(9)--3.1流密码V2密码学概论.ppt

流密码本节介绍流密码的相关概念流密码一类广泛应用的对称加密算法。本节我们主要介绍流密码的基本概念、分类、特点以及常用算法。

1.流密码的基本概念流密码(StreamCipher)，也称序列密码，是一种对称加密算法，利用密钥产生一个密钥流，然后利用此密钥流依次对明文流进行加密。加密和解密双方使用相同伪随机加密数据流作为密钥，明文数据流每次与密钥数据流顺次对应加密，得到密文数据流。模型：密钥流产生器种子密钥????

31.流密码的基本概念密钥流：k=k1k2…ki…,其中ki?K明文流：m=m1m2…mi…，其中mi?M密文流：c=c1c2…ci…，其中ci?C加密变换：ci=E(ki,mi)解密变换：mi=D(ki,ci)二元加法流密码是目前最为常用的流密码体制，其加密变换可表示为ci=E(ki,mi)=mi?ki，解密变换为mi=D(ki,ci)=ci?ki，其中运算“?”为异或运算。密钥流产生器种子密钥????

1.流密码的基本概念明文、密文、密钥以位（字符）为单位加解密。人们用流密码模仿“一次一密”密码。安全取决于密钥流产生算法。理论和技术都十分成熟。

5密钥流由密钥流生成器产生：ki=f(k,σi)，其中σi是密钥生成器在时刻i的状态。因此密钥流由函数f，密钥k和指定的初始状态σ0完全确定。根据密钥生成器的状态是否依赖于输入的明文流，可以将流密码分为两种同步流密码(SynchronousStreamCipher)：σi独立于明文字符自同步流密码(SelfSynchronousStreamCipher)：σi依赖于明文字符2.流密码的分类

2.流密码的分类2.1同步流密码密钥序列产生算法与明文无关，所产生的密钥序列也与明文无关。密钥序列产生算法?种子密钥k密钥序列产生算法种子密钥k??

2.流密码的分类2.1同步流密码同步流密码没有错误传播，当通信中某些密文字符产生了错误（不是插入和删除），只影响相应字符的解密，不影响其它字符。在通信过程中，通信的双方必须保持精确的同步，收方才能正确解密，如果失步，收方将不能正确解密；对失步的敏感性，使我们能够容易检测插入、删除、重播等主动攻击。错误与失步是不同的概念！

2.流密码的分类2.2自同步流密码密钥序列产生算法与明文相关，则所产生的密钥序列与明文相关。密钥序列产生算法(n位存储)密钥序列产生算法(n位存储)种子密钥k种子密钥k???

2.流密码的分类2.2自同步流密码设密钥序列产生器具有n位存储，则加密时一位密文错误将影响后面连续n个密文错误。在此之后恢复正确。解密时一位密文错误也将影响后面连续n个明文错误。在此之后恢复正确。加解密会造成错误传播，在错误过去之后恢复正确。

10安全性：当密钥流是具有均匀分布的离散无记忆随机序列时,在理论上是不可破译的。困难性：真正的具有均匀分布的随机序列是不可能重复产生的。密钥流长(至少与明文流一样长),其管理(存储、分配)难。核心问题：密钥流生成器的设计。如：线性移位寄存器(LFSR:LinearFeedbackShiftRegister)。3.流密码的特点

4.常用的流密码流密码涉及到大量的理论知识，提出了众多的设计原理，也得到了广泛的分析，但许多研究成果并没有完全公开，这也许是因为流密码目前主要应用于军事和外交等机密部门的缘故。常用的流密码算法主要有RC4、A5/1、ZUC(国密：祖冲之算法)等，主要应用于互联网、移动通信等领域。

这一节，我们就学习到这里，谢谢同学们！