現(xiàn)代密碼學(xué)

前言

　　自20世紀(jì)Shannon發(fā)表“保密系統(tǒng)的信息理論”以來，密碼學(xué)一直是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。隨著計(jì)算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)代密碼學(xué)被廣泛地應(yīng)用于軍事、政治、外交和商業(yè)等領(lǐng)域?！　”緯饕v述現(xiàn)代密碼學(xué)的基礎(chǔ)理論及一些重要的研究內(nèi)容，要求讀者有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括近世代數(shù)、數(shù)論和概率論等知識(shí)?！　∪珪卜?章。第一章講述計(jì)算復(fù)雜性理論的基本內(nèi)容，使讀者對算法的復(fù)雜性、問題的難度、P與NP的區(qū)別以及多項(xiàng)式歸約的思想有一定的認(rèn)識(shí)。　　第二章介紹Shannon保密理論的主要內(nèi)容，并簡要介紹Simmons認(rèn)證理論。第一章和　　第二章為后面各章的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。　　第三章講述密碼函數(shù)及其性質(zhì)，從頻譜理論的角度出發(fā)，研究密碼函數(shù)的相關(guān)免疫性、擴(kuò)散特性、非線性性、雪崩效應(yīng)、穩(wěn)定性、差分特性等性能?！　〉谒恼轮v述序列密碼，包括序列密碼的基礎(chǔ)理論、密鑰序列的產(chǎn)生方法、序列密碼的安全性及應(yīng)用等內(nèi)容?！　〉谖逭轮v述分組密碼，除了介紹數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)I）ES和高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)AES這兩種加密體制之外，還重點(diǎn)討論了差分分析和線性分析的基本思想及方法，對于其它一些攻擊分組密碼的手段，如截段差分分析、高階差分分析及非線性攻擊等也作了簡要介紹?！　〉诹轮v述近年來公鑰密碼研究中的熱點(diǎn)問題，包括橢圓曲線及超橢圓曲線密碼體制以及基于身份的公鑰體制等?！　〉谄哒螺^全面地介紹了數(shù)字簽名的思想及方法，包括幾種經(jīng)典的數(shù)字簽名算法和體制以及國內(nèi)外在簽密方面的最新研究成果?！　〉诎苏掠懻摱喾矫艽a協(xié)議，包括秘密共享與門限密碼體制、零知識(shí)證明協(xié)議和安全多方計(jì)算等?！　”緯窃诙嗄杲虒W(xué)實(shí)踐和研究的基礎(chǔ)上形成的，編寫者一直從事密碼學(xué)和信息安全方面的研究，并多次講授過研究生的現(xiàn)代密碼學(xué)課程。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代密碼學(xué)》內(nèi)容涉及現(xiàn)代密碼學(xué)的基礎(chǔ)理論和重要協(xié)議，包括計(jì)算復(fù)雜性理論、信息論基礎(chǔ)、密碼函數(shù)、序列密碼變換理論、分組密碼及其安全性、公鑰密碼體制、數(shù)字簽名與簽密和多方密碼協(xié)議?！冬F(xiàn)代密碼學(xué)》可供高等院校密碼學(xué)和信息安全等專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生使用，也可供信息安全領(lǐng)域的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章 計(jì)算復(fù)雜性理論1.1 計(jì)算復(fù)雜性理論概述1.2 判定問題與圖靈機(jī)1.3 P與NP1.4 多項(xiàng)式變換和NP完全性參考文獻(xiàn)第二章 信息論基礎(chǔ)2.1 Shannon保密理論2.1.1 信息論基本理論2.1.2 密碼系統(tǒng)的完善保密性2.1.3 自然語言的多余度與唯一解距離2.2 認(rèn)證系統(tǒng)的信息理論2.2.1 認(rèn)證系統(tǒng)與認(rèn)證碼2.2.2 完善認(rèn)證系統(tǒng)參考文獻(xiàn)第三章 密碼函數(shù)3.1 頻譜理論簡介3.1.1 布爾函數(shù)3.1.2 Walsh變換3.1.3 Chrestenson譜簡介3.2 布爾函數(shù)的非線性準(zhǔn)則3.2.1 函數(shù)的非線性度3.2.2 線性結(jié)構(gòu)與函數(shù)的退化性3.2.3 嚴(yán)格雪崩準(zhǔn)則及擴(kuò)散準(zhǔn)則3.3 相關(guān)免疫函數(shù)3.3.1 定義3.3.2 相關(guān)免疫函數(shù)的構(gòu)造3.4 Bent函數(shù)及其性質(zhì)3.4.1 定義及性質(zhì)3.4.2 Bent函數(shù)的構(gòu)造3.4.3 Bent函數(shù)的密碼學(xué)價(jià)值及其它相關(guān)結(jié)論參考文獻(xiàn)第四章 序列密碼變換理論4.1 序列密碼的基礎(chǔ)理論4.1.1 周期序列的極小多項(xiàng)式及m序列4.1.2 序列的線性復(fù)雜度4.1.3 和序列與乘積序列4.1.4 密鑰序列的穩(wěn)定性4.2 密鑰序列的產(chǎn)生方法4.2.1 前饋序列4.2.2 多路復(fù)合序列4.2.3 鐘控序列4.3 序列密碼的安全性4.3.1 布爾函數(shù)的最佳仿射逼近與BAA攻擊4.3.2 DC攻擊4.4 序列密碼的應(yīng)用4.4.1 RC4密碼4.4.2 A5密碼4.4.3 歐洲NESSIE工程及eSTREAM工程簡介參考文獻(xiàn)第五章 