目錄
前言
第1章 古典密碼
1.1 源遠流長的保密通信
1.1.1 「隱符」「隱書」與「密碼棒」
1.1.2 加密與解密
1.2 置換密碼及其破解方法
1.2.1 置換密碼的數學描述
1.2.2 置換密碼的蠻力破解
1.3 代替密碼及其破解方法
1.3.1 凱撒密碼
1.3.2 代替密碼的數學描述
1.3.3 代替密碼的頻率破解
1.3.4 漢字加/解密方法—字典密碼
1.4 Vigenere密碼及其破解方法
1.4.1 Vigenere密碼
1.4.2 多表代替密碼的數學描述
1.4.3 Vigenere密碼的分析破解
1.5 二戰中的秘密武器—轉輪密碼機
1.5.1 轉輪密碼機設計原理
1.5.2 恩尼格瑪密碼機
1.5.3 紫色密碼機
1.6 香農保密通信理論概要
1.6.1 完全保密的密碼體制
1.6.2 計算安全的密碼體制
1.7 相關的數學概念和演算法
1.7.1 同余
1.7.2 代數結構
1.7.3 歐幾里得演算法
應用示例:中途島戰役中選擇明文攻擊
小結
習題
參考文獻
第2章 序列密碼
2.1 序列密碼的起源
2.1.1 產生與明文一樣長的密鑰
2.1.2 密鑰序列的偽隨機化
2.2 線性反饋移位寄存器(LFSR)
2.2.1 LFSR的工作原理
2.2.2 n-LFSR的有理表示
2.2.3 *退化的LFSR情況
2.3 m序列的偽隨機性
2.3.1 隨機性和偽隨機性的特性指標
2.3.2 m序列的偽隨機性證明
2.4 對偶移位寄存器(DSR)
2.4.1 DSR的性質
2.4.2 DSR的狀態更新過程
2.5 LFSR序列的線性綜合解和非線性綜合
2.5.1 Berlekamp-Massey演算法
2.5.2 LFSR輸出序列的非線性綜合
2.5.3 針對序列密碼的攻擊
2.6 序列密碼的著名演算法
2.6.1 A5演算法
2.6.2 RC4演算法
2.6.3 *NESSIE和eSTREAM項目中的序列密碼
2.6.4 我國序列密碼商密標準ZUC演算法
2.7 KG的統計測試方法
2.7.1 一般統計測試原理
2.7.2 常見的統計測試
應用示例:移動通信中的序列密碼
小結
習題
參考文獻
第3章 分組密碼
3.1 分組密碼概述
3.1.1 分組密碼與序列密碼的區別
3.1.2 香農提出的「擴散」和「混淆」準則
3.2 國際上第一個密碼標準DES
3.2.1 Feistel結構
3.2.2 數據加密標準(DES)
3.2.3 DES的破譯與安全性增強措施
3.3 IDEA和MISTY演算法
3.3.1 LM結構和IDEA
3.3.2 MISTY結構和MISTY1演算法
3.4 高級加密標準(AES)
3.4.1 NIST徵集高級加密標準
3.4.2 AES演算法
3.4.3 AES的優勢
3.5 我國商用密碼標準SM
3.5.1 我國分組演算法標準SM
3.5.2 SM4的特點與優勢
3.6 輕量級分組密碼演算法的興起
3.6.1 更「節儉」的應用需求
3.6.2 標準演算法PRESENT
3.7 分組密碼的工作模式
3.7.1 電碼本(ECB)模式
3.7.2 密碼分組鏈接(CBC)模式
3.7.3 輸出反饋(OFB)模式
3.7.4 密文反饋(CFB)模式
3.7.5 計數器(CTR)模式
應用示例:分組密碼演算法在雲端存儲中的應用
小結
習題
參考文獻
第4章 Hash函數
4.1 消息的完整性及可靠性
4.1.1 消息認證的現實需求
4.1.2 電子文檔的指紋生成器—Hash函數
4.2 Hash函數的設計與實現
4.2.1 Hash函數設計方法
4.2.2 Hash函數的一般實現過程
4.3 Hash演算法標準的誕生與演變
4.3.1 早期的Hash演算法標準
4.3.2 摘要長度的不斷擴展
4.3.3 針對MD5/SHA-1等的攻擊
4.3.4 針對MD結構的攻擊方法
4.4 Hash演算法的新標準
4.4.1 NIST的SHA-
4.4.2 我國商密標準SM
4.4.3 針對新標準演算法的攻擊
4.5 Hash函數的廣泛應用
4.5.1 消息認證碼(MAC)
4.5.2 認證加密
4.5.3 其他應用
應用示例:電腦軟體的完整性保護
小結
習題
參考文獻
第5章 公鑰密碼
5.1 公鑰密碼的誕生
5.1.1 解決對稱密鑰建立的問題
5.1.2 密碼學的「新方向」
5.2 早期提出的公鑰加密演算法
5.2.1 基於背包問題的公鑰加密演算法
5.2.2 基於大整數分解的公鑰加密演算法
5.2.3 RSA選擇多大的數才安全
5.3 基於離散對數問題的公鑰加密演算法
5.3.1 ElGamal提出的解決方案
5.3.2 橢圓曲線的「加盟」
5.3.3 離散對數的破解之道
5.4 公鑰密碼中的數字簽名
5.4.1 認證技術的主要工具
5.4.2 數字簽名經典演算法
5.4.3 數字簽名的安全性
5.4.4 數字簽名的應用
5.5 公鑰密碼演算法標準
5.5.1 美國NIST公鑰密碼標準
5.5.2 我國商用密碼標準SM
5.5.3 *我國商用密碼標準SM
5.6 迎接量子計算的挑戰
5.6.1 傳統密碼演算法的「危機」
5.6.2 后量子密碼演算法的「湧現」
5.6.3 后量子密碼演算法標準
應用示例:數字簽名在電子保單中的應用
小結
習題
參考文獻
第6章 密碼協議
6.1 密鑰分配協議
6.1.1 密鑰管理的內涵
6.1.2 密鑰分配
6.1.3 Needham-Schroeder密鑰分配協議
6.1.4 Kerberos密鑰分配協議
6.2 密鑰協商協議
6.2.1 共享密鑰的協商
6.2.2 DH密鑰協商協議
6.2.3 MTI協議與STS協議
6.3 秘密共享協議
6.3.1 秘密共享的定義
6.3.2 典型秘密共享協議
6.3.3 秘密共享的進一步發展
6.