密碼學(xué)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書全面講解密碼學(xué)的基本知識，在闡述密碼理論的同時(shí)，還介紹了大量的算法和標(biāo)準(zhǔn)，特別在序列密碼體制、分組密碼體制和公開密鑰密碼體制的章節(jié)中，不僅介紹了經(jīng)典的密碼體制和算法，而且闡述了部分算法的安全性分析以及相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果，為使讀者更好地掌握密碼學(xué)知識，本書講授必要的數(shù)學(xué)背景，并在附錄中提供相關(guān)參考資料，以便讀者進(jìn)行相關(guān)研究，本書表達(dá)清晰、論證嚴(yán)謹(jǐn)、習(xí)題豐富。    本書可作為高等院校應(yīng)用數(shù)學(xué)、通信和計(jì)算機(jī)等專業(yè)密碼學(xué)、通信安全和網(wǎng)絡(luò)安全等課程的教材或參考書，也可供信息安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)人員、密碼學(xué)和信息安全愛好者參考。

書籍目錄

前言第1章  引論  1.1  密碼學(xué)與信息安全概述  1.2  密碼體制與密碼分析  1.3 密碼體制的安全性  1.4  香農(nóng)理論簡介  1.5  計(jì)算復(fù)雜性理論簡介  1.6  小結(jié)與注釋  習(xí)題1第2章  古典密碼學(xué)  2.1  語言的統(tǒng)計(jì)特性  2.2  單表代替密碼  2.3  單表代替密碼的分析  2.4  多表代替密碼  2.5  多表代替密碼的分析  2.6  轉(zhuǎn)輪密碼與M-209  2.7  M-209的已知明文攻擊  2.8  小結(jié)與注釋  習(xí)題2第3章  布爾函數(shù)  3.1  布爾函數(shù)的表示方法  3.2  布爾函數(shù)的重量與概率計(jì)算  3.3  布爾函數(shù)的非線性度  3.4  布爾函數(shù)的相關(guān)免疫性  3.5  相關(guān)免疫函數(shù)的構(gòu)造  3.6  嚴(yán)格雪崩準(zhǔn)則和擴(kuò)散準(zhǔn)則  3.7  小結(jié)與注釋  習(xí)題3第4章  序列密碼  4.1  引言  4.2  線性反饋移位寄存器序列  4.3  基于LFSR的序列密碼體制  4.4  帶進(jìn)位的反饋移位寄存器序列  4.5  小結(jié)與注釋  習(xí)題4第5章  分組密碼與數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)  5.1  概述  5.2 分組密碼的基本概念  5.3  數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES  5.4  RC6算法  5.5  高級數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）  5.6  差分密碼分析原理  5.7  線性密碼分析原理  5.8  分組密碼的工作模式和設(shè)計(jì)理論  5.9  小結(jié)與注釋  習(xí)題5第6章  公開密鑰密碼體制  6.1  公鑰密碼概述  6.2  RSA公鑰體制  6.3  素性檢測  6.4  RSA的安全性  6.5  Rabin公鑰體制  6.6  基于離散對數(shù)問題的公鑰密碼體制  6.7  其他幾種公鑰密碼體制  6.8  小結(jié)與注釋  習(xí)題6第7章  Hash函數(shù)與數(shù)字簽名體制  7.1  Hash函數(shù)概述  7.2  Hash函數(shù)的安全性  7.3  安全Hash算法(SHA-1)  7.4  數(shù)字簽名體制概述  7.5  簽名體制的安全需求  7.6  幾種著名數(shù)字簽名體制  7.7  群簽名及其應(yīng)用  7.8  盲簽名及其應(yīng)用  7.9  小結(jié)與注釋  習(xí)題7第8章  密鑰建立及管理技術(shù)  8.1  密鑰概述  8.2  密鑰分配  8.3  密鑰協(xié)商  8.4  秘密共享  8.5  密鑰保護(hù)  8.6  小結(jié)與注釋  習(xí)題8第9章  身份認(rèn)證和零知識證明  9.1  身份認(rèn)證概述  9.2  零知識證明的基本概念  9.3  識別個人身份的零知識證明  9.4  Feige—Fiat—Shamir身份識別體制  9.5  Guillou—Quisqualter身份識別體制  9.6  Schnorr身份識別體制  9.7  Okamoto身份識別體制  9.8  身份識別體制向數(shù)字簽名體制轉(zhuǎn)化  9.9  小結(jié)與注釋  習(xí)題9參考文獻(xiàn)附錄  附錄A  數(shù)論基礎(chǔ)  附錄B  代數(shù)學(xué)基礎(chǔ)  附錄C  有限域基礎(chǔ)

章節(jié)摘錄

　　第1章　引論　　本章主要對密碼學(xué)中的基本概念進(jìn)行簡要介紹，并對密碼學(xué)中常用的一些符號和密碼分析的類型加以說明，同時(shí)對密碼學(xué)相關(guān)的信息論和計(jì)算復(fù)雜性基礎(chǔ)知識加以闡述?！　?.1密碼學(xué)與信息安全概述　　研究信息的保密和復(fù)原保密信息以獲取其真實(shí)內(nèi)容的學(xué)科稱為密碼學(xué)（cryp—tology）。它包括：　　密碼編碼學(xué)（cryptography）：研究對信息進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)隱蔽信息的一門學(xué)科?！　∶艽a分析學(xué)（cryptanalytics）：研究復(fù)原保密信息或求解加密算法與密鑰的學(xué)科。　　在郵政系統(tǒng)和信息的電氣化傳輸發(fā)展以前，通信主要由秘密信使來完成。然而信使有被抓獲和叛變的可能，所以人們希望他們的通信不能為那些沒有獲得他們所提供的特殊的解密信息的人們所理解。完成這一目的的技術(shù)就構(gòu)成了密碼編碼學(xué)。因此，密碼編碼學(xué)是一門使傳遞的信息只為預(yù)定的接收者所理解而不向他人泄漏的學(xué)科。這里所說的信息包括文字、語音、圖像和數(shù)據(jù)等一切可用于人們進(jìn)行思想交流的工具?！　∶艽a的出現(xiàn)迫使人們使用這樣或那樣的方法去揭示使用了密碼技術(shù)的保密通信的秘密。當(dāng)然，這一過程是在缺乏隱蔽此消息的密碼技術(shù)的任何細(xì)節(jié)知識的情況下進(jìn)行的。完成這一目的的過程就構(gòu)成了密碼分析學(xué)，有時(shí)也稱為破譯或攻擊。因此，密碼分析學(xué)是研究如何獲得使用了密碼技術(shù)的保密通信的真實(shí)內(nèi)容的一門學(xué)科。　　密碼方法的使用和研究起源頗早。四千多年以前，人類創(chuàng)造的象形文字就是原始的密碼方法。我國周朝姜太公為軍隊(duì)制定的陰符（陰書）就是最初的密碼通信方式?！　?9世紀(jì)末，無線電的發(fā)明使密碼學(xué)進(jìn)入一個開始發(fā)展的時(shí)期。這一時(shí)期密碼的主要標(biāo)志是以手工操作或機(jī)械操作實(shí)現(xiàn)的，通常稱之為初等密碼。這類密碼的編碼思想是：要么錯亂明文的順序，要么用一個字母去替換另一個明文字母，要么用一組字母去替換另一組明文字母，要么對明文信息進(jìn)行多次代替和置換，以達(dá)到文字加密的目的。這一階段始于20世紀(jì)之初，一直延續(xù)到20。

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