斯坦福大学密码学-绪论 01

争取这周看完斯坦福大学Dan Boneh 教授的密码学课程，fighting !!!

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密码学无处不在

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TLS 包括两个阶段

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对称加密的原理

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密钥的使用

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什么是密码学？

密码学的核心：安全通信。包括两个部分：1.安全的密钥建立 2.安全的通信。

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密码学的应用

1.数字签名。类似于现实中的签名。

2.匿名通信。Alice和Bob进行通信，Bob不知道在和谁通信，中间的代理也不知道。通信是双向的。

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3.匿名数字现金 。解决办法:当 Alice 只花费一次时，没人知道她是谁。当她花费多于一次，她的个人信息全 部暴露。

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4.协议：安全多方计算。

选举问题:统计出票数最多的获胜，但是每个人投票的详细情况进行保密。

竞标问题：公开中标者和第二高的价位。中标者的价位保密。

引入一个可信赖方，对个人信息进行保密。

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可信方不再可信，系统中没有可信方，各参与者使用某些协议互相通信，在协议的最后，函数值突然为大家所知，除此之外没有任何信息泄露。

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5.私有外包计算。

Alice将查询内容加密发给谷歌，谷歌可以在加密的请求上进行庞大的搜索算法，得到加密的结果，返回给Alice。谷歌不知道Alice查询了什么。

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6.零知识证明。

Alice向Bob证明自己知道如何将N分解，Bob相信了Alice，但是Bob并不知道p 和 q。

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密码学的三个步骤。

1.准确的描述威胁模型。

2.提出架构。

3.证明在威胁模式下破坏架构将解决潜在的难题。

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密码学的历史

替换式密码

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1.凯撒加密

注：没有密钥。将字母移动三位。

问题。

破译 唯密文攻击。

2.Vignere 加密。

破译。

假设密钥长度已知，把密文按照密钥长度分组，看每一组的第一个字母，都是用一个字母加密的。假设最常见的是 “H”，“H”-“E”=“C”。如果不知道密钥长度，则密钥长度从1开始尝试，直到尝试出一个有意义的结果。

3.Rotor Machines

Hibber 机

Enigma

4.数据加密标准DES

离散概率

相关链接：https://en.wikibooks.org/wiki/High_School_Mathematics_Extensions/Discrete_Probability

概率分布。

在有限集U上的概率分布P是一个函数。

1.均匀分布。为全局中的每一个元素分配了严格的权重。

2.点分布。把所有的权重放到一个点上。

事件。(Events)

并集上限(The union bound)

随机变量。

一个随机变量记为X，它是一个从全局到某个集合V的函数。集合V是随机变量取值的地方。

均匀随机变量。

随机算法。

确定算法。给定输入数据，它们的输出总是一致的。

随机算法。取数据M为输入，还有一个隐形参数R，每次算法运行时，R都重新取值。输出结果不同。

独立性。

异或。

重要性质

生日悖论

从全局U中选择n个随机变量，随机变量互相独立，选择U大小的平方根个元素，结果相同的概率很大。