應(yīng)用密碼學(xué)基礎(chǔ)(微課視頻版) 版權(quán)信息
- ISBN:9787302677574
- 條形碼:9787302677574 ; 978-7-302-67757-4
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應(yīng)用密碼學(xué)基礎(chǔ)(微課視頻版) 內(nèi)容簡介
本書主要介紹應(yīng)用密碼學(xué)相關(guān)算法的原理、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用,包括各類密碼算法和協(xié)議設(shè)計(jì)的基本思想、密碼發(fā)展的脈絡(luò)、密碼算法的編程實(shí)現(xiàn)、常用的密碼分析方法等內(nèi)容。 全書共 18 章。第 1 章為密碼學(xué)概述,第 2 章介紹密碼學(xué)研究內(nèi)容,第 3~5 章講解古典密碼、流密碼和分組密碼,第 6~10 章講解公鑰密碼系統(tǒng)、哈希函數(shù)、消息認(rèn)證碼、密鑰管理和數(shù)字簽名,第 11 章講解安全服務(wù)和安全機(jī)制,第 12、13 章講解協(xié)議及其安全分析,第 14 章講解安全多方計(jì)算,第 15 章講解比特幣和區(qū)塊鏈,第 16、17 章講解可信計(jì)算和量子計(jì)算,第 18 章為商用密碼應(yīng)用安全性評(píng)估簡介。 本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)、信息安全和網(wǎng)絡(luò)空間安全等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書,也可作為應(yīng)用密碼學(xué)初學(xué)者的參考用書,同時(shí)適用于從事應(yīng)用密碼學(xué)相關(guān)行業(yè)的開發(fā)、研究人員進(jìn)行查閱和使用。
應(yīng)用密碼學(xué)基礎(chǔ)(微課視頻版) 目錄
第1章 密碼學(xué)概述 1
1.1 信息的定義 2
1.2 信息傳輸示例 2
1.3 Information 與 Message的對(duì)比 3
1.4 數(shù)據(jù) 4
1.5 編碼 5
1.6 計(jì)算機(jī)字符顯示分析示例 5
1.6.1 信息的表達(dá) 5
1.6.2 字母和數(shù)字的計(jì)算機(jī)編碼 6
1.6.3 在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示字符 8
1.6.4 字體的顯示方式 8
1.6.5 字符的輸入編碼 10
1.7 信息的度量 10
1.8 信息安全模型 11
1.8.1 保密通信模型 11
1.8.2 BLP 模型 11
1.8.3 Biba模型 12
1.8.4 RBAC模型 13
1.9 何為安全 14
1.10 柯克霍夫斯原則 15
1.11 密碼系統(tǒng)的安全概念 15
1.11.1 完全保密 15
1.11.2 可證明安全 16
1.11.3 語義安全 16
1.12 加密的常識(shí) 18
習(xí)題 18
第2章 密碼學(xué)研究內(nèi)容 19
2.1 密碼設(shè)計(jì) 20
2.1.1 密碼體制 20
2.1.2 基于計(jì)算困難問題的密碼體制設(shè)計(jì) 20
2.1.3 密碼困難假設(shè) 21
2.2 密碼分析 22
2.3 密碼測評(píng) 22
習(xí)題 22
第3章 古典密碼 23
3.1 簡單替換密碼 24
3.2 換位(固定周期d)密碼 24
3.3 凱撒密碼 25
3.4 移位變換(加法)密碼 25
3.5 維吉尼亞密碼 25
3.6 乘法密碼 26
3.7 仿射變換密碼 26
3.8 多表代換密碼 27
3.8.1 游樂場密碼 27
3.8.2 自動(dòng)密鑰密碼 27
習(xí)題 28
第4章 流密碼 30
4.1 流密碼的基本概念 32
4.2 密鑰的產(chǎn)生 33
4.2.1 線性同余發(fā)生器 33
4.2.2 線性反饋移位寄存器 36
4.3 序列的偽隨機(jī)性 47
4.4 偽隨機(jī)序列的命名 49
4.5 流密碼的分類 49
