分组密码的设计与分析

第1篇 分组密码算法

第1章 绪论

1.1 分组密码的研究背景

1.2 分组密码的研究现状

1.3 分组密码的数学模型

1.4 全书结构

第2章 分组密码算法介绍

2.1 数据加密标准DES

2.1.1 DES的加密算法

2.1.2 DES的解密算法

2.1.3 DES的密钥扩展算法

2.1.4 DES的安全性分析

2.2 高级加密标准AES

2.2.1 AES的数学基础

2.2.2 AES的输入输出和中间状态

2.2.3 AES的加密算法

2.2.4 AES的解密算法

2.2.5 AES的密钥扩展算法

2.2.6 AES的安全性分析

2.3 ISO／IEC分组密码标准

2.3.1 TDEA

2.3.2 MISTY1

2.3.3 CAST-128

2.3.4 Camellia

2.3.5 SEED

2.4 NESSIE建议分组密码

2.4.1 SHACAL2

2.5 日本CRYPTREC计划

2.5.1 CIPHERUNICORN-E和CIPHERUNICORN-A

2.5.2 Hierocrypt-L1和Hierocrypt-3

2.5.3 SC200054

2.6 韩国标准.ARIA58

2.6.1 ARIA的加密算法

2.6.2 ARIA的解密算法

2.6.3 ARIA的密钥扩展算法

2.6.4 ARIA的安全性分析

2.7 行业或企业标准

2.7.1 IDEA

2.7.2 SMS4

2.7.3 RC6

2.7.4 CLEFIA

2.7.5 KASUMI

2.7.6 Skipjack

2.7.7 FOX

2.8 其他分组密码

2.8.1 Serpent

2.8.2 Twofish

2.8.3 MARS

2.8.4 SAFER++

2.8.5 注记

第2篇 分组密码分析方法

第3章 朴素密码分析方法

3.1 引言

3.1.1 无条件安全性和计算安全性

3.1.2 攻击的分类

3.1.3 攻击的复杂度

3.2 穷尽密钥搜索攻击

3.3 字典攻击

3.4 查表攻击

3.5 时间存储折中攻击

第4章 差分密码分析方法

4.1 差分密码分析的基本原

4.2 DES的差分密码分析

4.2.1 理论依据

4.2.2 3轮DES的差分密码分析

4.2.3 6轮DES的差分密码分析

4.2.4 16轮DES的差分密码分析

4.3 高阶差分密码分析

4.3.1 准备知识

4.3.2 Feistel型密码的高阶差分密码分析

4.4 截段差分密码分析

4.4.1 基本原理

4.4.2 6轮DES的截断差分密码分析

4.5 不可能差分密码分析

4.5.1 基本原理

4.5.2 低轮DEAL-128的不可能差分密码分析

4.5.3 低轮Camellia的不可能差分密码分析

4.5.4 低轮AES的不可能差分密码分析

4.6 飞来去器攻击和矩阵攻击

4.6.1 基本原理

4.6.2 12轮DES的矩阵攻击

第5章 线性密码分析方法

5.1 线性密码分析的基本原理

5.2 DES的线性密码分析

5.2.1 理论依据

5.2.2 3轮DES的线性密码分析

5.2.3 5轮DES的线性密码分析

5.2.4 16轮DES的线性密码分析

5.3 多重线性密码分析

5.4 非线性密码分析

5.4.1 基本原理

5.4.2 5轮DES的非线性密码分析

5.5 划分密码分析

5.5.1 基本原理

5.5.2 迭代分组密码的划分密码分析

5.6 差分一线性密码分析

5.6.1 基本原理

5.6.2 8轮DES的差分一线性密码分析

第6章 相关密钥密码分析

6.1 相关密钥密码分析的攻击假设

6.2 LOKI89的相关密钥攻击

6.3 低轮AES-192的相关密钥攻击

6.3.1 低轮AES-192的相关密钥一矩阵攻击

6.3.2 低轮AES-192的相关密钥一不可能差分攻击

6.3.3 低轮AES-192的相关密钥一差分线性攻击

第7章 侧信道攻击

7.1 计时攻击

7.2 能量分析

7.2.1 简单能量分析

7.2.2 差分能量分析

7.3 电磁分析

7.4 故障攻击

7.5 缓存攻击

第8章 其他分析方法

8.1 积分密码分析

8.1.1 基本原理

8.1.2 低轮AES的Square攻击

8.1.3 低轮AES的积分密码分析

8.2 碰撞攻击

8.2.1 基本原理

8.2.2 低轮AES的碰撞攻击

8.2.3 低轮Camellia的碰撞攻击

8.2.4 低轮FOX的碰撞一积分攻击

8.3 代数攻击

8.3.1 代数攻击的基本原理

8.3.2 AES的多变量方程组表示

8.4 滑动攻击

8.4.1 滑动攻击的基本原理

8.4.2 DES的滑动攻击

8.5 插值攻击

8.5.1 插值攻击的基本原理

8.5.2 SHARK的插值攻击

……

第3篇 分组密码设计理论

第4篇 分组密码的密钥管理

第5篇 分组密码工作模式

第6篇 分组密码的检测与评估

本书系统地介绍分组密码的分析方法、设计理论、密钥管理、工作模式和检测评估。全书共分6篇。第1篇重点介绍典型分组密码算法以及它们的研究现状。第2篇系统地讲述分组密码的分析方法，介绍每种分析方法的基本原理以及对典型分组密码的分析示例。第3篇从整体结构、基础模块、伪随机性等各个方面系统地讲述分组密码的设计理论。第4篇简单介绍分组密码的密钥管理。第5篇系统地讲述分组密码工作模式的各种安全模型，同时介绍有代表性的工作模式以及它们的安全性。第6篇简单介绍分组密码的检测原理和评估要素。本书可作为密码学专业、信息安全专业、通信专业、计算机专业的硕士生、博士生和本科高年级学生的相关课程的教科书，也可以作为从事相关专业的教学、科研和工程技术人员的参考书。

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