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第1章 密码学概要1

1.1密码学的简要历史1

1.2密码学的体系结构2

1.2.1安全问题2

1.2.2基本密码技术3

1.2.3安全性7

1.2.4有效性8

1.2.5密码分析9

习题9

第2章 加密体制10

2.1古典密码11

2.1.1算法基本模式11

2.1.2代换密码举例11

2.2Shannon理论概要13

2.2.1伪密钥与唯一解距离13

2.2.2完善保密性14

2.2.3实际保密性15

2.3加密体制的安全性16

2.4序列密码17

2.4.1工作模式与研究问题17

2.4.2线性反馈移位寄存器18

2.4.3典型算法18

2.5分组密码19

2.5.1基本参数与模式19

2.5.2主要算法20

2.5.3使用模式22

2.6公钥加密体制24

2.6.1产生背景和理论模型24

2.6.2安全性25

2.6.3典型算法25

2.6.4混合加密和密钥封装-数据封装模式29

习题30

第3章 认证系统32

3.1杂凑函数32

3.1.1安全性32

3.1.2典型算法34

3.2消息认证码35

3.2.1安全性35

3.2.2典型算法35

3.3数字签名37

3.3.1应用背景与形式定义37

3.3.2安全性37

3.3.3典型算法38

习题39

第4章 基本密码协议41

4.1身份认证协议41

4.2数字证书与公钥基础设施42

4.3密钥建立协议43

4.3.1密钥分配44

4.3.2密钥协商45

4.4零知识证明协议47

4.5身份识别协议48

4.6应用协议举例49

4.6.1电话抛币协议简例49

4.6.2秘密共享简例50

习题50

第5章 因特网安全协议基础51

5.1公钥基础设施52

5.1.1体系结构52

5.1.2X.50953

5.2网络认证54

5.2.1X.509认证54

5.2.2Kerberos简介55

习题57

第6章 PGP58

6.1公钥系统的密钥管理58

6.2整体操作59

6.3消息格式和处理过程60

6.4信任管理61

习题61

第7章 传输层安全协议62

7.1基本原理62

7.2握手协议63

7.3密钥系统64

7.4数据安全65

7.5协议体系66

习题66

第8章 网络层安全协议67

8.1基本原理67

8.2SPD和SAD68

8.3认证头协议68

8.3.1认证头的格式68

8.3.2认证及其作用域69

8.4封装安全载荷69

8.4.1ESP的数据包格式70

8.4.2ESP的作用域70

8.5安全关联和密钥管理协议71

8.5.1基本原理71

8.5.2ISAKMP头格式71

8.5.3ISAKMP载荷类型71

8.5.4ISAKMP交换类型72

8.6IKE协议72

8.6.1IKEv1交换模式73

8.6.2密钥建立73

8.6.3IKEv273

8.7虚拟专用网简介74

习题75

第9章 无线通信安全简介76

9.1移动通信安全76

9.1.1移动通信系统概要76

9.1.2GSM安全体系77

9.1.3GPRS和3G系统的安全体系简介78

9.2无线局域网安全79

9.2.1WLAN安全技术79

9.2.2安全缺陷及改进79

9.3WAP80

9.3.1WAP简介80

9.3.2WAP安全体系81

9.3.3WAP安全实现82

9.4无线传感器网络安全简介82

9.4.1无线传感器网络简介82

9.4.2WSN的安全特点83

9.4.3WSN的安全需求83

9.4.4WSN安全机制的两种思路85

9.4.5WSN常用的安全协议85

9.4.6WSN的密钥管理85

第10章 对称加密算法88

10.1序列密码88

10.1.1RC488

10.1.2基于模算术的生成器89

10.2分组密码设计原理89

10.3DES90

10.3.1加密整体结构90

10.3.2密钥扩展91

10.3.3f函数92

10.3.4解密92

10.4AES94

10.4.1数学基础94

10.4.2输入、输出和中间状态96

10.4.3整体加密和解密98

10.4.4加密、解密中的变换99

10.4.5密钥扩展102

习题103

第11章 公钥加密算法104

11.1RSA的实现问题104

11.1.1素数分布的相关结果104

11.1.2模n求逆算法105

11.1.3快速模幂算法106

11.2概率素性判别107

11.2.1Solovay-Strassen素性测试法107

11.2.2Miller-Rabin素性测试法109

11.3RSA-OAEP110

11.4椭圆曲线的数学理论简介111

11.4.1实数域上的椭圆曲线111

11.4.2有限域上的椭圆曲线113

11.4.3与椭圆曲线密码有关的计算问题114

11.5基于离散对数的典型加密方案114

11.5.1Cramer-Shoup体制简介114

11.5.2基于DLP的KEM115

习题116

第12章 签名、杂凑与协议算法117

12.1RSA-PSS117

12.1.1编码117

12.1.2解码118

12.1.3RSA-PSS119

12.2基于离散对数签名119

12.2.1Schnorr签名120

12.2.2数字签名标准算法DSA120

12.2.3椭圆曲线DSA121

12.2.4基于离散对数的一般签名122

12.3杂凑函数123

12.3.1算法设计原理123

12.3.2SHA-1124

12.4零知识证明126

12.5Shamir门限秘密共享127

习题129

第13章 其他密码问题130

13.1密钥规模的选取130

13.2特殊签名131

13.2.1典型扩展签名131

13.2.2不可否认签名132

13.3基于身份公钥密码简介135

13.4理论密码学简介136

13.4.1现有体系和基本结论136

13.4.2核心概念137

13.5分布式密码简介139

附录 相关知识141

附录A数学基础141

A.1初等数论141

A.1.1算术基本定理141

A.1.2同余142

A.1.3二次剩余144

A.2群145

A.3环与域146

A.4有限域147

附录B计算复杂性理论149

B.1问题与算法149

B.2算法的复杂度149

B.3问题复杂度150

B.4Turing归约与NPC问题151

B.5概率算法与有效算法含义151

参考文献153