密碼學(xué)概論：中文版

第1章  密碼學(xué)及其應(yīng)用概述  1
1.1  安全通信  2
1.1.1  可能的攻擊  2
1.1.2  對稱和公開密鑰算法  3
1.1.3  密鑰長度  5
1.2  密碼學(xué)應(yīng)用  6
第2章  古典密碼體制  8
2.1  移位密碼  8
2.2  仿射密碼  9
2.3  Vigenère 密碼  11
2.3.1  發(fā)現(xiàn)密鑰長度  12
2.3.2  發(fā)現(xiàn)密鑰：第一種方法  13
2.3.3  發(fā)現(xiàn)密鑰：第二種方法  15
2.4  替換密碼  16
2.5  福爾摩斯密碼  18
2.6  Playfair和ADFGX密碼  21
2.7  分組密碼  23
2.8  二進(jìn)制數(shù)和ASCII  26
2.9  一次一密  27
2.10  偽隨機(jī)序列生成  28
2.11  線性反饋移位寄存序列  30
2.12  Enigma  34
2.13  習(xí)題  37
2.14  上機(jī)題  39
第3章  基礎(chǔ)數(shù)論  42
3.1  基本概念  42
3.1.1  整除  42
3.1.2  素?cái)?shù)  43
3.1.3  最大公約數(shù)(Greatest Common Divisor)  44
3.2  求解ax＋by＝d  46
3.3  同余  47
3.3.1  除法  49
3.3.2  求a-1(mod n)  50
3.3.3  當(dāng)gcd(a，n)=1時(shí)，解ax≡ c(mod n)  50
3.3.4  如果gcd(a，n)>1怎么辦  50
3.3.5  分?jǐn)?shù)的計(jì)算  51
3.4  中國剩余定理  51
3.5  模的冪計(jì)算  53
3.6  費(fèi)爾馬小定理和歐拉定理  54
3.7  本原根  56
3.8  模n逆矩陣  57
3.9  模n平方根  58
3.10  有限域  59
3.10.1  除法  62
3.10.2  LFSR序列  64
3.11  習(xí)題  65
3.12  上機(jī)題  67
第4章  數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)  69
4.1  概述  69
4.2  一個(gè)簡單的類DES算法  70
4.3  微分密碼分析法  72
4.3.1  具有三輪循環(huán)的微分密碼分析法  73
4.3.2  具有四輪循環(huán)的微分密碼分析法  75
4.4  DES  76
4.5  操作模式  82
4.5.1  電子密碼本（ECB）  82
4.5.2  密碼分組鏈（CBC）  82
4.5.3  密碼反饋（CFB）  83
4.6  破解DES  84
4.7  口令的安全  87
4.8  習(xí)題  88
第5章  高級加密標(biāo)準(zhǔn)：Rijndael  90
5.1  基本算法  90
5.2  層  91
5.2.1  字節(jié)轉(zhuǎn)換  91
5.2.2  移動(dòng)行變換  92
5.2.3  混合列變換  92
5.2.4  加循環(huán)密鑰  93
5.2.5  密鑰計(jì)劃表  93
5.2.6  S-盒的構(gòu)成  94
5.3  解密  94
5.4  設(shè)計(jì)中要考慮的問題  96
第6章  RSA算法  98
6.1  RSA算法  98
6.2  對RSA的攻擊  101
6.3  素?cái)?shù)判定  103
6.4  因數(shù)分解  106
6.5  RSA挑戰(zhàn)  110
6.6  協(xié)議驗(yàn)證上的應(yīng)用  111
6.7  公鑰概念  111
6.8  習(xí)題  113
6.9  上機(jī)題  115
第7章  離散對數(shù)  117
7.1  離散對數(shù)  117
7.2  離散對數(shù)的計(jì)算  118
7.2.1  Pohlig-Hellman算法  118
7.2.2  指數(shù)微積分  120
7.2.3  模4離散對數(shù)的計(jì)算  121
7.3  比特約定  122
7.4  ElGamal公鑰體制  123
7.5  習(xí)題  124
7.6  上機(jī)題  125
第8章  數(shù)字簽名  126
8.1  RSA簽名  126
8.2  ElGamal簽名方案  127
8.3  散列函數(shù)  129
8.4  生日攻擊  132
8.4.1  簽名方案中的生日攻擊  133
8.4.2  基于離散對數(shù)的生日攻擊  133
8.4.3  雙重加密的中間相遇攻擊  134
8.5  數(shù)字簽名算法  134
8.6  習(xí)題  136
8.7  上機(jī)題  137
