密码学基础教程 秘密与承诺 内容简介

本书解释了用来实现通信隐私性的密码协议，以及如何使用保证消息、文档或者程序的正确性、完整性及来源可靠性的数字签名。书中提供了关于现代密码学基本原理和数学知识的导引，主要内容包括模算术、加法密码、函数、概率论、完美保密与完美安全的密码系统、数论、欧几里得算法、易解和难解计算问题、模乘幂、模对数、单向函数、Diffie-Hellman指数密钥协商协议、计算安全的单钥密码系统、公钥密码系统和数字签名等。本书叙述清晰，简单易懂，适合作为高等院校计算机及相关专业本科生教材。

密码学基础教程 秘密与承诺 目录

出版者的话

译者序

前言

第1章引论

1.1加密与解密

1.2信道、安全与不安全

1.2.1互联网

1.2.2局域网

1.2.3移动电话

1.3隐匿式安全

1.4另一种选择：柯克霍夫原则

1.5密码学分类

1.6对密码系统的攻击

1.7思考题

第2章模算术

2.1凯撒密码

2.2整数“圈

2.3日常生活中的模算术

2.4同余

2.4.1模7同余

2.5另一个例子：模10同余

2.6同余代换

2.6.1使用代换简化多个数相加

2.6.2使用代换简化多个数相乘

2.6.3舍九法

2.7代表元与余数

2.7.1商和余数

2.7.2利用rem检查两个数是否同余

2.7.3使用rem简化模同余式

2.7.4利用rem简化涉及rem计算的等式

2.7.5负整数的代表元

2.8思考题

第3章加法密码：一个不安全的分组密码

3.1加法密码

3.2分组密码

3.3对加法密码的攻击

3.3.1已知明文攻击

3.3.2唯密文攻击

3.4对使用ECB模式的分组密码的攻击

3.5思考题

第4章函数

4.1基础知识

4.2可逆性

4.2.1一对一和映上

4.3模算术函数

4.3.1模加和加法逆元

4.3.2计算模m加法逆元

4.3.3模乘和乘法逆元

4.3.4计算模7乘法逆元的简单方法

4.3.5乘法逆元不总是存在

4.4函数符号

4.5函数的使用

4.6一个两输入函数：一般化凯撒密码的加密函数

4.7特殊化：将两输入函数转化为单输入函数

4.8思考题

第5章概率论

5.1实验结果

5.2结果的概率

5.3绘制概率分布图

5.4实验结果集合的概率

5.5小结

5.6均匀分布

5.7随机变量

5.7.1基于另一个随机变量定义随机变量

5.7.2随机变量的形式化数学定义

5.7.3随机变量的均匀分布

5.8思考题

第6章完美保密与完美安全的密码系统

6.1窃听者能够从密文中获得什么

6.2密码系统的评估

6.3完美保密与唯一解密性

6.4完美保密简史

6.4.1弗纳姆机器

6.4.2一次性密码本

6.5完美保密密码系统的缺点

6.6思考题

第7章数论

7.1整除

7.2互素

7.3素数

7.4素因子分解

7.5欧拉函数(x)

7.6乘幂

7.6.1幂指数相加法则

7.6.2幂指数相乘法则

7.7欧拉定理

7.8思考题

第8章欧几里得算法

8.1测量谜题

8.1.1一个更复杂的例子

8.2通过解决测量谜题求模乘法逆元

8.3欧几里得算法

8.3.1欧几里得算法计算什么

8.3.2前向计算

8.4欧几里得算法的后向部分

8.5欧几里得卡片

8.6欧几里得算法教会我们什么

8.7思考题

第9章完美保密的某些应用

9.1秘密分享与完美保密

9.2门限秘密分享

9.3消息认证码

9.4思考题

第10章计算问题：易解和难解

10.1计算问题

10.2算法

10.2.1模幂运算的重复平方算法

10.3预测一个算法需要的计算机执行步数

10.4快速算法和慢速算法：容易问题和困难问题

10.4.1计算问题和密码学

10.5思考题

第11章模乘幂、模对数和单向函数

11.1单向函数在口令安全中的应用

11.1.1针对使用单向函数的口令文件的字典攻击

11.1.2为口令文件 “掺盐

11.2单向函数在登录中的应用：s/key

11.3单向函数在承诺中的应用/误用

11.3.1不隐藏

11.3.2不绑定

11.4思考题

第12章DiffieHellman指数密钥协商协议

12.1动机

12.2背景

12.3协议

12.4安全

12.5中间人攻击

12.6思考题

第13章计算安全的单钥密码系统

13.1现实世界中安全的分组密码

13.2密文分组链

13.3指数密码

13.4如何寻找大素数

13.5思考题

第14章公钥密码系统和数字签名

14.1公钥密码系统

14.2El Gamal 密码系统

14.3关于El Gamal密码系统的更多说明

14.4实践中的公钥密码

14.5签名

14.6陷门单向函数及其在公钥加密和数字签名中的应用

14.7RSA陷门单向函数

14.8RSA公钥密码系统

14.9RSA数字签名方案

14.10消息摘要函数

14.11消息摘要函数在承诺中的应用

14.12思考题

延伸阅读

索引

密码学基础教程 秘密与承诺 精彩文摘

1．2信道、安全与不安全

我们常常使用各种不同的通信媒介．如电话网络、无线电波、有线电视网络、计算机局域网、互联网和印刷媒体等。银行通过一个网络将他们的自动取款机连接到中心计算机和另一个网络以实现电子资金转账；寻呼服务使用有线和无线通信的结合；而某些卫星和地球之问的通信则使用微波。我时常使用计算机内存在现在的我和将来的我之间通信；当我使用电话的时候，在我的声音到达听筒之前，声音穿过了空气；而在拨号的行为中，我是与电话系统进行通信。

我们希望将数字安全的概念应用于所有这些通信媒介中，为了达成这一目的，我们从纷繁复杂的差异中抽象出一个单一的、通用的术语——信道。信道是通信双方之问的媒介(我喜欢想象成连接两个铁罐的绳)。

当然，大多数通信媒介允许两方以上的实体间相互通信，然而在大多数情况下，认为信道连接两方在概念上就足够了，因为如果有多方参与的话，我们可以认为存在多条信道。