第1章密碼學(xué)概論1
1.1信息安全是信息時(shí)代永恒的需求1
1.2信息安全和國(guó)家安全4
1.2.1我國(guó)政府高度重視信息安全4
1.2.2中國(guó)人民有志氣、有能力確保信息安全和國(guó)家安全5
1.3密碼技術(shù)是信息安全的關(guān)鍵技術(shù)6
1.4密碼學(xué)的基本概念11
1.4.1密碼體制11
1.4.2密碼的安全性14
1.5我國(guó)革命戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的密碼奇功17
1.5.1四渡赤水密碼建奇功17
1.5.2豪密奇功18
1.6我國(guó)的密碼法和商用密碼標(biāo)準(zhǔn)20
1.6.1中華人民共和國(guó)密碼法20
1.6.2我國(guó)的商用密碼標(biāo)準(zhǔn)21
習(xí)題23
第2章分組密碼24
2.1高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)24
2.1.1數(shù)學(xué)基礎(chǔ)24
2.1.2Rijndael加密算法26
2.1.3Rijndael解密算法31
2.1.4Rijndael的安全性33
2.2中國(guó)商用密碼算法SM434
2.2.1SM4算法描述34
2.2.2SM4的可逆性和對(duì)合性38
2.2.3SM4的安全性41
2.3分組密碼的應(yīng)用技術(shù)41
2.3.1分組密碼的工作模式41
2.3.2分組密碼的短塊加密46目錄習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究48
第3章序列密碼49
3.1序列密碼的概念49
3.2線性移位寄存器序列50
3.3非線性序列54
3.3.1非線性移位寄存器序列54
3.3.2對(duì)線性移位寄存器序列進(jìn)行非線性組合55
3.3.3利用強(qiáng)分組碼產(chǎn)生非線性序列55
3.4中國(guó)商用祖沖之密碼55
3.4.1祖沖之密碼的算法結(jié)構(gòu)56
3.4.2基于祖沖之密碼的機(jī)密性算法128EEA362
3.4.3基于祖沖之密碼的完整性算法128EIA364
3.4.4祖沖之密碼的安全性67
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究67
第4章密碼學(xué)Hash函數(shù)69
4.1密碼學(xué)Hash函數(shù)的概念69
4.2中國(guó)商用密碼Hash函數(shù)SM371
4.2.1Hash函數(shù)迭代結(jié)構(gòu)71
4.2.2SM3算法的常數(shù)與函數(shù)72
4.2.3SM3算法描述72
4.3美國(guó)安全Hash函數(shù)SHA375
4.3.1海綿結(jié)構(gòu)76
4.3.2SHA3核心壓縮算法80
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究90
第5章公鑰密碼92
5.1公鑰密碼的基本概念92
5.2RSA密碼93
5.2.1RSA加解密算法93
5.2.2RSA密碼的安全性95
5.3ElGamal密碼98
5.3.1離散對(duì)數(shù)問(wèn)題98
5.3.2ElGamal密碼概述99
5.4橢圓曲線密碼100
5.4.1橢圓曲線101
5.4.2橢圓曲線密碼概述102
5.4.3中國(guó)商用密碼SM2橢圓曲線公鑰密碼加密算法104
5.5公鑰密碼應(yīng)用中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題108
5.5.1素?cái)?shù)的概率性檢驗(yàn)算法109
5.5.2快速運(yùn)算算法109
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究112
第6章數(shù)字簽名113
6.1數(shù)字簽名的概念114
6.2利用公鑰密碼實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名117
6.2.1利用RSA密碼實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名117
6.2.2利用ElGamal密碼實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名118
6.2.3利用橢圓曲線密碼實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名119
6.3中國(guó)商用密碼SM2橢圓曲線公鑰密碼數(shù)字簽名算法120
6.3.1數(shù)字簽名的生成算法120
6.3.2數(shù)字簽名的驗(yàn)證算法121
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究124
第7章密碼分析(選修)125
7.1樸素密碼分析125
7.1.1密碼分析的基本概念125
7.1.2窮舉攻擊125
7.2數(shù)學(xué)密碼分析127
7.2.1數(shù)學(xué)密碼分析的基本思想127
7.2.2差分密碼分析128
7.2.3線性密碼分析130
7.2.4代數(shù)密碼分析131
7.3側(cè)信道密碼分析133
7.3.1能量側(cè)信道分析133
7.3.2時(shí)間側(cè)信道分析134
7.3.3故障側(cè)信道分析137
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究139
第8章密鑰管理141
8.1密鑰管理的原則143
8.2傳統(tǒng)密碼體制的密鑰管理144
8.2.1密鑰產(chǎn)生145
8.2.2密鑰分發(fā)145
8.2.3密鑰存儲(chǔ)147
8.2.4密鑰更新148
8.2.5密鑰銷毀148
8.3公開(kāi)密鑰密碼體制的密鑰管理149
8.3.1密鑰產(chǎn)生149
8.3.2密鑰分發(fā)150
8.3.3公鑰基礎(chǔ)設(shè)施150
8.3.4基于門限的密鑰管理153
8.3.5中國(guó)商用密碼SM2橢圓曲線公鑰密碼密鑰交換協(xié)議155
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究156
第9章密碼協(xié)議157
9.1密碼協(xié)議的基本概念157
9.2密碼協(xié)議的設(shè)計(jì)與分析160
9.2.1密碼協(xié)議的設(shè)計(jì)原則160
9.2.2密碼協(xié)議的攻擊方法161
9.2.3密碼協(xié)議的分析方法163
9.3密碼協(xié)議分析舉例164
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究166
第10章認(rèn)證168
10.1認(rèn)證的概念168
10.2身份認(rèn)證169
10.2.1口令170
10.2.2智能卡和USBKey174
10.2.3生理特征識(shí)別176
10.3報(bào)文認(rèn)證178
10.3.1報(bào)文源和報(bào)文宿的認(rèn)證178
10.3.2報(bào)文內(nèi)容認(rèn)證180
10.3.3報(bào)文時(shí)間認(rèn)證183
習(xí)題與實(shí)驗(yàn)研究186
第11章密碼學(xué)發(fā)展與應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題(選修)188
11.1密碼是確保數(shù)據(jù)安全性的最有效技術(shù)188
11.2保密計(jì)算與同態(tài)密碼190
11.3抗量子計(jì)算密碼193
11.3.1量子計(jì)算對(duì)現(xiàn)有公鑰密碼的挑戰(zhàn)193
11.3.2格密碼的一些基礎(chǔ)知識(shí) 194
11.3.3研究抗量子計(jì)算密碼的困難198
11.4密碼系統(tǒng)智能化199
11.5擴(kuò)展密碼應(yīng)用200
11.5.1可信計(jì)算中的密碼應(yīng)用200
11.5.2區(qū)塊鏈中的密碼應(yīng)用205
習(xí)題209
參考文獻(xiàn)210