19、密码学中的S盒设计与一次性密码本

密码学中的S盒设计与一次性密码本

一次性密码本

一次性密码本是一种加密技术，其密钥中没有句号，且密钥中的句号可用于密码分析。该技术的一个关键特点是，密钥仅用于一条消息，使用后即被丢弃，不再重复使用。即便加密被破解且密钥被发现，由于该密钥不会再被使用，造成的损害也极小。

1917年，在AT&T工作的吉尔伯特·维尔南（Gilbert Vernam）发明了该技术的专利版本，并于1919年获得专利（美国专利1,310,719），称为维尔南密码。它结合了电传打字机技术，将消息的每个字符与纸带密钥上的字符相结合。

一次性密码本常被描述为“信息理论上安全”，因为密文不会提供关于原始明文的任何信息。信息论之父克劳德·香农（Claude Shannon）称其提供了“完美的保密性”。

然而，一次性密码本存在后勤方面的问题。由于每条消息都需要一个新密钥，生成随机数的计算量很大，还涉及密钥交换问题。例如，若安全网站流量使用一次性密码本，那么在网页浏览器和服务器之间发送的每个数据包都需要生成并交换一个密钥，这种开销会使通信变得不切实际。因此，一次性密码本仅用于高度敏感的通信，在这些场景中，对安全性的需求使得密钥生成和交换的繁琐过程变得值得。

常见加密算法

在加密算法方面，需要重点了解的是AES/Rijndael算法。它在全球广泛使用，在美国更是国家标准。此外，还讨论了伪随机数生成器（PRNGs）与流密码的关系。

以下是一些相关的测试问题及答案：
| 问题 | 答案 |
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| AES使用192位密钥时使用多少轮？ | 12 |
| Rijndael密钥调度的旋