Giáo trình Cơ sở mật mã học: Phần 1

Phần 1 cuốn giáo trình "Cơ sở mật mã học" do GS.TS. Nguyễn Bình chủ biên cung cấp cho người đọc các kiến thức: Nhập môn mật mã học, mật mã khóa bí mật. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên và những ai quan tâm đến lĩnh vực An toàn thông tin dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Cơ sở mật mã học: Phần 1 Häc viÖn c«ng nghÖ b­u chÝnh viÔn th«ng GIÁO TRÌNH C¥ së mËt m· häc IT PT Chủ biên: GS.TS Nguyễn Bình Cộng tác viên: TS. Ngô Đức Thiện Khoa KTĐT1 - Học viện CNBCVT Hà Nội - 2013 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................................. i MỤC LỤC .................................................................................................................. iii CHƯƠNG 1. NHẬP MÔN MẬT MÃ HỌC .............................................................. 1 1.1. SƠ ĐỒ KHỐI ĐƠN GIẢN CỦA MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ .............. 1 1.2. SƠ LƯỢC VỀ MẬT MÃ HỌC .......................................................................... 2 1.3. THUẬT TOÁN VÀ ĐỘ PHỨC TẠP ................................................................. 3 1.3.1. Khái niệm về thuật toán ............................................................................... 3 1.3.2. Độ phức tạp của thuật toán .......................................................................... 4 1.4. LÝ THUYẾT THÔNG TIN TRONG CÁC HỆ MẬT......................................... 7 1.4.1. Độ mật hoàn thiện. ...................................................................................... 7 1.4.2. Entropy ..................................................................................................... 13 BÀI TẬP CHƯƠNG 1. ........................................................................................... 22 IT CHƯƠNG 2. MẬT MÃ KHÓA BÍ MẬT ................................................................. 24 2.1. SƠ ĐỒ KHỐI MỘT HỆ TRUYỀN TIN MẬT.................................................. 24 2.2. MẬT MÃ THAY THẾ ..................................................................................... 25 2.2.1. Mật mã dịch vòng (MDV) ......................................................................... 25 PT 2.2.2. Mã thay thế (MTT) .................................................................................... 26 2.2.3. Mật mã Vigenère ....................................................................................... 26 2.3. MẬT MÃ HOÁN VỊ (MHV) ........................................................................... 31 2.4. MẬT MÃ HILL ............................................................................................... 32 2.5. HỆ MẬT XÂY DỰNG TRÊN CÁC CẤP SỐ NHÂN XYCLIC CỦA VÀNH ĐA THỨC ............................................................................................................. 36 2.5.1. Nhóm nhân của vành ................................................................................. 36 2.5.2. Các phần tử cấp n và các nhóm nhân xyclic cấp n ...................................... 37 2.5.3. Hệ mật xây dựng trên các cấp số nhân xyclic ............................................. 38 2.6. CÁC HỆ MẬT MÃ TÍCH ................................................................................ 44 2.7. CÁC HỆ MÃ DÒNG ....................................................................................... 46 2.7.1. Sơ đồ chức năng của hệ mật mã dòng ........................................................ 46 2.7.2. Tạo dãy giả ngẫu nhiên (M-dãy) ................................................................ 48 2.8. CHUẨN MÃ DỮ LIỆU .................................................................................. 53 2.8.1. Mở đầu ...................................................................................................... 53 iii Ch­¬ng 1: NhËp m«n mËt m· häc CHƯƠNG 1. NHẬP MÔN MẬT MÃ HỌC 1.1. SƠ ĐỒ KHỐI ĐƠN GIẢN CỦA MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ Đầu vào rõ Bản rõ Bản mã Biến đổi A/D Mã Mã bảo Mã (Tương tự - số) nguồn mật kênh Nguồn tin tương tự Từ mã được truyền Kênh truyền (Tạp âm, đa đường, giao thoa, nhiễu, nghe trộm…) Từ mã nhận Nhận tin Biến đổi D/A (Số - tương tự) IT Đầu ra số Giải mã nguồn Bản rõ Giải mã bảo mật Bản mã Giải mã kênh được PT Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống thông tin số Trường hợp nguồn tin đầu vào là nguồn tin số thì không cần bộ biến đổi A/D ở đầu vào và bộ biến đổi D/A ở đầu ra Trong hệ thống này khối mã bảo mật có chức năng bảo vệ cho thông tin không bị kh ...