4.6 m序列的破解 50
4.7 非線性序列 55
4.8 RC4 55
4.9 流密碼的應(yīng)用 55
習(xí)題 55
第5章 分組密碼 57
5.1 Feistel結(jié)構(gòu) 58
5.2 DES 61
5.2.1 初始置換 62
5.2.2 輪結(jié)構(gòu) 63
5.2.3 密鑰生成 64
5.3 2DES 67
5.4 3DES 67
5.5 填充 67
5.6 分組密碼的運(yùn)行模式 68
5.6.1 電碼本模式 68
5.6.2 密碼分組鏈接模式 69
5.6.3 密碼反饋模式 69
5.6.4 輸出反饋模式 72
5.6.5 計(jì)數(shù)模式 74
5.7 SM4 74
習(xí)題 76
第6章 公鑰密碼系統(tǒng) 78
6.1 陷門單向函數(shù) 79
6.2 MH方法 80
6.2.1 0-1背包問題 80
6.2.2 MH方法實(shí)現(xiàn) 82
6.3 RSA 87
6.3.1 RSA依賴的困難問題 88
6.3.2 RSA加密方法 88
6.3.3 RSA簡單示例 89
6.4 橢圓曲線密碼系統(tǒng) 91
6.4.1 基本概念 91
6.4.2 有限域上的橢圓曲線 93
6.4.3 構(gòu)造密碼算法 96
習(xí)題 98
第7章 哈希函數(shù) 99
7.1 哈希函數(shù)的特點(diǎn) 100
7.2 對(duì)哈希函數(shù)的攻擊 100
7.3 MD5 102
7.3.1 MD5算法 102
7.3.2 核心算法HMD5 103
7.4 MD5安全性 106
7.5 SHA 106
習(xí)題 107
第8章 消息認(rèn)證碼 109
8.1 MAC函數(shù)要求 110
8.2 基于DES的MAC 110
8.3 基于哈希函數(shù)的MAC 111
習(xí)題 112
第9章 密鑰管理 113
9.1 密鑰分發(fā)的基本方法 114
9.1.1 有中心密鑰分發(fā) 115
9.1.2 無中心密鑰分發(fā) 116
9.2 Diffie-Hellman密鑰交換 117
9.3 密鑰分割 118
9.3.1 Shamir門限方案 118
9.3.2 CRT門限方案 120
習(xí)題 122
第10章 數(shù)字簽名 124
10.1 基于對(duì)稱密鑰算法的數(shù)字簽名 125
10.2 數(shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)過程 125
10.3 證書 129
10.4 HTTPS 130
10.5 簽名方案與標(biāo)準(zhǔn) 132
習(xí)題 134
第11章 安全服務(wù)和安全機(jī)制 135
11.1 密碼學(xué)支撐的安全服務(wù) 136
11.2 密碼算法 136
11.3 OSI 7層模型中的安全服務(wù)與機(jī)制 136
11.3.1 安全服務(wù) 136
11.3.2 特定的安全機(jī)制 138
11.3.3 普遍安全機(jī)制 140
11.3.4 安全服務(wù)和安全機(jī)制的關(guān)系 142
11.3.5 安全服務(wù)和層的關(guān)系 142
第12章 協(xié)議 144
12.1 零知識(shí)協(xié)議 145
12.2 認(rèn)證協(xié)議 146
12.3 智力撲克 148
12.4 Kerberos協(xié)議及系統(tǒng) 149
12.5 Windows Logon 150
12.6 TLS/SSL 150
12.7 IPv6 150
12.8 5G AKA 151
第13章 協(xié)議的安全分析 152
13.1 BAN邏輯 153
13.1.1 基本概念 153
13.1.2 邏輯公設(shè) 153
13.1.3 推理步驟 154
13.1.4 分析Needham-Schroeder協(xié)議 155
13.2 邏輯編程和協(xié)議分析工具 158
第14章 安全多方計(jì)算 159
14.1 百萬富翁方案 161
14.2 同態(tài)加密 162
14.3 開源項(xiàng)目 163
第15章 比特幣和區(qū)塊鏈 164
15.1 比特幣起源 165
15.2 技術(shù)發(fā)展脈絡(luò) 165
