對加密解密的研究的方法

『壹』 洛侖茲密碼機密碼學之密碼分析

洛侖茲密碼機密碼學之密碼分析是指嘗試破解洛侖茲密碼機加密信息的過程，以下是對其的詳細解釋：

1. 核心目標：

   • 密碼分析的核心目標是尋找隱藏的密鑰，以解析加密信息。在洛侖茲密碼機的背景下，這意味著嘗試找到能夠解密由該機器加密的信息的密鑰。

2. 歷史背景：

   • 密碼分析與密碼學的歷史緊密相連，隨著密碼技術的演變而發展。洛侖茲密碼機作為二戰時期的重要加密工具，其密碼分析也經歷了從紙筆到電子計算機的應用過程。

3. 分析方法：

   • 早期的密碼分析主要依賴於頻率分析等統計學和語言學方法。然而，隨著密碼學的復雜化，數學方法逐漸成為主流。對於洛侖茲密碼機，密碼分析可能涉及復雜的數學和統計學方法，以及利用機器本身的缺陷或弱點。

4. 攻擊類型：

   • 密碼分析的攻擊類型多樣，包括唯密文攻擊、已知明文攻擊等。在洛侖茲密碼機的密碼分析中，攻擊者可能根據已有的加密信息或已知的明文和對應的密文來嘗試破解密鑰。

5. 現實威脅與挑戰：

   • 盡管現代密碼系統已不再是無限可破解，但仍存在多種現實威脅，如攔截、竊聽和量子計算等新型攻擊手段。對於洛侖茲密碼機等歷史密碼機，盡管它們已被淘汰，但了解其密碼分析方法仍有助於理解密碼學的發展和演變，以及應對現代密碼系統中的潛在威脅。

6. 政府機構與學術界的角色：

   • 政府機構在密碼分析領域扮演著重要角色，但其具體行動往往不為人所知。學術界則通過不斷的研究和發現來挑戰現有的密碼系統假設，推動密碼學的進步和發展。

『貳』 密碼破譯的密碼破譯方法

通常，密碼破譯方法可以分為以下四類。 在不知其鑰匙的情況下，利用數學方法破譯密文或找到鑰匙的方法，稱為密碼分析（Cryptanalysis）。密碼分析有兩個基本的目標：利用密文發現明文；利用密文發現鑰匙。根據密碼分析者破譯（或攻擊）時已具備的前提條件，通常將密碼分析攻擊法分為4種類型。
（1）惟密文破解（Ciphertext-only attack）。在這種方法中，密碼分析員已知加密演算法，掌握了一段或幾段要解密的密文，通過對這些截獲的密文進行分析得出明文或密鑰。惟密文破解是最容易防範的，因為攻擊者擁有的信息量最少。但是在很多情況下，分析者可以得到更多的信息。如捕獲到一段或更多的明文信息及相應的密文，也是可能知道某段明文信息的格式。
（2）已知明文的破譯（Known-plaintext attack）。在這種方法中，密碼分析員已知加密演算法，掌握了一段明文和對應的密文。目的是發現加密的鑰匙。在實際使用中，獲得與某些密文所對應的明文是可能的。
（3）選定明文的破譯（Chosen-plaintext attack）。在這種方法中，密碼分析員已知加密演算法，設法讓對手加密一段分析員選定的明文，並獲得加密後的密文。目的是確定加密的鑰匙。差別比較分析法也是選定明文破譯法的一種，密碼分析員設法讓對手加密一組相似卻差別細微的明文，然後比較他們加密後的結果，從而獲得加密的鑰匙。
（4）選擇密文攻擊（Chosen-ciphertext attack）。密碼分析者可得到所需要的任何密文所對應的明文（這些明文可能是不明了的），解密這些密文所使用的密鑰與解密待解的密文的密鑰是一樣的。它在密碼分析技術中很少用到。
上述四種攻擊類型的強度按序遞增，如果一個密碼系統能抵抗選擇明文攻擊，那麼它當然能夠抵抗惟密文攻擊和已知明文攻擊。 除密鑰的窮盡搜索和密碼分析外，實際生活中，破密者更可能真對人機系統的弱點進行攻擊，而不是攻擊加密演算法本身。
利用加密系統實現中的缺陷或漏洞等都是破譯密碼的方法，雖然這些方法不是密碼學所研究的內容，但對於每一個使用加密技術的用戶來說是不可忽視的問題，甚至比加密演算法本身更為重要。常見的方法有：
（1）欺騙用戶口令密碼
（2）在用戶輸入口令時，應用各種技術手段，「窺視」或「偷竊」密鑰內容。
（3）利用加密系統實現中的缺陷。
（4）對用戶使用的密碼系統偷梁換柱。
（5）從用戶工作生活環境獲得未加密的保密信息。如進行的「垃圾分析」。
（6）讓口令的另一方透露密鑰或相關信息。
（7）威脅用戶交出密碼。 防止密碼破譯，除去我們要從思想上加以重視外，採取的具體措施如下：
（1）強壯加密演算法。通過增加加密演算法的破譯復雜程度和破譯的時間，進行密碼保護。如加長加密系統的密鑰長度，一般在其他條件相同的情況下，密鑰越長破譯越困難，而且加密系統也就越可靠。
（2）動態會話密鑰。每次會話所使用的密鑰不相同。
（3）定期更換加密會話的密鑰。