第二章- 密碼學 介紹

何謂密碼學！？由希臘文“kryptos” (隱藏) 和“graphein” (寫字)組成，代表"隱藏的字"。密碼學為一種利用數學方法來對資料加密和解密的科學。密碼系統是由明文、加密演算法、金鑰、解密演算法及密文組合而成。

明文(Plaintext)　 →加密前的原始資料，為加密演算法的輸入，解密

演算法的輸出。

密文(Ciphertext) →加密之後的資料，為加密演算法的輸出，解密演

算法的輸入。

加密演演算法(Encryption Algorithm)

利用密鑰對明文進行加密的編碼動作的演算法。

解密演算法(Decryption Algorithm)

利用金鑰對密文進行解密的解碼動作的演算法。

解密(Decipher)

將密文還原為明文的過程。

密碼破解(Cryptanalysis)

不需經由加密金鑰或使用偽造金鑰即能夠將密文解原還為明文稱之。

※加密技術的強度指的是密碼破解所需要花費的時間與資源。加密技術強度的高低通常牽涉到下列的因素：

(1)演算法強度

(2)金鑰保護機制

(3)金鑰的長度

※密碼系統的安全與否的衡量標準在於破解者需要花費多少時間以及多少成本才能夠破解。

(1)破解所需要的成本高於該訊息的價值

(2)破解所需要的時間超過該金鑰的壽命

※密碼破解技術分為下列幾種：

(1)只知密文破解(Ciphertext Only Attack)

破解者藉由蒐集所有可能的密文以找出明文或金鑰。

(2)已知明文破解(Known Plaintext Attack)

破解者藉由已知的明文與其相對應的密文以找出金鑰。

(3)選擇明文破解(Chosen Plaintext Attack)

攻擊者利用特殊方法將明文發送給傳送端，再由傳送者取得加密後的密文(即破解者可以控制明文與其相對應的密文) ，以找出加密金鑰。

(4)選擇密文破解(Chosen Ciphertext Attack)

攻擊者利用特殊方法將密文發送給接收端，再由接收者取得解密後的明文(即破解者可以控制密文與其相對應的明文) ，以找出加密金鑰。

(5)暴力破解法(Brute-Force Attack)

破解者嘗試所有可能的私密金鑰來攻擊密碼系統。