应用密码学

第1章密码学概述

1.1信息安全概述

1.1.1信息安全的基本概念

1.1.2信息安全问题的根源

1.1.3信息安全机制与信息安全服务

1.1.4信息安全模型

1.1.5安全性攻击的主要形式

1.2密码学的基本知识

1.2.1密码学的基本概念

1.2.2保密通信模型

1.2.3密码算法的构成及其分类

1.3”密码学的发展历程及其在信息安全中的

作用

1.3.1密码学的发展历程

1.3.2密码学在信息安全中的作用

1,4密码算法的安全性

H11.4.1密码分析

1.4,2密码算法的安全性及安全条件

1.5扩展阅读

习题1

第2章古典密码算法

2,1古典密码算法概述

2.2传统隐写术

2.3替换密码算法

2.3.1单字符单表替换密码算法

 2.3.2单字符多表替换密码算法

2.4换位密码算法

2.4.1列换位

2.4.2周期换位

2.5古典密码算法的安全性分析

2.5.1一移位密码安全性分析

2.5.2仿射密码安全性分析

2,6扩展阅读

习题2

第3章对称密码算法

3.1对称密码算法概述

3.1.1对称密码算法基本概念

3.1.2分组密码算法概述

3.1.3分组密码算法原理

3.2数据加密标准(DES)

3.2.1 DES算法概述

3.2.2 DES 算法描述

3.2.3三重DES(3DES)

3.3高级加密标准(AES)

3.3,1AES算法描述

3.3.2基本运算

基本变换

3.3.4密钥扩展算法

解密过程

具体实例

4SM4加密算法

3.4.1SM4 描述

3.4.2加密算法流程

3.4.3密钥扩展算法

3.4.4具体实例

3.5分组密码的工作模式

3.5.1 ECB(电码本)模式

CBC(密码分组链接)模式

CFB(密码反馈)模式

3.5.4 OFB(输出反馈)模式

3.5.5 CTR(计数器)模式

3.6分组密码尾部分组填充方法

3.7扩展阅读

习题3

第4章序列密码算法

4.1序列密码的基本原理

4.1.1序列密码算法的概念

4.1.2序列密码算法的分类

……

密码算法应用案例

10.1密码学在电子身份证中的应用

10.1.1国外eID 中密码算法的应用

10.1.2中国eID简介

10.2密码学在保密通信中的应用

10.2.1保密通信的基本概念

10.2.2第五代移动通信系统(5G)的

安全性

VPN与 IPSec

10.3密码学在软件授权管理中的应用

10.3.1软件授权管理的需求分析及

总体业务流程

10.3.2软件授权管理系统功能设计

软件授权方案设计

10.3.4软件授权管理系统的实现

10.4密码学在区块链中的应用

10.4.1区块链概述

10.4.2 Hash算法在区块链上的应用

10.4.3非对称密码算法在区块链上的

应用

习题10

附录应用密码学课程设计

参考文献

本书在保持上一版特色的基础上，结合近年来作者所在单位实施“国家一流本科专业建设”“卓越工程师教育培养计划”“新工科建设”等成果和多年来作者在教学科研方面的实践经验，按照“育人为本、崇尚应用”“一切为了学生”的教育教学理念和“夯实基础、强化实践、注重创新、突出特色”的人才培养思路，遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，以工程技术为主线， 在工程实践和应用创新中融入了思政元素， 在全面讲述密码学基本知识和现代密码算法理论的同时，特别注重密码算法的应用。书中通过密码算法实用案例全面剖析了现代密码算法的原理， 分析阐述了部分密码算法的安全性。 每章后都配有相应习题以实现教、学、练的统一， 让学习者将所学理论与实践真正结合起来。

全书共10章，主要内容包括密码学基础知识、古典密码算法、对称密码算法、序列密码算法、非对称密码算法、 Hash算法、 数字签名、 密钥管理、 认证技术和密码算法应用案例。附录为应用密码学课程设计。书中标有“*”号的为选修内容，读者可以根据需要自行选择。

本书既可作为普通高等院校信息安全、网络空间安全、信息对抗技术、信息与计算科学、应用数学、区块链工程、计算机科学与技术、软件工程、通信工程、人工智能等相关专业本科生和研究生的教学用书，也可作为相关领域技术人员的参考书。