現(xiàn)代密碼學

內(nèi)容概要

　　密碼學在確保數(shù)據(jù)的私密性和完整性，以及計算機網(wǎng)絡的安全性方面扮演了關鍵角色。喬納森·卡茨和耶胡達·林德爾所著的《現(xiàn)代密碼學：原理與協(xié)議》一書提供了對現(xiàn)代密碼學嚴格而又容易理解的介紹，關注形式化的定義、精確的假設以及嚴格的證明?！冬F(xiàn)代密碼學：原理與協(xié)議》介紹了現(xiàn)代密碼學的核心原則，包括現(xiàn)代的、基于計算復雜性的安全，以克服完美安全的局限性。對對稱密鑰加密和消息鑒別也做了較大篇幅的介紹。同時，舉例說明了分組密碼，如DES和AES的設計原則，并且在低級原語層面展示了分組密碼的可證明安全構造方法?！冬F(xiàn)代密碼學：原理與協(xié)議》下半部分介紹公鑰密碼學。首先對數(shù)論知識進行了介紹，這些知識是理解RSA、Diffie-Hellman、El
Gamal以及其他密碼學系統(tǒng)所需要的。在探討了公鑰加密和數(shù)字簽名之后，介紹了隨機預言模型及其應用。無論作為教材、參考書或者自學用書，《現(xiàn)代密碼學:原理與協(xié)議》呈獻給讀者透徹理解現(xiàn)代密碼學這一迷人主題所需要的工具。

