软考3-密码学知识重点

密码学知识

3.0.1

明文、秘钥、加密算法、密文之间的关系

密码学的目的：把明文进行处理，防止被攻击者获取明文
密码分析学的目的：把密文还原成明文
明文：指需要采用密码技术进行保护的消息
密文：指利用密码技术对明文进行处理后的结果
加密：明文---->密文
解密：密文---->明文
算法：加密or解密过程中使用的一系列运算规则【算法也称为数学函数】
算法分为：加密算法、解密算法
秘钥：是一个参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数
秘钥分为：对称密钥、非对称秘钥
对称秘钥：加密和解密的过程使用相同的秘钥
非对称秘钥：加密和解密的过程中使用不相同的秘钥

3.0.2

私钥密码体制、公钥密码体制、混合密码体制、密码算法、哈希函数

私钥密码体制(对称密码体制)：加密和解密使用的秘钥是一样的【因秘钥不能公开所以叫私钥密码体制】
公钥密码体制(非对称密码体制)：加密和解密使用的秘钥是不一样的【因加密时的加密秘钥是可以公开的所以叫公钥密码体制】
混合密码体制：A利用公钥密码体制，把私钥密码体制的“秘钥”传送给对方，A和B公用这个秘钥，然后按照私钥密码体制的方式，进行加密和解密

加密算法(Encrypt)与哈希函数(Hash)2种方式都是用来保护【哈希函数只是密码算法的一部分】
加密算法=加密函数--->密文
Hash函数=杂凑函数=Hash算法=杂凑算法=散列算法=哈希算法=数据摘要算法--->结果：哈希值=数字摘要=消息摘要=杂凑值
加密算法的目标：将明文转换成具有不同长度的密文【可逆的：密文-->明文】
哈希函数的目标：将明文转换成固定长度的哈希值【不可逆的：根据哈希值不能推出明文】
保护数据时选取的基本原则：如果被保护数据仅仅用作比较验证，在以后不需要还原成明文形式，则使用哈希函数，如果被保护数据在以后需要被还原成明文，则需要使用加密函数

3.2

国产密码算法：

SM1分组密码算法、SM2椭圆曲线公钥密码算法、SM3密码杂凑算法、SM4分组算法、SM9标识密码算法

算法名称	算法特性描述	备注
SM1	对称加密，分组长度和秘钥长度都为128比特
SM2	非对称加密，用于公钥加密算法、秘钥交换协议、数字签名算法	国家标准推荐使用素数域256位椭圆曲线【椭圆256】
SM3	杂凑算法，杂凑长度为256比特【杂凑256】
SM4	对称加密，分组长度和秘钥长度都为128比特
SM5	标识密码算法

3-3

密码体制分类：
私钥密码体制、公钥密码体制、混合密码体制

1、私钥密码体制(对称密码体制)：加密和解密使用相同的秘钥
私钥密码典型算法包括：DES、IDEA、AES等，非对称加密算法包括：椭圆曲线密码、ELGamal、RSA

2、公钥密码体制(非对称密码体制)：加密和解密使用不同的秘钥
非对称加密算法包括：椭圆曲线密码、ELGamal、RSA

3、混合密码体制：私钥密码体制+公钥密码体制

3-4密码分析攻击的五种类型

唯密文攻击：只知道密文
已知明文攻击：只知道部分明文x和对于密文y
选择明文攻击：知道自己选定的明文x和对应的密文y
选择密文攻击：知道自己选定的密文y和对应的明文x
密文验证攻击：密码分析者对于任何选定的密文，能够得到该密文“是否合法”的判断

3-5密码管理

必背：
密码管理包括：秘钥管理、密码管理政策、密码测评

密码管理生命周期：
秘钥生成
秘钥存储
秘钥分发
秘钥使用
秘钥更新
秘钥撤销
秘钥备份
秘钥恢复
秘钥销毁
秘钥审计

3-6常见密码算法

加密算法可逆，哈希算法不可逆

名称	分组长度	秘钥长度	备注
DES	64bit	56bit
IDEA	64	128	同一算法既可以用于加密又可用于解密
AES	128	128、192、256	免费
RSA			非对称算法、公钥和私钥都可以用于加密消息，目前SSH、openpgp、ssl/tls使用RSA。RSA算法基于大整数因子分解的困难性

Hash函数

特点：

1、能将任意长度的信息转换成固定长度的hash值
2、相同的明文输入得到相同的hash值
3、不同的明文输入得到不同的hash值
4、hash值越大的hash函数，安全性越高
5、hash计算是不可逆的

Hash函数名	分组大小	Hash值大小(消息摘要)
MD5	512bit	128bit
SHA	512bit	160bit
SM3	512bit	256bit

3.8数字证书

数字证书的内容（必背）：

1、版本号
2、序列号
3、有效期
4、主体
5、主体唯一标识
6、主体公钥信息
7、颁发者
8、颁发者唯一标识
9、签名算法
10、扩展项

数字证书的应用场景及目标

CA：认证授权中心

数字证书：由证书认证机构(CA)签名的。包含版本号、序列号、有效期、颁发者、颁发者唯一标识、签名算法、主体、主体唯一标识、主体公钥信息、扩展项

数字签名

数字签名技术可以保证报文的完整性、不可否认性、以及提供身份认证信息，但不能保证信息的机密性。