对加密解密的研究的方法

‘壹’ 洛仑兹密码机密码学之密码分析

洛仑兹密码机密码学之密码分析是指尝试破解洛仑兹密码机加密信息的过程，以下是对其的详细解释：

1. 核心目标：

   • 密码分析的核心目标是寻找隐藏的密钥，以解析加密信息。在洛仑兹密码机的背景下，这意味着尝试找到能够解密由该机器加密的信息的密钥。

2. 历史背景：

   • 密码分析与密码学的历史紧密相连，随着密码技术的演变而发展。洛仑兹密码机作为二战时期的重要加密工具，其密码分析也经历了从纸笔到电子计算机的应用过程。

3. 分析方法：

   • 早期的密码分析主要依赖于频率分析等统计学和语言学方法。然而，随着密码学的复杂化，数学方法逐渐成为主流。对于洛仑兹密码机，密码分析可能涉及复杂的数学和统计学方法，以及利用机器本身的缺陷或弱点。

4. 攻击类型：

   • 密码分析的攻击类型多样，包括唯密文攻击、已知明文攻击等。在洛仑兹密码机的密码分析中，攻击者可能根据已有的加密信息或已知的明文和对应的密文来尝试破解密钥。

5. 现实威胁与挑战：

   • 尽管现代密码系统已不再是无限可破解，但仍存在多种现实威胁，如拦截、窃听和量子计算等新型攻击手段。对于洛仑兹密码机等历史密码机，尽管它们已被淘汰，但了解其密码分析方法仍有助于理解密码学的发展和演变，以及应对现代密码系统中的潜在威胁。

6. 政府机构与学术界的角色：

   • 政府机构在密码分析领域扮演着重要角色，但其具体行动往往不为人所知。学术界则通过不断的研究和发现来挑战现有的密码系统假设，推动密码学的进步和发展。

‘贰’ 密码破译的密码破译方法

通常，密码破译方法可以分为以下四类。 在不知其钥匙的情况下，利用数学方法破译密文或找到钥匙的方法，称为密码分析（Cryptanalysis）。密码分析有两个基本的目标：利用密文发现明文；利用密文发现钥匙。根据密码分析者破译（或攻击）时已具备的前提条件，通常将密码分析攻击法分为4种类型。
（1）惟密文破解（Ciphertext-only attack）。在这种方法中，密码分析员已知加密算法，掌握了一段或几段要解密的密文，通过对这些截获的密文进行分析得出明文或密钥。惟密文破解是最容易防范的，因为攻击者拥有的信息量最少。但是在很多情况下，分析者可以得到更多的信息。如捕获到一段或更多的明文信息及相应的密文，也是可能知道某段明文信息的格式。
（2）已知明文的破译（Known-plaintext attack）。在这种方法中，密码分析员已知加密算法，掌握了一段明文和对应的密文。目的是发现加密的钥匙。在实际使用中，获得与某些密文所对应的明文是可能的。
（3）选定明文的破译（Chosen-plaintext attack）。在这种方法中，密码分析员已知加密算法，设法让对手加密一段分析员选定的明文，并获得加密后的密文。目的是确定加密的钥匙。差别比较分析法也是选定明文破译法的一种，密码分析员设法让对手加密一组相似却差别细微的明文，然后比较他们加密后的结果，从而获得加密的钥匙。
（4）选择密文攻击（Chosen-ciphertext attack）。密码分析者可得到所需要的任何密文所对应的明文（这些明文可能是不明了的），解密这些密文所使用的密钥与解密待解的密文的密钥是一样的。它在密码分析技术中很少用到。
上述四种攻击类型的强度按序递增，如果一个密码系统能抵抗选择明文攻击，那么它当然能够抵抗惟密文攻击和已知明文攻击。 除密钥的穷尽搜索和密码分析外，实际生活中，破密者更可能真对人机系统的弱点进行攻击，而不是攻击加密算法本身。
利用加密系统实现中的缺陷或漏洞等都是破译密码的方法，虽然这些方法不是密码学所研究的内容，但对于每一个使用加密技术的用户来说是不可忽视的问题，甚至比加密算法本身更为重要。常见的方法有：
（1）欺骗用户口令密码
（2）在用户输入口令时，应用各种技术手段，“窥视”或“偷窃”密钥内容。
（3）利用加密系统实现中的缺陷。
（4）对用户使用的密码系统偷梁换柱。
（5）从用户工作生活环境获得未加密的保密信息。如进行的“垃圾分析”。
（6）让口令的另一方透露密钥或相关信息。
（7）威胁用户交出密码。 防止密码破译，除去我们要从思想上加以重视外，采取的具体措施如下：
（1）强壮加密算法。通过增加加密算法的破译复杂程度和破译的时间，进行密码保护。如加长加密系统的密钥长度，一般在其他条件相同的情况下，密钥越长破译越困难，而且加密系统也就越可靠。
（2）动态会话密钥。每次会话所使用的密钥不相同。
（3）定期更换加密会话的密钥。