書籍目錄

第一部分 經(jīng)典密碼學介紹
第1章 概論
1.1 密碼學和現(xiàn)代密碼學
1.2 對稱密鑰加密的基本設置
1.3 古典加密術及其密碼分析
1.4 現(xiàn)代密碼學的基本原則
1.4.1 原則l——形成精確的定義
1.4.2 原則2-精確假設的依賴
1.4 _3原則3——嚴格的安全證明
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第2章 完善保密加密
2.1 定義和基本屬性
2.2 一次一密(Vemam加密)
2.3 完善保密的局限
2.4 香農(nóng)定理
2.5 小結(jié)
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第二部分 對稱密鑰(對稱)密碼學
第3章 對稱密鑰加密以及偽隨機性
3.1 密碼學的計算方法
3.1.1 計算安全的基本思想
3.1.2 有效的算法和可忽略的成功概率
3.1 -3規(guī)約證明
3.2 定義計算安全的加密
3.2.1 安全的基本定義
3.2.2 ’定義的屬性
3.3 偽隨機性
3.4 構造安全加密方案
3.4.1 一個安全的定長加密方案
3.4.2 處理變長消息
3.4.3 流密碼和多個加密
3.5 選擇明文攻擊(CPA)的安全性
3.6 CPA安全的加密方案創(chuàng)建
3.6.1 偽隨機函數(shù)
3.6.2 基于偽隨機函數(shù)的CPA安全加密
3.6.3 偽隨機置換和分組加密
3.6.4 加密操作模式
3.7 CCA安全性
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第4章 消息鑒別碼和抗碰撞散列函數(shù)
4.1 安全通信與消息完整性
4.2 加密與消息鑒別的比較
4.3 消息鑒別碼——定義
4.4 構造安全的消息鑒別碼
4.5 CBC.MAC
4.6 抗碰撞散列函數(shù)
4.6.1 抗碰撞的定義
4.6.2 散列函數(shù)安全性的一個較弱的定義
4.6 -3通用“生日”攻擊
4.6.4 Merkle-Damgard變換
4.6.5 實踐中的抗碰撞散列函數(shù)
4.7 NMAC與HMAC
4.7.1 嵌套MACmMAC
4.7.2 HMAC
4.8 構造CCA安全加密方案
4.9 獲得私密性和消息鑒別
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第5章 偽隨機置換(分組加密)的實際構建
5.1 代替一置換網(wǎng)絡
5.2 Feistel網(wǎng)絡
5.3 DES——數(shù)據(jù)加密標準
5.3.1 DES的設計
5.3.2 對減少輪數(shù)的DES變種的攻擊
5.3.3 DES的安全性
5.4 增加分組密碼的密鑰長度
5.5 AES——高級加密標準
5.6 差分密碼分析和線性密碼分析簡介
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第6章 偽隨機對象的理論構造
6.1 單向函數(shù)
6.1.1 定義
6.1.2 候選單向函數(shù)
6.1.3 硬核謂詞
6.2 概述：從單向函數(shù)到偽隨機置換
6.3 任意單向函數(shù)的硬核謂詞
6.3.1 簡單情形
6.3.2 復雜情形
6.3.3 完整證明
6.4 構造偽隨機發(fā)生器
6.4.1 具有最小擴展的偽隨機發(fā)生器
6.4.2 提高擴展系數(shù)
6.5 構造偽隨機函數(shù)
6.6 構造(強)偽隨機置換
6.7 對稱密鑰密碼學的必要假設
6.8 偏離——計算不可區(qū)分性
6.8.1 偽隨機性和偽隨機發(fā)生器
6.8.2 多重抽樣
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練習
第三部分公鑰(非對稱密鑰)密碼學
第7章 數(shù)論和密碼學困難性假設
7.1 預備知識和基本群論
7.1.1 素數(shù)與可除}生
7.1.2 模算術
7.1.3 群
7.1.4 Z*N群
7.1.5 群同構和中國剩余定理
7.2 素數(shù)、大數(shù)分解和RSA
7.2.1 隨機素數(shù)的產(chǎn)生
7.2.2 素數(shù)判定
7.2.3 因子分解假設
7.2.4 RSA假設
7.3 循環(huán)群中的假設
7.3.1 循環(huán)群和生成元
7.3.2 離散對數(shù)和Diffie-Hellman假設
7.3.3 在Zp(的子群)中工作
7.3.4 橢圓曲線群
7.4 數(shù)論假設的密碼學應用
7.4.1 單向函數(shù)和置換
7.4.2 構造抗碰撞的散列函數(shù)
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第8章 因子分解和離散對數(shù)算法
8.1 因子分解算法
8.1.1 Pollard的p-1方法
8.1.2 Pollard的Rho方法
8.1.3 二次篩選算法
8.2 計算離散對數(shù)的算法
8.2.1 “小步大步”算法
8.2.2 Pohlig-Hellman算法
8.2.3 ZN中的離散對數(shù)問題
8.2.4 索引演算方法
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第9章 對稱密鑰管理和公鑰革命
9.1 對稱密鑰加密的局限性
9.2 局部解決方法——密鑰分配中心
9.3 公鑰革命
9.4 Diffe-Hellman密鑰交換
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第10章 公鑰加密
10.1 公鑰加密簡介
10.2 定義
10.2.1 選擇明文攻擊的安全性
10.2.2 多重加密
10.3 混合加密
10.4 RSA加密
10.4.1 “教科書式RSA”加密方案及其不安全性
10.4.2 對“教科書式RSA”加密方案的攻擊
10.4.3 填充RSA
10.5 E1Gamal加密
10.6 選擇密文攻擊的安全性
10.7 陷門置換
10.7.1 定義
10.7.2 來自陷門置換的公鑰加密
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第11章 其他公鑰加密方案
11.1 Goldwasser-Micali加密方案
11.1.1 素數(shù)模二次剩余
11.1.2 合數(shù)模二次剩余
11.1.3 二次剩余假設
11.1.4 Goldwasser-Micali加密方案
11.2 Rabin加密方案
11.2.1 計算模平方根
11.2.2 基于分解的陷門置換
11.2.3 Rabin加密方案
11.3 Paillier加密方案
11.3.1 Z*N2結(jié)構
11.3.2 Paillier加密方案
11.3.3 同態(tài)加密
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
第12章 數(shù)字簽名
12.1 數(shù)字簽名簡介
12.2 定義
12.3 RSA簽名
12.3.1 “教科書式RSA”簽名方案及其不安全性
12.3.2 “散列后RSA”簽名方案
12.4 “Hash-and-Sign”范例
12.5 Lamport的“一次性簽名方案”
12.6 來自抗碰撞散列的簽名
12.6.1 基于Chain的簽名
12.6.2 基于Tree的簽名
12.7 數(shù)字簽名標準(DSS)
12.8 數(shù)字證書和公鑰基礎設施
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練習一
第13章 隨機預言機模型中的公鑰密碼系統(tǒng)
13.1 隨機預言機方法學
13.1.1 隨機預言機模型
13.1.2 隨機預言機方法是否合理
13.2 隨機預言機模型中的公鑰加密
13.2.1 選擇明文攻擊安全
13.2.2 選擇密文攻擊安全
13.2.3 OAEP
13.3 隨機預言機模型中的簽名
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練習
常用符號索引
附錄
附錄A數(shù)學知識
A.1 恒等式和不等量
A.2 漸進表示法
A.3 概率論簡介
A.4 “生日”問題
附錄B算法數(shù)論補充知識
B.1 整數(shù)算術
B.2 模算術
B.3 尋找一個循環(huán)群的生成元
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
參考文獻

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