Giáo trình Bảo mật thông tin: Phần 1 - ĐH Sư phạm kỹ thuật Nam Định

Giáo trình Bảo mật thông tin: Phần 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu chung về mật mã, Mật mã cổ điển, Chuẩn mã dữ liệu. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm chi tiết nội dung giáo trình!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Bảo mật thông tin: Phần 1 - ĐH Sư phạm kỹ thuật Nam Định Giáo trình Bảo mật thông tin MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................5 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẬT MÃ ......................................................6 1.1. Sơ lƣợc về lịch sử mật mã ....................................................................................6 1.1.1. Mật mã cổ điển ................................................................................................7 1.1.2. Mật mã hiện đại ...............................................................................................7 1.2. Các hệ thống mật mã ............................................................................................8 1.2.1. Sơ đồ hệ thống mật mã ....................................................................................8 1.2.2. Yêu cầu của một hệ mật mã ............................................................................9 1.2.3. Mã khối và mã dòng ........................................................................................9 1.3. Mật mã khóa đối xứng và mật mã khóa công khai ............................................10 1.3.1. Hệ mật mã khóa đối xứng .............................................................................10 1.3.2. Hệ mật mã khóa công khai ............................................................................11 1.4. Các bài toán trong an toàn thông tin ..................................................................12 1.5. Thám mã và tính an toàn của các hệ mật mã .....................................................13 1.5.1. Vấn đề thám mã .............................................................................................13 1.5.2. Tính an toàn của một hệ mật mã ...................................................................14 CHƢƠNG 2: MẬT MÃ CỔ ĐIỂN ..............................................................................16 2.1. Giới thiệu ............................................................................................................16 2.2. Cơ sở toán học ....................................................................................................17 2.2.1. Tính chia hết của các số nguyên....................................................................17 2.2.2. Thuật toán Euclide và thuật toán Euclid mở rộng .........................................18 2.2.3. Quan hệ đồng dƣ và số học modulo m ..........................................................21 2.2.4. Phƣơng trình đồng dƣ ....................................................................................24 2.2.5. Các lớp thặng dƣ ...........................................................................................25 2.2.6. Hàm Euler......................................................................................................26 2.3. Một số hệ mật mã đơn giản ................................................................................26 2.3.1. Hệ mật mã dịch chuyển (Shift cipher) ..........................................................26 2.3.2. Hệ mật mã thay thế (substitution cipher). .....................................................28 2.3.3. Hệ mật mã Affine ..........................................................................................29 2.3.4. Hệ mật mã Vigenere ......................................................................................31 2.3.5. Hệ mật mã Hill ..............................................................................................32 2.3.6. Hệ mật mã hoán vị.........................................................................................36 1 Giáo trình Bảo mật thông tin 2.3.7. Các hệ mật mã dòng ...................................................................................... 37 2.4. Mã thám các hệ mật mã cổ điển......................................................................... 40 2.4.1. Thám hệ mật mã Affine ................................................................................ 42 2.4.2. Thám hệ mật mã thay thế .............................................................................. 43 2.4.3. Tấn công với bản rõ đã biết trên hệ mật mã Hill. ......................................... 45 2.4.4. Thám mã đối với hệ mật mã Vigenère. ......................................................... 46 2.4.5. Thám mã hệ mã dòng xây dựng trên LFSR .................................................. 51 BÀI TẬP........................................................................................................................ 54 CHƢƠNG 3: CHUẨN MÃ DỮ LIỆU .......................................................................... 58 3.1. Giới thiệu hệ mật mã chuẩn ............................................................................... 58 3.2. Hệ mật mã DES ................................................................................................. 59 3.2.1. Mô tả DES ..................................................................................................... 59 3.2.2. Cách hoán vị bit ............................................................................................ 61 3.2.3. Cách tính bảng khoá từ khoá ban đầu K ....................................................... 62 3.2.4. Cách tính hàm f (Feistel Function) ............................................................... 67 3.2.5. DES trong thực tế .......................................................................................... 76 3.2.6. P ...