数据安全与隐私保护——密码学入门

1.密码学

经典密码

分为代换密码和置换密码

单表代换

多表代换

置换密码

量子密码

典型的一个公钥密码体系是RSA密码体制，它主要是基于经典计算机几乎无法完成大数分解有效计算这一事实。从这个意义上讲，如果人们能够在实际中实现“Shor大数因子化”的量子算法，RSA 保密体制完成的任何加密就会被解密。因此，量子计算会对由传统密码体系保护的信息安全构成致命的打击，对现有保密通讯提出了严峻挑战。要预防这种打击，必须采取量子的方式加密。虽然量子密码体系当初并非因此而生，但它的确是解决这个问题的有效途径。

后量子密码

因为具规模的量子计算机在未来可能出现，所以研究可抵抗量子攻击的密码架构更显重要，这类的研究常被归类为“后量子密码学”。对后量子密码学的需求，始于现今许多公钥加密和签章（如RSA和楕圆曲线）将会被量子电脑上的秀尔算法所破解。目前为止，McEliece和lattice-based的架构仍被认为可以抵抗此类的量子攻击。