密码算法的设计与分析是密码技术的核心内容。密码算法设计,也称为密码编码,是根据安全性、实现性等需求指标,设计适用的密码算法;密码算法分析,也称为密码破译,是对密码算法进行各类攻击,检验算法的实际安全性。
“分析”一词在密码中等同于“攻击”或“破译”。密码算法分析与设计是相伴而成、不断斗争的对立面。正是由于这种攻和防的矛盾斗争,促进了密码技术的发展,产生了许多优秀的密码算法。
不同的密码算法,应满足不同的安全功能要求。对于加密算法,要求攻击者无法从密文获取关于明文或密钥的一切信息;对于数字签名算法,要求攻击者不能伪造有效签名;针对杂凑算法，要求攻击者不可用不一样的输入消息得到同样的摘要,以及不能从摘要得到原来的输入消息。
设计满足安全功能要求的密码算法需可靠的理论。此理论即密码学中的密码编码学,它建立在数学、计算机、通信、电子技术等相关学科基础上,为密码算法给出了稳固的理论基础和与可靠的技术保障。例如,常见的公钥密码算法（加、解密用不一样密钥的密码算法。其中一个密钥即公钥可公开，另一个密钥即私钥必须保密，且通过公钥求解私钥计算不可行）建立在公认的计算困难问题之上,如离散对数问题。这样的公钥密码算法有可证明安全性,即如果所依赖的问题是困难的,那么所设计的算法就可证明是安全的。
好的密码算法要能防止各类攻击。密码学中研究算法分析等内容的学科——密码分析学,专门研究各类密码算法、协议等的攻击方法,为最终形成安全的密码算法提供有力的支撑手段。密码算法要经过长时间的分析,才可保证能抵御各种已知的攻击。实用的密码算法要从理论上估算出各类攻击的复杂度,并保持足够的安全余量。
