密码学的历史极其久远,其起源可以追溯到数千年前的古埃及。随着人类文明的进步和科学技术的发展,人们对保密通信的需求与日俱增,用于对信息进行保密的密码技术应运而生。1949年以前的密码技术研究还称不上一门学科,许多密码系统的设计仅凭一些直观的技巧和经验,保密通信和密码学的本质并没有被揭示,密码的研究与应用仅是一门文字变换技术,因而只能称为密码技术,简称密码术。1949年,克劳德·埃尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon)发表了一篇题为《保密系统的通信理论》的经典论文,他将信息理论引入密码学中,为密码学的发展奠定了坚实的理论基础,从而把已有数千年历史的密码技术推向了科学的轨道。因而从严格意义上讲,此后的密码技术才真正称得上密码学。
密码学的发展大致经历了两个阶段:传统密码学和现代密码学。这两个阶段的分界标志是1949年香农发表的经典论文,在此之前称为传统密码学阶段,这一阶段持续时间长,大约有几千年的历史,此时的密码体制主要依靠手工或机械操作方式来实现,采用代换或者换位技术,通信手段以人工或电报为主。从香农经典论文的发表至今称为现代密码学阶段,这一阶段的密码体制主要依靠计算工具来实现,有坚实的数学理论基础,通信手段包括无线通信、有线通信、计算机网络等,逐渐形成一门科学,是密码学发展的高级阶段。
本章主要介绍理论安全(无条件安全)与计算安全、全同态加密、混淆电路、秘密共享、双线性对、Pedersen承诺以及语义安全的基础内容。