密码学--常见的攻击方式

• 一、唯密文攻击（Ciphtext Only Attack，COA）

  • 定义：唯密文攻击(COA)是指仅仅知道密文的情况下进行分析，求解明文或密钥的密码分析方法。
  • 假定密码分析者拥有密码算法及明文统计特性，并截获了一个或者多个用同一密钥加密的密文，通过对这些密文进行分析求出明文或密钥。COA已知条件最少，经不起唯密文攻击的密码是被认为不安全的。
  • 简单理解：只知道密文，推出明文或密钥，一般用穷举攻击。

• 二、已知明文攻击（Known Plaintext Attack，KPA）（也可称为KPA安全）

  • 定义：已知明文攻击(KPA)是指攻击者掌握了部分的明文M和对应的密文C，从而求解或破解出对应的密钥和加密算法。
  • 简单理解：知道部分的明文和密文对，推出密钥和加密算法。

• 三、选择明文攻击（Chosen Plaintext Attack，CPA）（也可称为CPA安全）

  • 定义：选择明文攻击(CPA)是指攻击者除了知道加密算法外，还可以选定明文消息，从而得到加密后的密文，即知道选择的明文和加密的密文，但是不能直接攻破密钥。
  • 简单理解：知道明文就知道密文，目标为推出密钥。

• 四、选择密文攻击（Chosen Ciphertext Attack，CCA）（也可称为CCA安全）

  • 定义：选择密文攻击(CCA)是指攻击者可以选择密文进行解密，除了知道已知明文攻击的基础上，攻击者可以任意制造或选择一些密文，并得到解密的明文，是一种比已知明文攻击更强的攻击方式。
  • 若一个密码系统能抵抗选择密文攻击，那必然能够抵抗COA和KPA攻击。密码分析者的目标是推出密钥，CCA主要应用于分析公钥密钥体制。
  • 简单理解：知道密文就知道明文，目标为推出密钥。

• 五、比较分析

  • 当密码系统只有承受住选择明文攻击(CPA)和选择密文攻击(CCA)，才能算是安全的。
  • 其中，四种攻击方式对应的攻击强度为：
    • 攻击难度：选择密文攻击(CCA)＞选择明文攻击(CPA)＞已知明文攻击(KPA)＞唯密文攻击(COA)
    • 难易程度：选择密文攻击(CCA)＜选择明文攻击(CPA)＜已知明文攻击(KPA)＜唯密文攻击(COA)