搜索
0信息安全技术课程作业教师：毕红军张楠09223055通信0901班1《保密系统的通信理论》读后感1．学习这篇文章的收获。这篇论文理解起来很不容易，我花费了很长的时间才把概论那一部分看完，由于缺乏必要的信息论方面的知识，有些名词的理解可能会有错误。这篇文章分三个部分分别介绍了保密系统的数学模型，理论保密的内容和实际保密的问题。至少我知道了密码理论和概率理论在保密系统中的大量应用。我也学会了一些概念比如什么是冗余度，什么事H（N），置换密码，唯一距离，条件信息量总平均值，“纯”的保密系统，“完美”的保密系统。下面是我在这三个部分中所能理解的一些知识的总结。密码术和保密系统的研究是通信理论一个很有趣味的应用.这篇论文在理论层面提出了保密系统的理论，试图补充处理标准文献中的密码方面的问题。这篇文章里面详细研究了许多典型密码编码和相应的破解方法。我们将更加关注保密系统的一般数学结构和性质。这些处理方法限于某些情况。首先，有三种一般型的保密系统：（1）隐藏系统例如隐形墨水，把要传递的信息隐藏于一段与之毫无关系的文本中，或隐藏于假的起掩护作用的密码电文中等一系列手段使敌人发觉不到被隐藏了的信息的存在。（2）私密系统，例如在接收端用特殊设备将（隐藏）倒置的语言恢复。（3）名符其实的保密系统通过编码加密等方法使信息的含义隐形，虽然信息存在并没有被隐藏，而且敌人也可以使用任何设备中断并捕获传输的信号。我们只考虑第三种类型的系统——隐藏系统主要是心理学的问题而秘密系统主要是一个硬件技术上的问题。其次，处理方法仅限于离散信息，信息被加密成一个由有限集中的离散字符组成的序列。这些字符可能是一种语言中的一些字母，一种语言中的一些文字，一个量化的声音或是视频信号的幅度等等。但是这里我们主要关注的是字母的情况。这篇论文分为三部分.现在我们简要概括出主要结论。第一部分主要讨论了保密系统的基本数学结构。在通信理论中，我们通常情况下认为语言是一个按照某种可能的方法产生符号离散序列的随机过程。把和语言相关的一个参数D称为语言的冗余度。D在某种意义上反映了，一段文字在不丢失任何信息的情况下在长度上最多能够省略多少字符。比如说下面这个简单的例子，在英语单词中，u常常跟在q后面，u就可能被省略，原来的单词没有受到影响。由于英语这门语言有着特殊的统计结构如某个字母或单词的反复使用等，在英语中存在相当大可能的冗余。冗余在保密系统研究中扮演着非常重要的角张楠09223055通信0901班2它相当于用概率p、q表示对选择R系统还是S系统做一个初步的选择。此时R、S应当是确定的。我们证实，一个通过上面两种综合运算组成的保密系统构成了一个“线性结合代数”和单位元，代数簇，这些数学理论已经被数学家们广泛讨论过。在众多保密系统中有一种保密系统特性很丰富。这种保密系统我们成为一个“纯”系统。一个系统是“纯”的当它的所有的密钥是相当的并且还要保证它的任意三个变换Ti,Tj,Tk的乘积-1ijkTTT同样在这个变换集中。也就是说，加密，解密和任意三个密钥组合完成的加密必须和某个密钥完成的加密是相当的。可以证明当我们采用一个“纯”的密码加密时，所有的密钥是等价的。他们产生相同的后验概率集。而且，当某个密文被拦截后，我们会发现有许多消息可能产生这段密文。（我们称其为剩余类），这些消息（剩余类）的后验概率与先验概率是成比例的。敌方拦截的所有信息只是剩余类的一个特殊情况罢了。许多常见的密码是”纯”保密系统。包括替代密码（随机密钥）。在这种情况下，剩余类组成了按这种方式产生这段密文的所有可能的消息。如果存在一个变换A和它的逆变换-1A满足R=AS，那么R和S是相似的。如果R和S是相似的，R和S产生的密文具有相同的后验概率。这两个系统在密码分析上是相同的。这篇论文的第二部分主要解决“理论保密”的问题。当敌方有无限的时间和体力对张楠09223055通信0901班3拦截到的密文进行分析的时候这个系统对密码分析的安全性有多大。这个问题和以噪声形式进行的通信是紧密相关的，与通信问题有关的信息熵和条件信息量的总平均值的概念在密码学的这些方面取得了直接的应用。“完美保密”的条件：找到一个系统，当他产生的密文被敌方拦截后，这段密文所能表示的各种消息的后验概率代表和拦截前它所能表示的各种消息的先验概率的是相同的。可以证明，完全保密是可以实现的但是需要条件：要传递的消息的是有限长的，可能的密钥也需要有同样地长度。如果消息被认为是以某一速率“R“连续生成的，相应的密钥必须也是以相同的速率产生。如果一个保密系统用一个有限长的密钥进行加密，产生的长度为N的密文被敌方拦截了，对于敌方来说可能获得这段密文所代表的某个消息的集合。当N增加的时候，这个消息的集合会越来越小直至最后只有一个答案。这个消息的概率变为一，其他可能的消息的概率变成零。H（N）——条件信息量总平均值从统计学的角度，描述了N个字母长度的密文和相应的被破译的消息的相近程度，也就是，敌方获得原始信息的不确定程度。条件信息量总平均值的特性可以推断出来。例如，密钥的的条件信息量总平均值不会随N的增加而增大。条件信息量总品均值是“理论保密”的一个指数，它表示敌方需要花多长时间来分析密文。