密码学的发展历史简介.doc

密码学的发展简史中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室聂旭云学号:9064密码学是一门年轻又古老的学科,它有着悠久而奇妙的历史。它用于保护军事和外交通信可追溯到几千年前。这几千年来,密码学一直在不断地向前发展。而随着当今信息时代的高速发展,密码学的作用也越来越显得重要。它已不仅仅局限于使用在军事、政治和外交方面,而更多的是与人们的生活息息相关:如人们在进行网上购物,与他人交流,使用信用卡进行匿名投票等等,都需要密码学的知识来保护人们的个人信息和隐私。现在我们就来简单的回顾一下密码学的历史。密码学的发展历史大致可划分为三个阶段:第一个阶段为从古代到1949年。这一时期可看作是科学密码学的前夜时期,这段时间的密码技术可以说是一种艺术,而不是一门科学。密码学专家常常是凭直觉和信念来进行密码设计和分析,而不是推理证明。这一个阶段使用的一些密码体制为古典密码体制,大多数都比较简单而且容易破译,但这些密码的设计原理和分析方法对于理解、设计和分析现代密码是有帮助的。这一阶段密码主要应用于军事、政治和外交。最早的古典密码体制主要有单表代换密码体制和多表代换密码体制。这是古典密码中的两种重要体制,曾被广泛地使用过。单表代换的破译十分简单,因为在单表代换下,除了字母名称改变以外,字母的频度、重复字母模式、字母结合方式等统计特性均未发生改变,依靠这些不变的统计特性就能破译单表代换。相对单表代换来说,多表代换密码的破译要难得多。多表代换大约是在1467年左右由佛罗伦萨的建筑师Alberti发明的。多表代换密码又分为非周期多表代换密码和周期多表代换密码。非周期多表代换密码,对每个明文字母都采用不同的代换表(或密钥),称作一次一密密码,这是一种在理论上唯一不可破的密码。这种密码可以完全隐蔽明文的特点,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,在实际应用当中多采用周期多表代换密码。在16世纪,有各种各样的多表自动密钥密码被使用,ère的Vigenère密码体制。有名的多表代换密码有Vigenère、Beaufort、Running-Key、Vernam和转轮机(rotormachine)。对于单表代换和多表代换密码来说,唯密文分析是可行的。单表代换和多表代换密码都是以单个字母作为代换对象的,而每次对多个字母进行代换就是多字母代换密码。,。这是第一种多字母代换密码,在第一次世界大战中英国人就采用这种密码。多字母代换的优点是容易将字母的自然频度隐蔽或均匀化而有利于抵抗统计分析。这种密码主要有Playfair密码、Hill密码等。在二十世纪二十年代,人们发明了各种机械加密设备用来自动处理加密。大多数是基于转轮的概念。,它是基于一台用有线连接改造的早期打字机来产生单字母表替代的,输出是通过原始的亮灯式指示。最著名的转轮装置是Enigma,它是由德国人Scherbius发明并制造的。它在第二次世界大战中由德国人使用。不过在第二次世界大战期间,它就被破译了。密码学发展的第二个阶段为从1949年到1975年。1949年Shannon发表的《保密系统的信息理论》一文为私钥