2.1 密碼學概述
語言系統、數字系統和文字系統都是人類創造的複雜系統。象形文字這些符號語言是人類最早傳遞資訊的手段之一。壁畫就是。古代隱寫術的主旨與密碼學是相同的。人們一步步把密碼學推向以數學為基礎的古典密碼的時代。
凱撒大帝創造了世界上第一個有記載的密碼體系。
代換密碼
單表代換——愷撒密碼
奪標代換——維吉尼亞密碼
多字母代換——普萊費爾密碼
置換密碼
柵格密碼矩形換位
弗納姆密碼
手工進行密碼編碼和解密，容易出錯，速度太慢。ENIGMA密碼機的美妙之處在於它是機械編碼系統，所以其加解密速度非常快，而且幾乎消除了人為錯誤。
步進開關式電氣機械加密裝置。步進式開關是指一端輸入，多端輸出的電訊號控制開關。
電子數字計算機的發明，標誌著人類進入了數字時代。資訊理論鼻祖夏農發表的“保密系統的通訊理論”開闢了用資訊理論研究密碼學的新方向，使他成為密碼學的先驅、近代密碼理論的奠基人，奠定了現代密碼理論的基礎，此文將密碼從藝術變為科學。
資訊加密是利用單鑰或雙鑰密碼演算法把明文變換成密文並通過公開通訊送到接收者手中。資訊隱藏則是祕密資訊被嵌入表面上看起來無害的宿主資訊中，攻擊者無法直觀地判斷他所監視地資訊中是否含有祕密資訊。其目的是使敵手不知道哪裡有密碼，他隱藏了資訊地存在形式。
通訊系統是對抗系統中存在的干擾，實現有效、可靠的資訊傳輸。密碼系統本質上也是一種資訊傳輸系統，是普通通訊系統的對偶系統。
而密碼通過組合概念，擴散概念，混淆概念三種方法來使其他人難以分辨。
密碼變換必須是可逆的，密碼變換和逆變換應當簡單。人們尊稱夏農為公鑰密碼學的教父。雙密碼演算法等都是基於某個數學問題求解的困難性，可證明安全理論就是是否可以將所設計的密碼演算法歸約於求解某個已知數學問題。
經典密碼系統模型僅考慮了被動攻擊者，現代密碼系統中除了被動攻擊者外還有主動攻擊者。
量子金鑰分發只是利用量子的物理特性實現了一次一密體制。
一旦將資料傳送至雲端，使用者便失去了對它們的直接控制。由於本地不再儲存資料的副本，雲伺服器端的任何不良行為均會對使用者資料的完整性造成破壞，進而對使用者造成不可估量的損失。
在雲端資料以密文形式儲存，對密文的處理等於對明文資料的處理，這樣資料就永遠以密文的形式存在，確保了雲端儲存資料的安全性。
而現在使用的最多的用來破譯或製作密碼的工具就是大資料，他是無法在可承受的時間範圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的資料集合。它有著四個v的特點：Volume、Velocity、Variety、V alue。
物聯網對密碼學有三個需求：1、密碼要適應資料多樣性。2、密碼要適應網路多樣性、多層次。3、密碼要適應各層次的資源差異較大。
2008年，中本聰發表了《比特幣：一種點對點的電子現金系統》，正式提出區塊鏈的概念。區塊鏈需要在眾多節點間通過共識機制達成一致，因此其效能目前還比較低下。區塊鏈核心技術的突破還需要依賴密碼技術底層演算法、協議的突破。密碼技術是區塊鏈的基礎核心，密碼技術是一個高度專業的區域，具有密碼學應用專業水準的工程師較為匱乏，懂區塊鏈的專業人才更是缺乏。
2.2 密碼學基本概念

密保學是研究資訊系統安全保密的科學。它包含兩個分支即密碼編碼學和密碼分析學。
明文：被隱蔽訊息。
密文：明文的另一種隱蔽的形式。
密碼體制從原理上可分為兩大類，即單鑰密碼體制和雙鑰密碼體制。
密碼管理：金鑰產生、分配、儲存、銷燬等多方面的問題。
密碼分析可分為四種類型：1.唯密文破譯。2.已知明文破譯。3.選擇明文破譯。4.選擇密文攻擊。
密碼分析方法分為三種：1.窮舉破譯法。2.數學攻擊法。3.物理攻擊法。
密碼學有一下幾種理論基礎：
1.整數分解。又稱素因數分解，即任意一個大於1的自然數都可以寫成素數乘積的形式。
RSA問題：找到兩個大素數並計算它們的乘積是容易的，而要知道這一乘積逆向求它的因子是困難的。
大整數分解演算法：試除法、二次篩選、橢圓曲線方法、數域篩法。
2.模運算
3.有限域
4.歐幾里得演算法
5.中國剩餘演算法
6.橢圓
序列密碼：又稱流密碼，是一種對稱密碼體系，是對“一次一密”的一種仿效。具有實現簡單、低錯誤傳播等優點。
分組密碼。
公鑰密碼：一個金鑰是公開的，用於加密或者簽名驗證你。另一個密碼是使用者專有的，用於解密或者簽名。RSA公鑰密碼演算法。Rabin公鑰密碼演算法。ElGamal公鑰密碼演算法。
2.3 密碼學新進展
一個身份基加密演算法包括四個演算法：1.系統建立演算法。2.密碼提取演算法。3.加密演算法。4.解密演算法。
一個身份基簽名方案包括四個演算法：1.系統建立演算法。2.金鑰提取演算法。3.簽名演算法。4.驗證演算法。
屬性基密碼將代表使用者身份的字串由一系列描述使用者特徵的某個屬性來代替。
屬性基加密可分為金鑰策略屬性基加密和密文策略屬性基加密。
KP-ABE包括：1.初始化。2.金鑰生成。3.加密。4.解密。
CP-ABE包括：1.初始化。2.金鑰生成。3.加密。4.解密。
同態密碼的應用有安全雲端計算、委託計算和遠端檔案儲存。
量子計算環境下的密碼主要有三種：基於量子物理學的量子密碼、基於生物學的DNA密碼和基於數學的抗量子計算密碼。
基於格的密碼演算法構造是建立在格上的困難問題。Hash函式設計的初衷是給定Hash值計算出原像困難，標準的Hash函式僅受Grover演算法影響，不受Shor演算法的影響。
輕量級演算法對吞吐率的要求比普通密碼演算法底。
2.4 密碼學主要研究方向
密碼理論：1.密碼基礎理論。2.對稱密碼設計與分析。3.公鑰密碼設計與分析。4.密碼協議設計與分析。5.新型密碼設計與分析。
密碼工程與應用：1.密碼晶片設計。2.密碼模組設計。3.密碼技術應用。
密碼安全防護：1.密碼系統安全防護。2.抗攻擊安全防護。3.密碼系統測評。
量子密碼：1.量子計算。2.量子金鑰分配。3.量子密碼協議。
密碼管理：1.密碼管理理論與方法。2.密碼管理工程與技術。3.密碼管理政策與法治。
以上就是我本週學習的總結。