15.2.1 賬本 165
15.2.2 交易 166
15.2.3 拜占庭協(xié)議 166
15.2.4 挖礦原理 172
15.2.5 錢包 173
15.3 比特幣 174
15.4 其他數(shù)字貨幣或虛擬貨幣 174
15.5 區(qū)塊鏈 175
第16章 可信計(jì)算 177
16.1 可信平臺(tái)模塊 178
16.2 相關(guān)資源 183
第17章 量子計(jì)算 184
17.1 量子的提出 185
17.2 量子的態(tài)疊加 185
17.3 量子比特 186
17.4 量子計(jì)算機(jī) 186
17.4.1 量子計(jì)算機(jī)發(fā)展過程 187
17.4.2 量子計(jì)算機(jī)工作原理及實(shí)現(xiàn)模式 188
17.5 量子糾纏 190
17.6 EPR佯謬 191
17.7 量子隱形傳態(tài) 192
17.8 量子通信 193
第18章 商用密碼應(yīng)用安全性評(píng)估 194
18.1 密碼法中的評(píng)估要求 195
18.2 等保、密評(píng)與關(guān)基 196
18.3 密評(píng)的基本內(nèi)容 196
18.4 密評(píng)的應(yīng)用支撐標(biāo)準(zhǔn) 197
18.5 密評(píng)的配套測評(píng)文件 198
附錄A 拓展閱讀 200
A.1 姚期智——圖靈獎(jiǎng)的介紹 201
A.2 ZUC算法 201
A.2.1 ZUC核心部分 202
A.2.2 ZUC算法的設(shè)計(jì)理念及準(zhǔn)則 203
A.3 有限域 204
A.4 GF(2)上的本原多項(xiàng)式 204
A.5 單向函數(shù) 204
A.6 Enigma密碼機(jī) 204
A.7 安全模型 205
A.7.1 BLP模型 205
A.7.2 ISO安全模型 205
A.7.3 其他模型 205
A.8 Vernam密碼機(jī) 205
A.9 RSA-Tool 2 206
附錄B 課程設(shè)計(jì)參考 207
B.1 課程設(shè)計(jì)的目的 208
B.2 課程設(shè)計(jì)的類型 208
B.3 課程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 208
附錄C 相關(guān)機(jī)構(gòu) 210
C.1 國家密碼管理局 211
C.2 密碼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) 211
C.3 商用密碼檢測中心 212
C.4 中國密碼學(xué)會(huì) 214
附錄D 相關(guān)法律、條例、標(biāo)準(zhǔn) 215
D.1 基本概念 216
D.2 《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》 216
D.3 《中華人民共和國密碼法》 217
D.4 《中華人民共和國反恐怖主義法》 217
D.5 《中華人民共和國電子簽名法》 218
D.6 《國家商用密碼管理?xiàng)l例》 219
D.7 《信息安全技術(shù) 信息系統(tǒng)密碼應(yīng)用基本要求》 219
D.8 《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法》 220
D.9 《關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全保護(hù)條例》 220
附錄E 代數(shù)基礎(chǔ) 222
E.1 群、環(huán)、域 223
E.2 有限域的結(jié)構(gòu) 223
E.2.1 有素?cái)?shù)元素的有限域 223
E.2.2 有限域的模不可約多項(xiàng)式 223
附錄F 概率的相關(guān)概念 225
F.1 古典概率 226
F.2 條件概率 227
F.3 隨機(jī)變量 229
附錄G 信息論的相關(guān)概念 231
G.1 熵 232
G.2 哈夫曼編碼 232
參考文獻(xiàn) 234
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