密码学

基础篇

第1章绪论

1.1密码学发展简史

1.1.1古典密码术

1.1.2机器密码时代

1.1.3传统密码学

1.1.4公钥密码学

1.2几种古典密码

1.2.1Caesar密码

1.2.2Vigenère密码

1.2.3Playfair密码

1.2.4Hill密码

1.2.5置换密码

1.3密码学基本概念

1.3.1密码学的基本术语

1.3.2密码体制分类

1.3.3密码学的基本模型

1.4密码分析

习题

第2章流密码

2.1基本概念

2.1.1同步流密码

2.1.2有限状态自动机

2.1.3密钥流生成器

2.2线性反馈移位寄存器

2.3线性反馈移位寄存器的一元多项式表示

2.4m序列的伪随机性

2.5m序列密码的破译

2.6非线性序列

2.6.1Geffe序列生成器

2.6.2JK触发器

2.6.3Pless生成器

2.6.4钟控序列生成器

习题

第3章基本分组密码体制

3.1数据加密标准

3.1.1DES描述

3.1.2DES分析

3.1.3三重DES

3.2高级加密标准

3.2.1数学基础

3.2.2AES描述

3.2.3AES安全分析

3.3国际数据加密算法

3.3.1设计原理

3.3.2IDEA描述

3.3.3IDEA实现

3.4SM4算法

3.4.1设计原理

3.4.2SM4算法的密钥扩展方案

3.4.3SM4算法的S盒分析

3.4.4SM4算法加密实例

习题

第4章哈希函数

4.1Hash函数的定义和性质

4.1.1Hash函数的定义

4.1.2Hash函数的性质

4.1.3术语、符号及基本运算

4.2Hash函数MD5

4.2.1MD5算法描述

4.2.2MD5的安全性

4.3SHA1

4.3.1SHA1算法描述

4.3.2SHA1算法的安全性

4.4MD6、SHA2及SHA3简介

4.4.1MD6算法

4.4.2SHA2算法

4.4.3SHA3算法

4.4.4SM3算法

4.5Hash函数性能比较

习题

第5章基本公钥密码体制

5.1公钥密码体制基本概念

5.1.1公钥密码体制构造

5.1.2重要的公钥密码方案

5.1.3公钥密码体制的应用

5.2公钥加密

5.2.1RSA公钥密码体制

5.2.2ElGamal公钥密码体制

5.2.3椭圆曲线密码体制

5.2.4MenezesVanstone椭圆曲线密码体制

5.3数字签名

5.3.1RSA数字签名方案

5.3.2ElGamal数字签名方案

5.3.3数字签名标准

5.3.4椭圆曲线数字签名算法

5.4数字签名的安全需求

习题

第6章密钥管理

6.1概述

6.2对称密码体制的密钥分发

6.2.1手工分发

6.2.2基于对称密码技术的密钥分发

6.2.3基于非对称密码技术的密钥分发

6.3公钥密码体制的密钥管理

6.3.1X.509证书标准

6.3.2认证机构及其信任链

6.3.3密钥与证书管理

习题

深入篇

第7章私钥密码算法(续)(简介)

7.1Blowfish算法

7.2RC5算法

7.3CAST128算法

7.4首届全国密码算法竞赛分组密码算法简介

第8章公钥密码算法(续)

8.1MH背包公钥密码系统

8.1.1背包(Knapsack)问题

8.1.2MH背包公钥密码系统描述

8.2Rabin公钥密码体制

8.2.1Rabin公钥密码体制描述

8.2.2Rabin公钥密码体制的安全性

8.3GoldwasserMicali概率公钥密码体制

8.3.1GoldwasserMicali概率公钥密码体制描述

8.3.2GoldwasserMicali概率公钥密码体制的安全性

8.4NTRU公钥密码体制

8.4.1NTRU公钥密码体制描述

8.4.2NTRU公钥密码体制的安全性

8.5盲签名方案

习题

第9章基于身份的公钥密码学

9.1基于身份的签名

9.1.1Shamir的基于身份的数字签名体制的构成

9.1.2Shamir的基于身份的数字签名体制的算法描述

9.1.3Shamir的基于身份的数字签名体制安全性分析

9.2利用椭圆曲线上Weil配对的基于身份的公钥密码体制

9.2.1超奇异椭圆曲线与Weil配对

9.2.2DDH问题与CDH问题

9.2.3利用Weil配对的基于身份密钥共享体制

9.2.4利用Weil配对的三方DiffieHellman密钥协议

9.3Boneh与Franklin的基于身份的公钥加密体制

9.3.1Boneh与Franklin的公钥加密体制的构成

9.3.2Boneh与Franklin的公钥加密体制的算法描述

9.3.3公开系统环境中的Boneh与Franklin的公钥加密体制

9.4SM9标识密码算法

9.4.1SM9主要参数定义

9.4.2SM9数字签名算法

9.4.3SM9公钥加密算法

9.4.4SM9密钥交换协议

习题

第10章计算复杂性理论

10.1图灵机

10.2语言、问题、算法及计算复杂度表示

10.3P、NP与NP完全问题

10.3.1三类问题的相关定义

10.3.2P问题和NP问题举例

10.4单向函数与陷门单向函数

10.4.1单向函数

10.4.2陷门单向函数

习题

第11章零知识证明与比特承诺

11.1零知识证明

11.1.1零知识证明协议示例

11.1.2零知识证明协议定义

11.2基于零知识证明的身份识别协议

11.2.1Schnorr身份识别协议

11.2.2FiatShamir身份识别协议

11.2.3Okamoto身份识别协议

11.3比特承诺

11.3.1比特承诺方案的数学构造

11.3.2利用对称密码算法的比特承诺方案

11.3.3利用单向函数的比特承诺方案

11.4NP问题的零知识证明简述

习题

第12章量子密码技术简介

附录A数论基本知识

A.1整除与素数

A.2同余与模运算

A.3模乘运算中的逆元与欧氏算法

A.4MillerRabin素性检测算法

A.5一次同余式

A.6中国剩余定理

A.7二次剩余、勒让德符号与雅可比符号

附录B代数基本知识

B.1群

B.2环

B.3域

B.4多项式环

B.5有限域GF(pn)中的运算

参考文献