本文首發(fā)于 2017-10-30 13:23 原地址：http://www.blockchainbrother.com/article/81
此次和大家談一談密碼分析。區(qū)塊鏈技術(shù)當(dāng)中一個(gè)很重要的組成部分就是密碼學(xué)，作為從事區(qū)塊鏈研究的工程技術(shù)人員，應(yīng)該對(duì)密碼學(xué)有一定的了解。現(xiàn)我想分享一些密碼學(xué)的基本概念以供交流學(xué)習(xí)，大家共同學(xué)習(xí)，更加充實(shí)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的理解
密碼分析
密碼編碼學(xué)的主要目的是保持明文（或者是密鑰）的秘密并防止竊聽(tīng)者（也可以叫對(duì)手、攻擊者、截取者、入侵者、敵人等）知曉。這里假設(shè)竊聽(tīng)者完全能夠截獲發(fā)送者和接收者之間的通信。
密碼分析學(xué)是在不知道密鑰的情況下，恢復(fù)明文的科學(xué)。成功的密碼分析可以恢復(fù)消息的明文或者密鑰。與此同時(shí)，密碼分析也可以驗(yàn)證出密碼體制的弱點(diǎn)，并最終恢復(fù)明文或者密鑰。
注：密鑰通過(guò)非密碼分析方式的丟失叫做泄露（compromise）。
對(duì)密碼進(jìn)行分析的嘗試稱(chēng)為攻擊（attack）。A.Kerckhoffs 早在19世紀(jì)就闡明了密碼分析的一個(gè)基本假設(shè)，此假設(shè)就是秘密必須全寓于密鑰中。Kerckhoffs假設(shè)密碼分析者已知密碼算法以及其實(shí)現(xiàn)的全部資料。雖然在實(shí)際的密碼分析中并不總是擁有如此詳細(xì)的信息，但理應(yīng)如此假設(shè)。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(dāng)然，如果連算法的知識(shí)和相關(guān)資料都沒(méi)有，那就肯定無(wú)法破譯。
現(xiàn)我列出常用的四類(lèi)密碼分析攻擊，在此假設(shè)每一類(lèi)密碼分析者都知道所用的加密算法的全部知識(shí)。
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(jìn)行加密。密碼分析者的任務(wù)就是恢復(fù)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(dǎo)出：或者找出一個(gè)算法從
推導(dǎo)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(wù)就是用加密信息推出用來(lái)加密的密鑰或?qū)С鲆粋€(gè)算法，此算法可以對(duì)用相同密鑰加密的任何新消息進(jìn)行解密。
已知：推導(dǎo)出，密鑰K，或者從推導(dǎo)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?yàn)槊艽a分析者能選擇特定的明文塊進(jìn)行加密，那些塊可能產(chǎn)生更多關(guān)于密鑰的信息。分析者的任務(wù)就是推導(dǎo)出用來(lái)加密消息的密鑰或?qū)С鲆粋€(gè)算法，此算法可以對(duì)用相同密鑰加密的任何新消息進(jìn)行解密。
已知：其中可以由密碼分析者選擇。
推導(dǎo)出：密鑰K，或者從推導(dǎo)出的算法。
4）自適應(yīng)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，還可以基于以前加密的結(jié)果修正這個(gè)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(yīng)選擇明文攻擊中，可以選擇較小的明文塊，然后再基于第一塊的結(jié)果選擇另一個(gè)明文塊，以此類(lèi)推。
除了以上介紹的4類(lèi)密碼分析攻擊，還有至少三類(lèi)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，并可得到對(duì)應(yīng)的解密的明文。例如，密碼分析者訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)防篡改的自動(dòng)解密盒，密碼分析者的任務(wù)就是推導(dǎo)出密鑰。
已知：推導(dǎo)出：K。
這種攻擊主要用于公開(kāi)密鑰算法。選擇密文攻擊有時(shí)也可以有效的用于對(duì)稱(chēng)算法。
注：有時(shí)選擇明文攻擊和選擇密文攻擊一起稱(chēng)為選擇文本攻擊（chosen-text attack）。
6）選擇密鑰攻擊（chosen-key attack）。這種攻擊并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(guān)系的有關(guān)知識(shí)。
此種方法比較晦澀和奇特，并不是很實(shí)際。
7）軟磨硬泡攻擊（rubber-hose cryptanalysis）。密碼分析者威脅、勒索，或者通過(guò)折磨某人，直到其給出密鑰為止。
通過(guò)行賄獲取密鑰的方法，有時(shí)稱(chēng)為購(gòu)買(mǎi)密鑰攻擊（purchase-key attack）。這些是非常有效的攻擊，并經(jīng)常是破譯算法的最便捷途徑。
于中陽(yáng) Mercina-zy
