密钥。关于这段历史的更多趣闻,感兴趣的小伙伴可参见电影《模仿游戏》。三、现代密码学时期
在1976年以前,所有的加密方法都是同一种模式:加密、解密使用同一种算法,即对称加密算法。在交互数据的时候,彼此通信的双方就必须将规则告诉对方,否则没法解密。那么加密和解密的规则的保护就显得尤其重要,传递密钥成为了最大的隐患。当密码学进入现代时期,从艺术变成科学,开始建造完备的体系,这一隐患被得以有效解决。同时,多种密码学技术的诞生,也让原本神秘变换的密码学世界变得更加精彩纷呈。
重大历史节点:1976年,是现代密码学的开端,密码学开始由艺术转为科学,并建立一套完整的理论体系。两位美国计算机学家迪菲、赫尔曼提出了一种崭新构思,可以在不直接传递密钥的情况下,完成密钥交换。这被称为“迪菲赫尔曼密钥交换”算法,开创了密码学研究的新方向。1977年,三位麻省理工学院的数学家罗纳德·李维斯特、阿迪·萨莫尔和伦纳德·阿德曼一起设计了一种算法,可以实现非对称加密。这个算法用他们三个人的姓氏首字母命名,叫做RSA算法。1978年,RonL.Rivest,LeonardM.Adleman以及MichaelL.Dertouzos提出了同态加密概念。允许对密文进行特定的代数运算后依然能得到加密的结果,将该结果解密以后的结果与对明文进行同样运算的结果会保持一致1982年,姚期智先生提出安全多方计算,即MPC。主要探讨n个参与方必须各自输入信息去计算一个约定的函数。除了计算的正确性,这一计算过程还必须保障每个参与方输入数据的隐私。1989年,麻省理工学院研究人员Goldwasser、Micali及Rackoff提出了“零知识证明”的概念。指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下,使验证者相信某个论断是正确的。随着人类科技水平的不断进步,密码学和密码分析学技术得以推陈出新,这驱动着密码从业者不断突破创新,让密码学技术发挥出应有价值,得以运用在社会生活的各个角落。
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