密码学是一门研究如何编制和破译密码的学科。在现代，密码技术已经应用于各个领域。除了保护信息的机密性外，它还包括数字签名、安全协议、权限管理和身份识别技术。它是实现网络信息安全的关键技术之一，因此它通常是计算机的一个分支。随着计算机技术的不断发展和信息时代的到来，各种计算机软件应用逐渐出现在人们的日常生活中，如电子商务、电子金融、电子政务等，这些都是必须确保信息安全的网络系统，密码学也在网络安全应用中不断发展。因此，密码学也已成为网络安全的基础学科。

1.密码学的发展简介

密码学的发展历史悠久，甚至有几千年的历史。发展阶段主要分为古典密码时期、现代密码时期和现代密码时期三个时期。古典密码时期长达数千年。虽然这一时期的密码形式多种多样，但大多是简单的手写，其中加密方法包括文字替换、隐写等。近代密码时期，大多采用无线电技术实现，在现代密码时期，出现了无线电密码技术。当时专门用于加密密码的轮转机虽然大大提高了加密速度，但密钥数量有限，容易破解。因此，现代密码技术不能称之为真正的学科。因此，一些学者认为现代密码时期和古典密码时期应该是同一时期。在现代，几乎没有关于密码学的文献，直到香农发表论文。他将信息理论的概念引入密码学，引入了不确定性、唯一的解距离等计算方法，为现代密码学的发展奠定了坚实的基础。此后，美国国家标准局DES(数据加密标准)，并应用于多个部门。随后，著名密码学家迪菲和赫尔曼首次提出RAS系统（公钥密码系统）开启了密码学的新领域。由于计算机技术的快速发展，人们过去认为它足够安全DES算法不够安全。因此，几位比利时密码学家提出了新的建议AES算法，取代了以前的算法DES算法。此后，密码学研究逐渐达到高潮，在信息时代的今天，人们离不开密码学技术。

2密码学的基本理论

2.1密码学的基本要素

密码学的五个要素是：新闻空间（M），密文空间（C），密钥空间（K），加密算法（E）和解密算法（D），以上五个元素成为密码系统。新闻空间，又称铭文空间，是尚未加密的新闻集合。密文空间是一样的，是指经过加密处理的消息集合。密钥又分为加密密钥和解密密钥。它通常是一个可变参数，用于解开加密信息或伪装信息“钥匙”。根据一定的规则和算法，即加密算法（解密算法），将明文（密文）转换为密文（明文）。简单地说，在密码学中，我们认为密码系统是否足够安全取决于密码系统是否容易破解。如果密码破译器可以根据密码直接计算明文或密钥，或者密码拦截器可以直接获取密码系统的密钥序列，那么我们称密码系统不够安全。此外，安全的密码系统还应满足消息接收器可以获得完整和真实的消息，加密和解密算法也应该相对简单和轻。

2.2密码学的基本功能

密码学的主要目的是隐藏信息的真正含义，而不是抹去信息本身。早期的密码学只能加解密文本，但随着科学技术的发展，语音和图像现在可以加解密了。密码学对信息的保护主要有四个方面：机密性、数据完整性、识别和不可否认性。

2.2.1机密性只允许授权用户查看信息内容，非授权用户查看加密信息，但不能破解其真正含义。.2.2.数据完整性是指数据或信息在传输过程中不被授权修改或破坏。非授权修改包括篡改、删除、插入等信息，通常通过数据签名、数据加密等技术来确保数据的完整性。此外，用户本身也需要能够检测到非法操作的能力。

2.2.3.识别，包括用户身份和数据来源的识别。对于一个安全的通信过程，通信双方都必须是预期的身份，这就是所谓的身份识别。也就是说，非法用户不能冒充通信的对方来获取信息，双方都可以识别对方的身份。对于数据，它可以由预期的实体发送或接受，这是对数据来源的识别。这种识别服务可以通过数据加密、数字签名等技术来保证。在提供数据识别服务方面，密码识别服务还包括数据完整性服务。

2.2.4.不可否认的发送者不能否认他们发送信息的行为。在收到信息后，接收者不能否认他们收到了发送者的信息，即密码学的不可否认性。这项服务可以通过对称加密算法或非对称加密算法来实现。密码学本质上是一门研究如何使信息具有机密性、数据完整性、可识别性和不可否认性的学科。它主要包括两个分支：密码编码和密码分析。密码编码学是研究安全的密码协议。在密码学中，除了加密算法之外，密码协议也同样重要。密码协议是指利用密码技术确保数据机密性和完整性的通信协议。密码分析是研究如何破解密码的学科。

2.3密码系统的安全性

密码系统的安全性与密码算法本身与算法以外的一些因素有关。密码算法本身的安全性是密码系统安全的基本保证，这取决于密码的设计水平等。如果攻击者想破译一个密码系统，他也可以通过非技术手段来实现这个目标。例如，购买相关经理等。这些都是密码算法本身之外的漏洞。因此，密码算法的安全性并不能完全代表密码系统的安全性。

2.44如何评估密码系统的安全性

2.4.1无条件安全意味着攻击者拥有无限的资源，但无法获得任何有意破译密码系统的信息，即无法破译密码系统。我们称之为这样的密码系统是无条件安全的。然而，这种密码系统很难实现，因为它的生成和管理极其困难，不能重复使用。

2.4.2可以证明安全性是指密码系统的安全性与一个非常困难的问题（数学问题）有关，如计算离散对数，这些数学问题往往很难解决。然而，这种方法并不能完全解释密码系统的安全性。

2.4.3计算安全性计算安全性，也称为实际安全性。这意味着攻击者拥有的计算资源无法达到破解密码系统的资源。密码学中认为计算不能破译是指攻击者受到资源限制，不能在一定时间内破解密码系统，因此我们可以认为密码系统不能破译。

2.4.综上所述，为了满足密码系统的安全性，破解时需要大量的计算量和大量的计算时间，这使得攻击者实际上无法实现。或者，它的实际价值远低于破解时的成本。以上任何一点，我们都可以说这个密码系统足够安全。