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密碼學筆記---公開密碼體制的發明
2019-01-02 11:04:50              [技術資料 ]

這么快就2019年了,小藍在2018年的最后一個月有就三篇密碼學筆記的文章,今天讓我們回顧上期最后出現的問題:

  Alic用一把長長的鑰匙把郵件加密了,可以發給Bob了,但問題來了,怎么把這個解密用的鑰匙安全地給Bob呢?加密解密都是同一把鑰匙的,那就是對稱加密體制。Alic的加密鑰匙雖然很長沒法破解,但如果黑客直接偷到鑰匙,解密就很easy了。

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  1976年,一篇偉大的論文誕生了:《密碼學的新方向》,作者Whitfield DiffieMartin E. Hellman。

  “新方向”加密文章提出了一種密鑰交換協議,它允許在不安全的媒體交換信息通信雙方的安全密鑰加密同意基于對新方案的離散指數:雙方仍然需要談判的關鍵,但離散指數算法的優點在于:雙方可以提交某些數據進行計算,關鍵在自己的電腦中打開,而不是網上傳。新的想法,很快“非對稱密鑰加密的基礎上,即”公鑰密碼,加密密鑰不同于解密密鑰,加密密鑰公開,任何人都可以使用,解密密鑰只有解密的人都知道,被稱為“公共密鑰(公鑰)和”秘密密鑰“(PRIV吃鍵)公鑰算法不需要聯機密鑰服務器和密鑰分配協議是簡單,大大簡化了密鑰管理。密碼學的新方向讀后感除了加密功能,公鑰系統還可以提供目前的數字簽名,公鑰加密算法RSA,Fertezza,EIGama。

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  40年后,他們獲得了計算機領域的最高獎項——圖靈獎。這是計算機界最負盛名、最崇高的一個獎項,有“計算機界的諾貝爾獎”之稱。

  這篇論文提出來“公開密碼體制”的概念,簡單來說,就是加密和解密可以用兩把不同的鑰匙。一個是私鑰,另一個則是公鑰。

公鑰可以隨便給

私鑰只能自己留著

  而且從公鑰不能推算出私鑰。這篇論文里面還提出了一個密鑰交換協議,叫Diffie-Hellman協議。這樣的公開密碼體制需要“單項陷門函數”來構造,這篇影響到全世界的論文,據說Diffie只花費了1小時時間完成。聽上去是不是牛哄哄的


  所謂單向陷門函數就是:即除非知道某種附加的信息,否則這樣的函數在一個方向上容易計算,而在反方向上要計算是不可行的。但令人稍微感覺有點遺憾的是,DiffieHellman在論文里面并沒有說明怎么去實現單項陷門函數。但沒過多久,又出現了3位大神:

1.RSA.....R!

2.RSA.....S!

3.RSA.....A!

  1977年,Ron Rivest、AdiShamir、Leonard Adleman利用整數分解問題設計了一個單向陷門函數,提出了RSA算法,至今我們仍然在廣泛使用。

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  是的,你肯定用過!很多網銀都在用…

  據說當時英國情報機構GCHQ(先mark一下,這個我們以后介紹IBC的時候還會提到)的James Ellis在更早的時間就提出了公鑰密碼學,并和Clifford Cocks 、MalcolmWilliamson一起設計了類似DH密鑰交換協議和RSA算法,但一直沒有公開。

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  2010年,IEEE(目前全球最大的非營利性專業技術學會)給GCHQ的三個科學家第100個里程碑獎。但遺憾的是,只有Clifford CocksMalcolm Williamson出席了儀式,而James Ellis1997年就去世了。他們都是密碼學界的超級巨星和幕后英雄。

  AlicBob呢?他們還在等著怎么傳送密鑰呢!


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