M表示明文空间,K表示密钥空间,C表示所有可能的密文集合
完善保密加密的概念:
简化约定,不再特殊声明,除数为0无意义
完全保密加密的等价公式:
证明:
必要性证明略,此证明为条件概率的简单应用
完全不可区分性:
完善保密加密的另一形式:
证明:
敌手不可区分性:
窃听不可区分实验:
完善保密加密的另一种形式:
总结完善保密加密的四种形式:
1.
2.
3.
4.
一次一密(Vernam加密)
也就是说加密是通过密钥和明文异或得到的,解密是密文和密钥异或得到的,顺便一提,
0⊕A=A
证明:
解释一下,由于k=m⊕c,所以m⊕K=c的概率就为K=m⊕c,相当于逆运算,而P(K=m⊕c),而这个概率表示密钥为某一个特定值,所以为1/2^l,根据之前的完善保密加密公式即可证明
一次一密的局限性:
简单总结为密钥长度需要和明文长度一致,密钥长度不确定,且密钥只能使用一次
简单提一下, ⊕满足结合律和交换律,所以上图的式子成立
完善保密的局限:完善保密加密方案的密钥空间至少要和明文空间一样大。如果密钥空间由固定长度的密钥组成,明文空间由固定长度的明文组成,则意味着密钥至少要和明文一样长。所以长密钥的问题并不是一次一密专有,而是所有完善保密加密的内在问题(另一个限制是密钥只能使用一次)
定理:若一个方案是完善加密方案,则K的数量应>=M的数量
香农定理:
证明: