古典密碼和流密碼的原理及應(yīng)用

孟友一

摘 要 一直以來，人們很重視重要信息的保密工作。《破譯者》中曾提到，人類使用密碼的歷史幾乎與使用文字的時間一樣長。這也說明了一套安全密碼的重要性。文章結(jié)合一定的實例介紹了古典密碼中的移位密碼和維吉尼亞密碼，以及流密碼中的線性反饋移位寄存序列的原理和應(yīng)用，并在維吉尼亞密碼原體制的基礎(chǔ)上進行了改進以提高其安全性。

關(guān)鍵詞 移位密碼；維吉尼亞密碼；流密碼；線性反饋移位寄存序列

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）229-0149-04

在信息爆炸的時代，科技飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)成為人們生活必不可少的一部分。人們?yōu)榱松畹谋憷炎约旱闹匾畔鬟f到網(wǎng)絡(luò)上。近幾年來大數(shù)據(jù)和云計算的快速發(fā)展使得大量信息能夠在短時間內(nèi)被破解[ 1 ]，因此信息安全問題顯得尤為重要。密碼學(xué)則是信息安全的基石[2]。密碼學(xué)主要研究怎樣隱秘地傳遞信息，甲方將所要傳遞的信息（明文）通過一定方式的變換轉(zhuǎn)換成不同的信息（密文）發(fā)送給乙方，而乙方再經(jīng)過同樣方式的逆變換后將密文轉(zhuǎn)換為明文從而保證信息不會被輕易竊取。而信息轉(zhuǎn)換的方式被稱為密鑰。本文通過舉例的方式介紹了一些經(jīng)典密碼的加密體制和應(yīng)用方法。

1 古典密碼

1.1 整數(shù)的帶余除法和同余運算

整數(shù)對于加法、減法、乘法運算都是封閉的，即任意兩個整數(shù)的和、差、積仍然是整數(shù)。但是對除法運算不再是封閉的，例如，8除以5就不是整數(shù)了。

帶余除法定理是給定整數(shù)？，？且？>0，則存在唯一的一對整數(shù)？，？，使得等式？=？？+？成立。其中，0≤？<？。這里？稱為？除以？的余數(shù)。

3 結(jié)論

密碼為守護人們的秘密而存在著。早在公元前405年的雅典和斯巴達戰(zhàn)爭中，密碼就被用于交戰(zhàn)雙方秘密傳遞信息。而在中國，據(jù)史料記載，自中日甲午戰(zhàn)爭到盧溝橋事變、抗日戰(zhàn)爭全面爆發(fā)，中國使用的一些重要的軍用密碼電報，很多被日本破譯，致使中國蒙受巨大損失。后來，中國截獲了大量日方破譯設(shè)備，培訓(xùn)了許多高級密碼破譯專家，給予日本軍國主義致命的打擊，為抗日戰(zhàn)爭和世界反法西斯戰(zhàn)爭的勝利做出了巨大的？貢獻[5]。

隨著時間的推移和科技的進步，信息密碼學(xué)在不斷地發(fā)展和完善，同時破譯密碼的手段也層出不窮。目前世界各國都極為重視信息安全問題，不惜耗費巨資設(shè)立龐大機構(gòu)，投入先進的設(shè)備進行密碼工作[6]。我國也有許多有志之士致力于研究完整性、保密性、可用性等性能更加強大的密碼體系，努力維護國家和公民的信息？安全。

參考文獻

[1]翟起濱.密碼技術(shù)的演化和對信息技術(shù)的促進[N].中國信息安全，2018（8）：72-74.

[2]鄭建華.新形勢下密碼研究的思考[J].網(wǎng)絡(luò)安全和信息化，2018（10）：38.

[3]蔡勉，衛(wèi)宏儒.信息系統(tǒng)安全理論與技術(shù)[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2006（9）：69-78.

[4]楊柳.密碼學(xué)在網(wǎng)絡(luò)信息安全中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（3）：216.

[5]劉澍波.生活中的密碼及密碼應(yīng)用[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[6]傅曉霞.計算機系統(tǒng)安全密碼學(xué)[J].價值工程，2011（32）：154.