密碼學基本概念（一）

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做者：於中陽

來源：區塊鏈兄弟

原文連接：http://www.blockchainbrother.com/article/72

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1.發送者和接收者

發送者（sender）便是發送信息消息的人，其想發送消息給接收者（receiver），接收者便是接收信息消息的人。在發送過程當中，發送者和合法接收者都但願安全的發送及接收信息消息，而且須要確信第三方（竊聽者）不能截取或閱讀發送的信息消息。

2.消息和加密

消息（message）即爲明文（plaintext）。用某種特定的方式方法對其進行「假裝」處理，以隱藏其的內容的過程，咱們稱之爲加密（encryption）。而被加密以後的消息，咱們稱之爲密文（ciphertext）。當咱們將密文轉變爲明文，這一過程咱們稱之爲解密（decryption）。

這一過程簡單來講就是：「明文」>>（加密）>>「密文」>>（解密）>>「原始明文」。

在這一過程中，使消息保密的技術被稱爲密碼編碼學（cryptography），從事這一工做的人，咱們稱之爲密碼編碼者（cryptographer）。與此對立相反的就是破譯密文的技術，咱們稱之爲密碼分析學（cryptanalysis），從事這一工做的人即對密碼進行分析處理的專業人員，咱們稱之爲密碼分析者（cryptanalyst）。

而密碼學（cryptology）包括了密碼編碼學和密碼分析學兩個部分，因此同時精於此兩者的人，咱們稱之爲密碼學家（cryptologist）。因爲密碼學是做爲數學的一個分支，現代的密碼學家一般也是理論數學家。

注：密碼學和數學有着千絲萬縷的聯繫，學習密碼學的同時也須要學習數學知識。

明文咱們通常用M或P表示，明文能夠是位序列、位圖、文本文件、數字化的語音序列或數字化的視頻圖像等等。對於計算機而言，M通常僅簡單指二進制數據。明文能夠被傳送或存儲，不管哪一種狀況，M指待加密的信息消息。

密文咱們用C表示，其也是二進制數據，有時和M同樣大，有時比M大，但經過壓縮和加密的結合，C一樣有可能比M小。現我假定加密函數爲E，那麼E做用於M獲得C的過程，能夠用數學公式表示：

E(M)=C

相反的，若假定解密函數爲D，解密函數D做用於C產生M的過程能夠表示爲：

D(C)=M

先進行加密操做，後進行解密操做，原始的明文將得以恢復，故有如下等式成立：

D( E(M) )=M

3.密碼學的做用

密碼學一般的做用是提供機密性，但除此以外，密碼學還有如下做用。

鑑別（authentication）消息的接收者應該可以確認消息的來源，第三方入侵者不可能假裝成合法的發送者和接收者。

完整性（integrity）信息消息的接收者應該可以驗證信息消息在傳送過程當中沒有被篡改，第三方入侵者不可能用虛假的信息消息代替合法的信息消息。

抗抵賴（nonrepudiation）信息消息的發送者過後不可能單方面虛假的否定是其發送了信息消息。

這些基本的功能都是經過計算機進行社會交流與協做相當重要的需求。現代社會已經變得離不開計算機，計算機也在人類社會的生產建設以及信息交互中扮演了極其重要的角色，以上密碼學的基本做用保證了合法用戶身份證實，信息消息真實性等，就像面對面的信息驗證同樣。

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