密碼學基礎

內容概要

本書全面講解密碼學的基本知識，在闡述密碼理論的同時，還介紹了大量的算法和標準，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領域的最新研究成果，為使讀者更好地掌握密碼學知識，本書講授必要的數學背景，并在附錄中提供相關參考資料，以便讀者進行相關研究，本書表達清晰、論證嚴謹、習題豐富。    本書可作為高等院校應用數學、通信和計算機等專業(yè)密碼學、通信安全和網絡安全等課程的教材或參考書，也可供信息安全系統(tǒng)設計開發(fā)人員、密碼學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  香農理論簡介  1.5  計算復雜性理論簡介  1.6  小結與注釋  習題1第2章  古典密碼學  2.1  語言的統(tǒng)計特性  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  轉輪密碼與M-209  2.7  M-209的已知明文攻擊  2.8  小結與注釋  習題2第3章  布爾函數  3.1  布爾函數的表示方法  3.2  布爾函數的重量與概率計算  3.3  布爾函數的非線性度  3.4  布爾函數的相關免疫性  3.5  相關免疫函數的構造  3.6  嚴格雪崩準則和擴散準則  3.7  小結與注釋  習題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  帶進位的反饋移位寄存器序列  4.5  小結與注釋  習題4第5章  分組密碼與數據加密標準  5.1  概述  5.2 分組密碼的基本概念  5.3  數據加密標準DES  5.4  RC6算法  5.5  高級數據加密標準（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計理論  5.9  小結與注釋  習題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  小結與注釋  習題6第7章  Hash函數與數字簽名體制  7.1  Hash函數概述  7.2  Hash函數的安全性  7.3  安全Hash算法(SHA-1)  7.4  數字簽名體制概述  7.5  簽名體制的安全需求  7.6  幾種著名數字簽名體制  7.7  群簽名及其應用  7.8  盲簽名及其應用  7.9  小結與注釋  習題7第8章  密鑰建立及管理技術  8.1  密鑰概述  8.2  密鑰分配  8.3  密鑰協商  8.4  秘密共享  8.5  密鑰保護  8.6  小結與注釋  習題8第9章  身份認證和零知識證明  9.1  身份認證概述  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  身份識別體制向數字簽名體制轉化  9.9  小結與注釋  習題9參考文獻附錄  附錄A  數論基礎  附錄B  代數學基礎  附錄C  有限域基礎

章節(jié)摘錄

　　第1章　引論　　本章主要對密碼學中的基本概念進行簡要介紹，并對密碼學中常用的一些符號和密碼分析的類型加以說明，同時對密碼學相關的信息論和計算復雜性基礎知識加以闡述?！　?.1密碼學與信息安全概述　　研究信息的保密和復原保密信息以獲取其真實內容的學科稱為密碼學（cryp—tology）。它包括：　　密碼編碼學（cryptography）：研究對信息進行編碼，實現隱蔽信息的一門學科?！　∶艽a分析學（cryptanalytics）：研究復原保密信息或求解加密算法與密鑰的學科?！　≡卩]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就構成了密碼編碼學。因此，密碼編碼學是一門使傳遞的信息只為預定的接收者所理解而不向他人泄漏的學科。這里所說的信息包括文字、語音、圖像和數據等一切可用于人們進行思想交流的工具。　　密碼的出現迫使人們使用這樣或那樣的方法去揭示使用了密碼技術的保密通信的秘密。當然，這一過程是在缺乏隱蔽此消息的密碼技術的任何細節(jié)知識的情況下進行的。完成這一目的的過程就構成了密碼分析學，有時也稱為破譯或攻擊。因此，密碼分析學是研究如何獲得使用了密碼技術的保密通信的真實內容的一門學科?！　∶艽a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制定的陰符（陰書）就是最初的密碼通信方式?！　?9世紀末，無線電的發(fā)明使密碼學進入一個開始發(fā)展的時期。這一時期密碼的主要標志是以手工操作或機械操作實現的，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，要么對明文信息進行多次代替和置換，以達到文字加密的目的。這一階段始于20世紀之初，一直延續(xù)到20。

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