第9章  電子商務(wù)與數(shù)字現(xiàn)金  139
9.1  安全的電子交易  139
9.2  數(shù)字現(xiàn)金  141
9.3  習(xí)題  145
第10章  秘密共享方案  146
10.1  秘密分拆  146
10.2  門限方案  146
10.3  習(xí)題  151
10.4  上機(jī)題  152
第11章  搏弈  153
11.1  電話擲幣  153
11.2  電話撲克  155
11.3  習(xí)題  158
第12章  零知識證明  159
12.1  基本構(gòu)成  159
12.2  Feige-Fiat-Shamir識別方案  161
12.3  習(xí)題  162
第13章  密鑰建立協(xié)議  165
13.1  密鑰協(xié)商協(xié)議  165
13.2  密鑰預(yù)分發(fā)  167
13.3  密鑰分發(fā)  168
13.4  公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）  171
13.5  習(xí)題  173
第14章  信息論  175
14.1  概率回顧  175
14.2  熵  177
14.3  哈夫曼編碼  180
14.4  完全保密  181
14.5  英文的熵  183
14.6  習(xí)題  187
第15章  橢圓曲線  189
15.1  加法定律  189
15.2  模n橢圓曲線  192
15.2.1  模p點(diǎn)的數(shù)目  193
15.2.2  基于橢圓曲線的離散對數(shù)  193
15.2.3  表示明文  194
15.3  用橢圓曲線因數(shù)分解  194
15.4  特征為2的橢圓曲線  197
15.5  橢圓曲線密碼體制  199
15.5.1  橢圓曲線ElGamal密碼體制  199
15.5.2  橢圓曲線Diffie-Hellman密鑰交換  200
15.5.3  ElGamal 數(shù)字簽名  200
15.6  習(xí)題  201
15.7  上機(jī)題  203
第16章  糾錯(cuò)碼  205
16.1  緒論  205
16.2  糾錯(cuò)碼  209
16.3  一般編碼的邊界條件  212
16.3.1  上邊界條件  212
16.3.2  下邊界條件  213
16.3.3  例子  215
16.4  線性碼  216
16.5  漢明碼  221
16.6  Golay碼  222
16.7  循環(huán)碼  228
16.8  BCH碼  232
16.9  Reed-Solomon 碼  237
16.10  McEliece密碼體制  238
16.11  其他問題  240
16.12  習(xí)題  241
16.13  上機(jī)題  243
第17章  密碼學(xué)中的量子技術(shù)  244
17.1  一個(gè)量子實(shí)驗(yàn)  244
17.2  量子密鑰的分發(fā)  246
17.3  Shor算法  248
17.3.1  因數(shù)分解  249
17.3.2  離散的傅立葉變換  249
17.3.3  Shor的算法  251
17.3.4  連分?jǐn)?shù)  254
17.3.5  結(jié)束語  255
17.4  習(xí)題  255
附錄A  Mathematica實(shí)例  257
A.1  Mathematica入門  257
A.2  部分命令  258
A.3  第2章實(shí)例  259
A.4  第3章實(shí)例  265
A.5  第6章實(shí)例  267
A.6  第8章實(shí)例  273
A.7  第10章實(shí)例  273
A.8  第11章實(shí)例  274
A.9  第15章實(shí)例  275
附錄B  Maple實(shí)例  279
B.1  Maple入門  279
B.2  部分命令  280
B.3  第2章實(shí)例  281
B.4  第3章實(shí)例  286
B.5  第6章實(shí)例  289
B.6  第8章實(shí)例  294
B.7  第10章實(shí)例  294
B.8  第11章實(shí)例  295
B.9  第15章實(shí)例  296
附錄C  MATLAB實(shí)例  300
C.1  MATLAB入門  300
C.2  第2章實(shí)例  304
C.3  第3章實(shí)例  314
C.4  第6章實(shí)例  317
C.5  第8章實(shí)例  321
C.6  第10章實(shí)例  321
C.7  第11章實(shí)例  322
C.8  第15章實(shí)例  324
附錄D  進(jìn)一步閱讀的建議  330
參考文獻(xiàn)  331