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密碼分析學(新一代信息技術網路空間安全高等教育系列教材)

  • 作者：編者:王美琴|責編:張中興//梁清//李香葉|總主編:王小雲//沈昌祥
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030756015
  • 出版日期：2023/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：316
人民幣：RMB 79 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統介紹了對稱密碼演算法和雜湊函數的主流分析理論與方法，如差分分析、線性分析、積分分析、中間相遇攻擊、立方攻擊、比特追蹤法、側通道攻擊等。注重數學模型構建與編程測試技術相結合，以縮減輪數的演算法或小版本的演算法為例進行講解和實驗測試，部分內容來自參編人員的原創性研究成果，從研究角度還原模型提出和建立全過程，便於讀者學習掌握發現問題、分析問題與解決問題的思路和方法。本書配備了豐富的拓展學習資源，讀者掃描二維碼即可學習。
    本書可作為網路空間安全、信息安全、密碼科學與技術等相關專業的本科生和研究生的教科書或參考書，也可供從事網路空間安全相關工作的同仁參考，或感興趣的自學者自修。
作者介紹
編者:王美琴|責編:張中興//梁清//李香葉|總主編:王小雲//沈昌祥
    王美琴，現任山東大學網路空間安全學院常務副院長、密碼技術與信息安全教育部重點實驗室副主任，是中國密碼學會理事、中國密碼學會密碼數學理論專業委員會副主任和教育部高等學校網路空間安全專業教學指導委員會委員，國務院特殊津貼專家。王美琴教授長期從事密碼分析與設計理論的教學和科研工作，在EUROCRYPT、ASIACRYPT等國際密碼學頂級會議和頂級刊物發表高水平論文百余篇，主持國家「變革性技術關鍵科學問題」重點專項課題、國家自然科學基金重點項目等多個項目，獲得國家科技進步獎一等獎、黨政機要密碼科技進步獎一等獎等獎勵。
目錄
叢書序
序一
序二
前言
第1章  密碼分析學概述
  1.1  密碼分析學的基本概念
  1.2  各類演算法的攻擊目標
  1.3  密碼分析的一般模型
第2章  恩尼格瑪密碼機的破解
  2.1  猜測明密文的對應
  2.2  恢復擾頻器的設置
    2.2.1  利用環路實現分割
    2.2.2  連接多台機器恢復擾頻器設置
  2.3  恢複線路接線板的設置
  2.4  密鑰恢復攻擊
第3章  分組密碼的差分分析及相關分析方法
  3.1  差分分析
    3.1.1  差分分析原理
    3.1.2  CipherFour演算法的差分分析
  3.2  截斷差分分析
    3.2.1  截斷差分分析原理
    3.2.2  CipherFour演算法的截斷差分分析
  3.3  飛去來器攻擊及矩形攻擊
    3.3.1  飛去來器攻擊原理
    3.3.2  增強的飛去來器攻擊原理
    3.3.3  矩形攻擊原理
  3.4  不可能差分分析
    3.4.1  不可能差分分析原理
    3.4.2  Feistel結構的不可能差分分析
  3.5  相關密鑰差分分析
第4章  分組密碼的線性分析及相關分析方法
  4.1  線性分析
    4.1.1  線性分析的研究動機與可行性分析
    4.1.2  線性分析框架
    4.1.3  S盒線性性質的提取
    4.1.4  密碼演算法線性近似的構造
    4.1.5  利用線性近似恢復更多子密鑰信息
    4.1.6  統計假設檢驗
    4.1.7  線性分析複雜度與成功率的評估
    4.1.8  進一步閱讀建議
  4.2  多重線性分析
    4.2.1  多重線性分析框架
    4.2.2  錯誤密鑰下TMP的分佈
    4.2.3  正確密鑰下TMP的分佈
    4.2.4  多重線性分析複雜度的評估
  4.3  多維線性分析
    4.3.1  多維線性分析框架
    4.3.2  錯誤密鑰下TMD的分佈
    4.3.3  正確密鑰下TMD的分佈
    4.3.4  多維線性分析複雜度的評估

