密码学与通信安全基础

第1章密码学概要

1．1密码学的简要历史

1．2密码学的体系结构

1．2．1安全问题

1．2．2基本密码技术

1．2．3安全性

1．2．4有效性

1．2．5密码分析

习题

第2章加密体制

2．1古典密码

2．1．1算法基本模式

2．1．2代换密码举例

2．2Shannon理论概要

2．2．1伪密钥与唯一解距离

2．2．2完善保密性

2．2．3实际保密性

2．3加密体制的安全性

2．4序列密码

2．4．1工作模式与研究问题

2．4．2线性反馈移位寄存器

2．4．3典型算法

2．5分组密码

2．5．1基本参数与模式

2．5．2主要算法

2．5．3使用模式

2．6公钥加密体制

2．6．1产生背景和理论模型

2．6．2安全性

2．6．3典型算法

2．6．4混合加密和密钥封装一数据封装模式

习题

第3章认证系统

3．1杂凑函数

3．1．1安全性

3．1．2典型算法

3．2消息认证码

3．2．1安全性

3．2．2典型算法

3．3数字签名

3．3．1应用背景与形式定义

3．3．2安全性

3．3．3典型算法

习题

第4章基本密码协议

4．1身份认证协议

4．2数字证书与公钥基础设施

4．3密钥建立协议

4．3．1密钥分配

4．3．2密钥协商

4．4零知识证明协议

4．5身份识别协议

4．6应用协议举例

4．6．1电话抛币协议简例

4．6．2秘密共享简例

习题

第5章因特网安全协议基础

5．1公钥基础设施

5．1．1体系结构

5．1．2X．509

5．2网络认证

5．2．1X．509认证

5．2．2Kerberos简介

习题

第6章PGP

6．1公钥系统的密钥管理

6．2整体操作

6．3消息格式和处理过程

6．4信任管理

习题

第7章传输层安全协议

7．1基本原理

7．2握手协议

7．3密钥系统

7．4数据安全

7．5协议体系

习题

第8章网络层安全协议

8．1基本原理

8．2SPD和SAD

8．3认证头协议

8．3．1认证头的格式

8．3．2认证及其作用域

8．4封装安全载荷

8．4．1ESP的数据包格式

8．4．2ESP的作用域

8．5安全关联和密钥管理协议

8．5．1基本原理

8．5．2ISAKMP头格式

8．5．3ISAKMP载荷类型

8．5．4ISAKMP交换类型

8．6IKE协议

8．6．1IKEv1交换模式

8．6．2密钥建立

8．6．3IKEv2

8．7虚拟专用网简介

习题

第9章无线通信安全简介

9．1移动通信安全

9．1．1移动通信系统概要

9．1．2GSM安全体系

9．1．3GPRS和3G系统的安全体系简介

9．2无线局域网安全

9．2．1WLAN安全技术

9．2．2安全缺陷及改进

9．3WAP

9．3．1WAP简介

9．3．2WAP安全体系

9．3．3WAP安全实现

9．4无线传感器网络安全简介

9．4．1无线传感器网络简介

9．4．2WSN的安全特点

9．4．3WSN的安全需求

9．4．4WSN安全机制的两种思路

9．4．5WSN常用的安全协议

9．4．6WSN的密钥管理

第10章对称加密算法

10．1序列密码

10．1．1RC4

10．1．2基于模算术的生成器

10．2分组密码设计原理

10．3DES

10．3．1加密整体结构

10．3．2密钥扩展

10．3．3f函数

10．3．4解密

10．4AES

10．4．1数学基础

10．4．2输入、输出和中间状态

10．4．3整体加密和解密

10．4．4加密、解密中的变换

10．4．5密钥扩展

习题

第11章公钥加密算法

11．1RSA的实现问题

11．1．1素数分布的相关结果

11．1．2模n求逆算法

11．1．3快速模幂算法

11．2概率素性判别

11．2．1SolovayStrassen素性测试法

11．2．2MillerRabin素性测试法

11．3RSA-OAEP

11．4椭圆曲线的数学理论简介

11．4．1实数域上的椭圆曲线

11．4．2有限域上的椭圆曲线

11．4．3与椭圆曲线密码有关的计算问题

11．5基于离散对数的典型加密方案

11．5．1CramerShoup体制简介

11．5．2基于DLP的KEM

习题

第12章签名、杂凑与协议算法

12．1RSA-PSS

12．1．1编码

12．1．2解码

12．1．3RSA-PSS

12．2基于离散对数签名

12．2．1Schnorr签名

12．2．2数字签名标准算法DSA

12．2．3椭圆曲线DSA

12．2．4基于离散对数的一般签名

12．3杂凑函数

12．3．1算法设计原理

12．3．2SHA-1

12．4零知识证明

12．5Shamir门限秘密共享

习题

第13章其他密码问题

13．1密钥规模的选取

13．2特殊签名

13．2．1典型扩展签名

13．2．2不可否认签名

13．3基于身份公钥密码简介

13．4理论密码学简介

13．4．1现有体系和基本结论

13．4．2核心概念

13．5分布式密码简介

附录相关知识

附录A数学基础

A．1初等数论

A．1．1算术基本定理

A．1．2同余

A．1．3二次剩余

A．2群

A．3环与域

A．4有限域

附录B计算复杂性理论

B．1问题与算法

B．2算法的复杂度

B．3问题复杂度

B．4Turing归约与NPC问题

B．5概率算法与有效算法含义

参考文献

　　本书主要讲述应用密码学基础、应用密码学、密码算法、现代密码学的一些其他问题。本书可供各类以密码学应用为主而非研究为目的的学习的读者作为参考书籍。　　本书主要面向通信专业的硕士研究生，是基于这类读者的一般知识基础和学习密码学的目的而专门设计编写的。　　本书内容按照4个层次编写：第1层次为应用密码学基础，在概要中介绍密码学学科体系，介绍各种基本密码技术；第2层次为应用密码学，较为系统地介绍密码技术在因特网中的应用，同时简单地介绍密码技术在各种无线通信网中的应用；第3层次为密码算法，重点介绍各种典型算法及其数学原理；第4层次简单介绍现代密码学的一些其他问题。另外，在附录中简要给出必要的数学基础和计算复杂性的理论基础知识。　　本书的分层体系便于读者由浅人深逐步学习密码学，因内容不包括层次较深的密码安全理论和密码分析内容，故可供以应用为主而非研究为目的学习密码学的读者作为参考书籍。