密码学的简短发展历史（基础向）

----------------------------------主要内容的学习来源为课堂所学&书籍《现代密码学》（原书第四版，清华大学出版社，杨波编著）---------------------------------------------

 

 

密码学的发展大致经过了三个时代。即古典密码时期（19世纪末期之前）、近代密码时期（20世纪初~1948年）和现代密码时期（1949年至今），其中现代密码学又可以由公钥密码学的出现分为前后两个时期。

1.古典密码时期：加密主要通过手工作业的方式完成，如典型的“纸条缠绕”加密，凯撒密码等。

2.近代密码时期：随着两次工业革命的进行和发展，在加密方法中，人们开始逐步使用机电技术，如转轮机(Rotor)等，使得加密、解密的过程相对于手工加密来说更加快速，同时加密方式也可以变得很复杂，如二战中德军使用的ENIGMA密码等。

3.现代密码时期：密码学真正成为一门科学，在加密的研究过程中，逐步发展出严密而又科学的准则，如Kerckhoffs准则（算法本身无需保密，关键只在于密钥），Shannon提出的明文密文长度一致准则等。

 

由于计算机技术的发展，在设计现代密码方案时，必须要考虑到密钥的变化量的大小，以防止计算机的算力对于密码的穷举攻击，例如：

假设密钥变化量为2¹²⁸≈10¹²⁸×0.301＝10^38.5

考查该密码算法的抗穷举攻击能力：假想为计算机速度为10亿次/秒

10亿＝10⁹ 　　1年＝365×24×3600＝3.15×10⁷秒

1年可以穷举的密钥量为： 3.15×10⁷× 10⁹＝ 3.15×10¹⁶个密钥

所以2¹²⁸个密钥需要10^38.5/ 3.15×10¹⁶≈10²²年（一万亿亿年）才能穷举完，因此该密码方案是健壮的，能够抗穷举攻击。

 

 另外还有一点，我们现在更常见的大多数密码方案都属于开放式密码学，即基于Kerckhoffs准则，相对于传统将加密方法也保密的方法，这样做的优势在于：

（1）公开的设计承受公开的钻研和分析，因此可能更加健壮。

（2）安全缺陷（若存在的话），广泛的提前发现比被敌方默默发现会更好。

（3）基于算法保密性的系统安全，会因为代码逆向工程而导致严重威胁。相比之下，密钥不是代码的一部分，不存在逆向工程的弱点。

（4）公开设计使标准的建立成为可能。