  4.4  零相關線性分析
    4.4.1  零相關線性分析框架
    4.4.2  零相關線性分析複雜度的評估
    4.4.3  減少數據量的零相關線性分析
  4.5  多重和多維零相關線性分析
    4.5.1  多重和多維零相關線性分析框架
    4.5.2  多重和多維零相關線性分析複雜度的評估
  4.6  差分-線性分析
    4.6.1  差分-線性分析框架
    4.6.2  CipherFour演算法的差分-線性分析
  4.7  密鑰差分不變偏差技術
    4.7.1  密鑰差分不變偏差技術的分析框架
    4.7.2  密鑰差分不變偏差技術的通用攻擊過程
    4.7.3  Mini-AES演算法的相關密鑰不變偏差攻擊
第5章  積分分析
  5.1  積分分析基本原理
  5.2  分離特性
    5.2.1  分離特性的思想
    5.2.2  向量化的分離特性
    5.2.3  比特級的分離特性
第6章  中間相遇攻擊
  6.1  中間相遇攻擊原理
  6.2  相遇函數為值的攻擊
    6.2.1  全狀態值相遇的情況
    6.2.2  部分狀態值相遇的情況
    6.2.3  拼切技術
  6.3  相遇函數為集合映射關係的中間相遇攻擊
    6.3.1  DS中間相遇攻擊的區分器
    6.3.2  密鑰恢復攻擊
第7章  分組密碼的其他攻擊方法
  7.1  代數攻擊
    7.1.1  插值攻擊
    7.1.2  線性化
    7.1.3  Gr.bner基攻擊
  7.2  滑動攻擊
    7.2.1  滑動攻擊原理
    7.2.2  Feistel結構的滑動攻擊
第8章  分組密碼的各種分析方法的等價性
  8.1  基礎知識
    8.1.1  相關定義
    8.1.2  主要結論
  8.2  不可能差分區分器與零相關線性殼的等價性
  8.3  零相關線性殼與積分區分器的聯繫
  8.4  不可能差分區分器與積分區分器的聯繫
第9章  區分器的自動化搜索
  9.1  MILP自動化求解工具
    9.1.1  MILP簡介
    9.1.2  差分區分器的搜索
    9.1.3  線性區分器的搜索
    9.1.4  不可能差分/零相關線性路線的搜索

    9.1.5  分離特性的搜索
  9.2  SAT自動化求解工具
    9.2.1  差分區分器的搜索
    9.2.2  線性區分器的搜索
    9.2.3  不可能差分/零相關線性路線的搜索
    9.2.4  分離特性的搜索
    9.2.5  DS中間相遇攻擊的搜索
第10章  分組密碼工作模式的攻擊概述
  10.1  電碼本模式
  10.2  密文分組鏈接模式
    10.2.1  初始向量的作用與注意事項
    10.2.2  明文填充：處理明文長度非n整數倍的情形
    10.2.3  CBC的安全性
    10.2.4  CBC的選擇密文攻擊
    10.2.5  數據複雜度為2n/2的CBC通用攻擊
  10.3  輸出反饋模式
  10.4  計數器模式
    10.4.1  初始向量重用對OFB與CTR的損害
第11章  序列密碼的經典安全性分析技術
  11.1  序列密碼概述
  11.2  B-M演算法
  11.3  相關攻擊
    11.3.1  布爾函數的線性相關性
    11.3.2  Walsh-Hadamard變換
    11.3.3  LFSR驅動的序列密碼的相關攻擊
第12章  序列密碼的立方攻擊
  12.1  布爾函數
    12.1.1  代數標準型
    12.1.2  莫比烏斯變換
  12.2  立方攻擊原理
  12.3  動態立方攻擊
    12.3.1  零化技術
第13章  雜湊函數的安全性分析概述
  13.1  雜湊函數的通用攻擊
    13.1.1  生日攻擊原理
    13.1.2  廣義生日攻擊原理
  13.2  雜湊函數的常見結構
  13.3  雜湊函數的原像攻擊
    13.3.1  中間相遇攻擊
    13.3.2  差分中間相遇攻擊
    13.3.3  完全二分結構體技術
    13.3.4  Keccak演算法的原像攻擊
    13.3.5  偽原像攻擊轉化原像攻擊技術
    13.3.6  強制前綴的原像攻擊
  13.4  雜湊函數的第二原像攻擊
    13.4.1  基礎知識
    13.4.2  基於拓展消息的第二原像攻擊
  13.5  雜湊函數的碰撞攻擊
    13.5.1  反彈攻擊
    13.5.2  比特追蹤法和消息修改技術

第14章  消息認證碼的安全性分析概述
  14.1  消息認證碼概述
  14.2  消息認證碼的偽造攻擊
    14.2.1  R-型區分攻擊和存在性偽造
    14.2.2  選擇性偽造
    14.2.3  通用性偽造
  14.3  消息認證碼的密鑰恢復攻擊
    14.3.1  5輪Keccak-MAC-512的密鑰恢復
第15章  側通道分析概述
  15.1  側通道分析原理
  15.2  時間攻擊
  15.3  功耗分析
    15.3.1  功耗泄露採集方法
    15.3.2  簡單功耗攻擊
    15.3.3  差分功耗分析
    15.3.4  相關功耗分析
    15.3.5  模板攻擊
  15.4  側通道安全研究熱點
附錄A  演算法說明
  A.1  恩尼格瑪密碼機
    A.1.1  線路接線板（S）
    A.1.2  擾頻器組合（R）
    A.1.3  反射器（T）
    A.1.4  恩尼格瑪密碼機的使用
  A.2  CipherFour演算法
  A.3  高級加密標準AES演算法
  A.4  Mini-AES演算法
    A.4.1  Mini-AES演算法的輪函數
    A.4.2  Mini-AES演算法的密鑰生成演算法
  A.5  Grain-128演算法
  A.6  Keccak演算法
  A.7  Whirlpool演算法
  A.8  MD4演算法
  A.9  MD5演算法
參考文獻

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