本文简要地介绍了现代密码学的一些基础理论,供参考 。
1 加密技术概述
一个密码系统的安全性只在于密钥的保密性,而不在算法的保密性 。
对纯数据的加密的确是这样 。对于你不愿意让他看到这些数据(数据的明文)的人,用可靠的加密算法,只要破解者不知道被加密数据的密码,他就不可解读这些数据 。
但是,软件的加密不同于数据的加密,它只能是“隐藏 。不管你愿意不愿意让他(合法用户,或 Cracker)看见这些数据(软件的明文),软件最终总要在机器上运行,对机器,它就必须是明文 。既然机器可以“看见这些明文,那么 Cracker,通过一些技术,也可以看到这些明文 。
于是,从理论上,任何软件加密技术都可以破解 。只是破解的难度不同而已 。有的要让最高明的 Cracker 忙上几个月,有的可能不费吹灰之力,就被破解了 。
所以,反盗版的任务(技术上的反盗版,而非行政上的反盗版)就是增加 Cracker 的破解难度 。让他们花费在破解软件上的成本,比他破解这个软件的获利还要高 。这样 Cracker 的破解变得毫无意义——谁会花比正版软件更多的钱去买盗版软件 ?
2 密码学简介
2.1 概念
(1) 发送者和接收者
假设发送者想发送消息给接收者,且想安全地发送信息:她想确信偷听者不能阅读发送的消息 。
(2) 消息和加密
消息被称为明文 。用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程称为加密,加了密的消息称为密文,而把密文转变为明文的过程称为解密 。
明文用M(消息)或P(明文)表示,它可能是比特流(文本文件、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像) 。至于涉及到计算机,P是简单的二进制数据 。明文可被传送或存储,无论在哪种情况,M指待加密的消息 。
密文用C表示,它也是二进制数据,有时和M一样大,有时稍大(通过压缩和加密的结合,C有可能比P小些 。然而,单单加密通常达不到这一点) 。加密函数E作用于M得到密文C,用数学表示为:
E(M)=C.
相反地,解密函数D作用于C产生M
D(C)=M.
先加密后再解密消息,原始的明文将恢复出来,下面的等式必须成立:
D(E(M))=M
(3) 鉴别、完整性和抗抵赖
除了提供机密性外,密码学通常有其它的作用:.
(a) 鉴别
消息的接收者应该能够确认消息的来源;入侵者不可能伪装成他人 。
(b) 完整性检验
消息的接收者应该能够验证在传送过程中消息没有被修改;入侵者不可能用假消息代替合法消息 。
(c) 抗抵赖
发送者事后不可能虚假地否认他发送的消息 。
(4) 算法和密钥
密码算法也叫密码,是用于加密和解密的数学函数 。(通常情况下,有两个相关的函数:一个用作加密,另一个用作解密)
如果算法的保密性是基于保持算法的秘密,这种算法称为受限制的算法 。受限制的算法具有历史意义,但按现在的标准,它们的保密性已远远不够 。大的或经常变换的用户组织不能使用它们,因为每有一个用户离开这个组织,其它的用户就必须改换另外不同的算法 。如果有人无意暴露了这个秘密,所有人都必须改变他们的算法 。
更糟的是,受限制的密码算法不可能进行质量控制或标准化 。每个用户组织必须有他们自己的唯一算法 。这样的组织不可能采用流行的硬件或软件产品 。但窃听者却可以买到这些流行产品并学习算法,于是用户不得不自己编写算法并予以实现,如果这个组织中没有好的密码学家,那么他们就无法知道他们是否拥有安全的算法 。
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