本書兼顧傳統(tǒng)密碼學的原理知識和現(xiàn)代密碼學中的新思想，并能通過在科研項目中的實踐經(jīng)驗增加應(yīng)用密碼學中的部分內(nèi)容，幫助學生在夯實理論的基礎(chǔ)上能熟練運用密碼學相關(guān)技術(shù)，在實踐能力提高的基礎(chǔ)上又能促進理論知識的理解。主要內(nèi)容：密碼學算法的設(shè)計理論和思想以及相關(guān)協(xié)議，具體內(nèi)容包括古典密碼、香農(nóng)理論、分組對稱密碼的設(shè)計和分析、非對稱密碼算法設(shè)計和分析、hash函數(shù)的設(shè)計和分析、簽名算法和協(xié)議、密鑰分配和管理、偽隨機數(shù)生成原理和安全、基本身份認證方案和協(xié)議、PKI、現(xiàn)代密碼學中的可證明安全性等。
特點：國內(nèi)教材大部分比較偏重算法的講解，原理和思想的分析比較不足，對于現(xiàn)代密碼學中的可證明安全等內(nèi)容有所缺欠，有的又過于艱深不適合作為本科教材，所以希望編寫教材能夠全面地反映密碼學的*新研究方向、研究內(nèi)容和知識框架，重難點突出，著重分析算法設(shè)計和實現(xiàn)的原理和思想，同時兼顧學生的實踐能力的培養(yǎng)。
本教材依托華中科技大學密碼學原理課程講授內(nèi)容和所建設(shè)密碼學原理慕課內(nèi)容編纂而成。密碼學涵蓋內(nèi)容豐富，且涉及一定的數(shù)學基礎(chǔ)知識，本教材著重于講解密碼學的基本原理和方法，相關(guān)的數(shù)學背景知識請參考本校信息安全數(shù)學基礎(chǔ)課程的內(nèi)容。通過學習本教材，學生應(yīng)掌握密碼學基本原語的設(shè)計思想和構(gòu)造方法，能夠利用所學構(gòu)造方法提出滿足實踐安全需求的密碼方案。本教材適合網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的本科生使用。第1章通過介紹簡單古典密碼，引出密碼學基本術(shù)語、基本的構(gòu)造技術(shù)等內(nèi)容。第2章介紹了香農(nóng)對密碼學的基本貢獻、信息論在密碼學中的應(yīng)用、完善保密性相關(guān)知識。密碼學中的熵可以揭示加密的本質(zhì)，乘積密碼體制是迭代密碼的基本思想。第3章介紹了分組密碼的基本設(shè)計思想、使用原則、結(jié)構(gòu)，以及典型的分組密碼算法，同時介紹了分組密碼實踐中的工作模式和短塊處理。為了易于理解差分密碼分析和線性密碼分析的思想，選擇通過簡單的SPN示例來進行介紹。第4章介紹了序列密碼及其相關(guān)內(nèi)容。第5章對Hash函數(shù)和消息認證碼MAC進行了介紹，包括通用的生日攻擊、基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方法。同時還介紹了利用Hash函數(shù)構(gòu)造密鑰派生函數(shù)KDF的過程。第6章主要介紹基于大整數(shù)分解和離散對數(shù)問題的公鑰密碼體制，并討論了相關(guān)數(shù)學問題的求解算法。第7章介紹了常用的及特殊類型的數(shù)字簽名方案。第8章介紹了計算復雜性理論下的可證明安全，包括形式化地定義攻擊模型、密碼方案的安全性，以及形式化定義下的安全性證明。第9章和第10章主要介紹了密鑰分配、協(xié)商的相關(guān)知識，以及身份認證的密碼學安全協(xié)議，同時也介紹了公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI。第11章主要介紹了我國的標識算法SM9和屬性加密算法。教材每章均附有適量習題，幫助學生學習和鞏固章節(jié)重點內(nèi)容。由于編者水平有限，編寫內(nèi)容可能存在疏漏和錯誤，敬請批評和指正。*后，衷心感謝所有為本書付出時間和精力的人們，特別感謝邢光林、許映沙、汪凱和李金璠。編者2023年11月于武漢
1996畢業(yè)于原華中理工大學 獲工學學士學位1999畢業(yè)于原華中理工大學 獲工學碩士學位2010 畢業(yè)于華中科技大學 獲工學博士學位曾合作出版《編譯原理》，電子工業(yè)出版社，現(xiàn)已修訂至第四版
1古典密碼(1)
1.1安全需求和基本術(shù)語(1)
1.2代換與置換(4)
1.3古典密碼分析(11)
習題(22)
2Shannon理論(25)
2.1密碼體制安全性(25)
2.2概率論和信息論基礎(chǔ)(27)
2.3完善保密性(37)
2.4密碼學中的熵(41)
2.5偽密鑰和唯一解距離(43)
2.6乘積密碼體制(45)
習題(47)
3分組密碼(49)
3.1分組密碼設(shè)計思想(49)
3.2代換置換網(wǎng)絡(luò)(51)
3.3線性密碼分析(54)
3.4差分密碼分析(59)
3.5Feistel結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)加密標準DES(65)
3.6高級加密標準AES(72)
3.7SM4(82)
3.8工作模式和短塊處理(85)
習題(90)
4序列密碼(93)
4.1序列密碼概述(93)
4.2基于線性反饋移位寄存器的序列密碼(94)
4.3基于非線性移位寄存器的序列密碼(106)
4.4基于表驅(qū)動的序列密碼(108)
4.5基于分組密碼的序列密碼(112)
4.6祖沖之算法(116)
習題(120)
5Hash函數(shù)(122)
5.1Hash函數(shù)和數(shù)據(jù)完整性(122)
5.2Hash函數(shù)的安全性(123)
5.3Hash函數(shù)的迭代結(jié)構(gòu)(127)
5.4消息認證碼(133)
5.5SM3和密鑰派生函數(shù)(136)
5.6海綿結(jié)構(gòu)和SHA3(138)
5.7彩虹表(143)
習題(146)
密碼學原理目錄6公鑰密碼體制(148)
6.1公鑰密碼體制和單向陷門函數(shù)(148)
6.2RSA(149)
6.3Rabin密碼體制(163)
6.4基于離散對數(shù)問題的密碼體制(165)
6.5離散對數(shù)問題的算法(167)
6.6橢圓曲線密碼(171)
習題(181)
7數(shù)字簽名(183)
7.1數(shù)字簽名的安全性需求(183)
7.2數(shù)字簽名體制(184)
7.3具有特殊用途的數(shù)字簽名(188)
7.4NTRUSign(192)
習題(195)
8可證明安全(196)
8.1計算安全性(196)
8.2對稱密碼體制(200)
8.3公鑰密碼體制 (222)
習題(234)
9密鑰管理(236)
9.1密鑰管理(236)
9.2密鑰分配(239)
9.3公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI(247)
習題(258)
10身份認證(259)
10.1基于口令的身份認證(259)
10.2對稱體制下的認證協(xié)議(260)
10.3公鑰體制下的認證協(xié)議(265)
10.4零知識證明(265)
10.5SSL協(xié)議(268)
10.6PGP協(xié)議(273)
習題(275)
11高級密碼算法(277)
11.1SM9(277)
11.2屬性加密算法(294)
習題(300)
參考文獻(301)
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