臺灣博碩士論文加值系統

面對資訊爆炸的時代，資料壓縮技術的運用，使得儲存媒體如磁碟、磁帶
等可以增加儲存的資訊量。如果資料壓縮的方法同時具有資料加密的作用
，我們使用網路傳輸資訊之前先經由資料壓縮的處理，除了可以提升網路
的傳輸效率，更可以防止第三者透過網路竊取重要的資訊。資料壓縮的原
理是將原始資料內重複的內容加以處理和簡化。經過壓縮之後，資料的規
律性已經被破壞了，如果我們不知道資料壓縮的方法，是無法由已壓縮的
資料推導出和原始資料的關連性。所以，資料壓縮亦具有加密的功能。但
是，一旦資料壓縮的方法是已知的，我們一定可以將密文解壓縮回原始的
資料，此時就不再具有資料加密的效果。 Cleary 及 Witten 在 1988
年提出了植基於算術編碼法的加密演算法，他們的加密方法具備了防止已
知明文攻擊法的能力。然而， Bergen 及 Hogan 分別在 1992 和 1993
年提出使用選擇明文攻擊法而推導出植基於靜態算術編碼法和動態算術編
碼法的編碼區間。因此，本論文的重點之一即是研究可以防止已知明文攻
擊法或選擇明文攻擊法之資料壓縮兼具資料加密的演算法。吾人將針對現
有之資料壓縮的方法進行探討，並研究分析這些資料壓縮的演算法是否可
以提供額外的資料保密功能。吾人亦嘗試整合算術編碼法和字典編碼法之
資料壓縮演算法，最後並提出植基於整合性的資料壓縮演算法之資料加密
方法，並且分析這樣架構可以防止上述之選擇明文攻擊法的攻擊行為。

In 1988, Cleary and Witten first introduced the concept for
combining data compression and encryption using adaptive
arithmetic coding compression algorithm. But Bergen and
Hogan described that a chosen plaintext attack will allow
attackers to determine the fixed model or adaptive model (
the source symbol table and associated frequencies ) in 1992
and 1993. In this thesis, We first discuss the security for
data compression algorithm, and combine the dictionary coding
and arithmetic coding compression algorithm to achieve
better compression ratio. We also propose the encryption model
for these compression algorithm and show that we can prevent
the chosen plaintext attack or known plaintext attack.