分組密碼及其安全性5.1 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES5.2 AES簡介5.2.1 背景及算法概述5.2.2 算法細(xì)節(jié)5.3 差分分析5.3.1 差分分析的原理5.3.2 迭代密碼的差分分析5.4 線性分析5.4.1 對DES算法F函數(shù)的線性逼近5.4.2 線性逼近方程的建立方法5.4.3 線性逼近方程的求解5.5 對分組密碼的其它攻擊方法5.5.1 截段差分分析5.5.2 高階差分分析5.5.3 非線性密碼分析參考文獻(xiàn)第六章 公鑰密碼體制6.1 公鑰密碼的原理及典型公鑰密碼6.1.1 公鑰密碼的原理6.1.2 Diffie—Hellman密鑰交換6.1.3 RSA6.1.4 ElGamal6.2 橢圓曲線密碼6.2.1 橢圓曲線（EllipticCurve）6.2.2 橢圓曲線公鑰密碼體制6.2.3 基于橢圓曲線公鑰密碼體制的密碼協(xié)議6.3 超橢圓曲線密碼6.3.1 超橢圓曲線6.3.2 除子與Jacobian群6.3.3 超橢圓曲線Jacobian群中的運(yùn)算6.3.4 超橢圓曲線密碼體制（HCC）6.3.5 基于超橢圓曲線密碼體制的密碼協(xié)議6.4 基于身份的公鑰密碼體制6.4.1 基于身份的密碼體制簡介6.4.2 BF方案及其安全性參考文獻(xiàn)第七章 字簽名與簽密7.1 數(shù)字簽名的基本概念7.1.1 數(shù)字簽名的定義7.1.2 對數(shù)字簽名的攻擊7.1.3 數(shù)字簽名的安全性7.2 標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字簽名方案7.2.1 RSA簽名算法7.2.2 DA簽名算法7.2.3 ECOSA簽名算法7.3 代理簽名7.3.1 代理簽名的定義7.3.2 代理簽名的安全性質(zhì)7.3.3 代理簽名的分類7.3.4 基于離散對數(shù)的代理簽名7.4 群簽名7.4.1 群簽名的定義7.4.2 群簽名的安全性質(zhì)7.4.3 Camenisch—Stadlei群簽名7.4.4 ACJT群簽名7.5 簽密7.5.1 簽密的定義7.5.2 Y.Zheng基于短簽名的簽密方案SCS7.5.3 Bao&Deng可公開驗(yàn)證的簽密7.5.4 第一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字簽名算法的簽密7.5.5 基于DSA的簽密方案SC—DSA7.5.6 相關(guān)問題7.6 廣義簽密7.6.1 廣義簽密的定義7.6.2 廣義簽密ECGSC7.6.3 相關(guān)問題參考文獻(xiàn)第八章 多方密碼協(xié)議8.1 秘密共享與門限密碼體制8.1.1 秘密共享8.1.2 門限方案的變體8.1.3 秘密共享的應(yīng)用8.2 零知識(shí)證明8.2.]零知識(shí)證明的基本概念8.2.2 零知識(shí)證明的形式化定義8.2.3 零知識(shí)證明協(xié)議8.3 安全多方計(jì)算8.3.1 概述8.3.2 理想模式下的協(xié)議參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　計(jì)算復(fù)雜性理論　　計(jì)算復(fù)雜性理論的核心內(nèi)容是NP完全性理論，而NP完全問題是否難解是當(dāng)代數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)中尚未解決的最重要的問題之一。眾所周知，公鑰密碼的理論基石是NP完全問題的難解性，如果對NP完全問題能找到有效解法，則絕大多數(shù)公鑰密碼體制將面臨著被攻破的威脅。本章主要介紹計(jì)算復(fù)雜性理論中最基本的內(nèi)容，使讀者對算法的復(fù)雜性、問題的難度、P與NP的區(qū)別以及多項(xiàng)式歸約的思想有一定的認(rèn)識(shí)，從而更深入地理解密碼體制的安全性，為后面的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)?！　?.1　計(jì)算復(fù)雜性理論概述　　計(jì)算復(fù)雜性理論是理論計(jì)算機(jī)科學(xué)中有關(guān)可計(jì)算理論的分支，它使用數(shù)學(xué)方法對計(jì)算中所需的各種資源的耗費(fèi)作定量的分析，并研究各類問題之間在計(jì)算復(fù)雜程度上的相互關(guān)系和基本性質(zhì)，是算法分析的理論基礎(chǔ)?！　榱擞?jì)算一類問題，總要耗費(fèi)一定的時(shí)間和存儲(chǔ)空間等資源。資源的耗費(fèi)量是問題大小的函數(shù)，稱為問題對該資源需求的復(fù)雜度。計(jì)算復(fù)雜性理論主要研究和分析復(fù)雜度函數(shù)隨問題大小而增長的階，探討它們對于不同的計(jì)算模型在一定意義下的無關(guān)性；根據(jù)復(fù)雜度的階對被計(jì)算的問題分類；研究各種不同資源耗費(fèi)之間的關(guān)系；估計(jì)一些基本問題的資源耗費(fèi)情況的上、下界，等等?！　∮?jì)算復(fù)雜性理論中常常用到計(jì)算模型、問題、算法、時(shí)間復(fù)雜性等概念，下面一一介紹?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《現(xiàn)代密碼學(xué)》是在多年教學(xué)實(shí)踐和研究的基礎(chǔ)上形成的，編寫者一直從事密碼學(xué)和信息安全方面的研究，并多次講授過研究生的現(xiàn)代密碼學(xué)課程。





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