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上一期是对网络安全的一个介绍，从本篇开始，我会更深入网络安全的各个部分。

密码学

1. 什么是密码学？

• 密码学是研究密码系统或通信安全的一门学科，分为密码编码学和密码分析学。
• 密码分析学是使得消息保密的学科。
• 密码分析学是研究加密消息的破译的学科

密码学的发展：

• 古典密码（* ~ 1949
  • 密码学是一门艺术
• 对称密码（1949 ~ 1976）
  • 密码学成为学科
• 公钥密码（1976 ~ 至今）
  • 密码学的新方向

2. 密码学入门

2.1. 古典密码

（我们讲加密前的数据称之为明文，加密后的数据称之为密文）

先举个例子

【例 1】

明文：a b c
密文：d e f

在【例 1】中，明文中的每个字母被按照某种算法（替换表）进行了替换，最终得到了密文。

我们思考一下发现：如果替换表暴露了，那我就可以破译所有用这种算法加密的明文。故得出结论在古典密码中，数据的安全基于算法的保密。

好的，我们已经对古典密码有了初步的认识，下面我们以数学的方式来思考：从特殊到一般，从特例到总结。

古典密码的两大分类：

• 代换密码
• 置换密码

2.1.1. 代换密码

明文与密文中的字不是一一对应的，密文不仅仅是明文的位置的变换。

(1) 单字母代换

【单表代换】

• 棋盘密码
  将26个字母放在5X5的方格里，(i,j)为其在方格中的坐标。我们就得到了字母与数字的替换表。例如：secure加密成为43 15 13 45 42 15
• 凯撒密码
  将每个字母替换成其后第三个字母，就得到了密文。例如：a b c加密成为d e f
• 替换密码
  替换密码的替换表为：密钥句子中的字母依次填入字母表（重复的字母只用一次），未用的字母按自然顺序排列。

从上我们可以看出：

• 所有单表代换密码都难以经受语言特性的统计攻击，因为，单表代换保持明文的统计特性不变。
• 没有掩盖明文不同字母出现的频率，出现频率最高的密文字母很可能对应于出现频率最高的明文字母。

所以，单表代换密码能够通过统计密文字母的出现频率来破译

【多表代换】
我们现在来改进一下单表代换密码：

• 可通过运用不止一个代换表进行代换，从而掩盖密文的一些统计特征。
• 如果对每个明文字母都采用不同的代换表（或密钥）进行加密，称作一次一密密码（One-time pad cipher），这是一种理论上唯一不可破的密码。
• 但由于需要的密钥量和明文消息长度相同而难于广泛使用。为了减少密钥量，在实际应用中都采用周期多表代换密码，即代换表个数有限，重复地使用。

多表代换常见的有Vigenere密码，Hill密码。其中，Hill密码是多字母代换密码

2.2.2. 置换密码

是一种特殊的代换密码，又称换位密码。并没有改变明文字母，而只是改变了这些字母的出现顺序。例如：meet加密成为mete

2.2. 流密码

2.3. 分组密码

2.4. 公钥秘密

2.5. 散列函数

2.6. 密码学的应用

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