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作者：於中陽
來源：區塊鏈兄弟
原文鏈接：www.blockchainbrother.com/article/81
密碼分析
密碼編碼學的主要目的是保持明文（或者是密鑰）的秘密並防止竊聽者（也可以叫對手、攻擊者、截取者、入侵者、敵人等）知曉。這里假設竊聽者完全能夠截獲發送者和接收者之間的通信。
密碼分析學是在不知道密鑰的情況下，恢復明文的科學。成功的密碼分析可以恢復消息的明文或者密鑰。與此同時，密碼分析也可以驗證出密碼體制的弱點，並最終恢復明文或者密鑰。
注：密鑰通過非密碼分析方式的丟失叫做泄露（compromise）。
對密碼進行分析的嘗試稱為攻擊（attack）。A.Kerckhoffs 早在19世紀就闡明了密碼分析的一個基本假設，此假設就是秘密必須全寓於密鑰中。Kerckhoffs假設密碼分析者已知密碼算法以及其實現的全部資料。雖然在實際的密碼分析中並不總是擁有如此詳細的信息，但理應如此假設。這樣如果不能破譯算法，那么即便了解算法是如何工作的也是徒然。當然，如果連算法的知識和相關資料都沒有，那就肯定無法破譯。
現我列出常用的四類密碼分析攻擊，在此假設每一類密碼分析者都知道所用的加密算法的全部知識。
1）唯密文攻擊（ciphertext-only attack）。密碼分析者有一些消息的密文，這些消息都用相同的加密算法進行加密。密碼分析者的任務就是恢復盡可能多的明文，或者最好能推算出加密消息的密鑰，以便可采用相同的密鑰破解其他被加密的消息。
已知：
...
推導出：
或者找出一個算法從
推導出
2）已知明文攻擊（known-plaintext attack）。密碼分析者不僅可得到一些消息的密文，而且也知道這些消息的明文。分析者的任務就是用加密信息推出用來加密的密鑰或導出一個算法，此算法可以對用相同密鑰加密的任何新消息進行解密。
已知：
推導出，密鑰K，或者從
推導出
的算法。
3）選擇明文攻擊（chosen-plaintext attack）。分析者不僅可以得到一些消息的密文和相同的明文，而且還可以選擇被加密的明文。這比已知明文攻擊更加有效，因為密碼分析者能選擇特定的明文塊進行加密，那些塊可能產生更多關於密鑰的信息。分析者的任務就是推導出用來加密消息的密鑰或導出一個算法，此算法可以對用相同密鑰加密的任何新消息進行解密。
已知：
其中
可以由密碼分析者選擇。
推導出：密鑰K，或者從
推導出
的算法。
4）自適應選擇明文攻擊（adaptive-chosen-plaintext attack）。這是選擇明文攻擊的特殊情況。密碼分析者不僅能夠選擇被加密的明文，還可以基於以前加密的結果修正這個選擇。在選擇明文攻擊中，密碼分析者還可以選擇一大塊被加密的明文。而在自適應選擇明文攻擊中，可以選擇較小的明文塊，然后再基於第一塊的結果選擇另一個明文塊，以此類推。
除了以上介紹的4類密碼分析攻擊，還有至少三類其它的密碼分析攻擊。接上文排序如下：
5）選擇密文攻擊（chosen-ciphertext attack）。密碼分析者能選擇不同的被加密的密文，並可得到對應的解密的明文。例如，密碼分析者訪問一個防篡改的自動解密盒，密碼分析者的任務就是推導出密鑰。
已知：
推導出：K。
這種攻擊主要用於公開密鑰算法。選擇密文攻擊有時也可以有效的用於對稱算法。
注：有時選擇明文攻擊和選擇密文攻擊一起稱為選擇文本攻擊（chosen-text attack）。
6）選擇密鑰攻擊（chosen-key attack）。這種攻擊並不表示密碼分析者能夠選擇密鑰，其只是表示密碼分析者具有不同密鑰之間關系的有關知識。
此種方法比較晦澀和奇特，並不是很實際。
7）軟磨硬泡攻擊（rubber-hose cryptanalysis）。密碼分析者威脅、勒索，或者通過折磨某人，直到其給出密鑰為止。
通過行賄獲取密鑰的方法，有時稱為購買密鑰攻擊（purchase-key attack）。這些是非常有效的攻擊，並經常是破譯算法的最便捷途徑。
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