目　录

第 1章　概论　1
1.1　信息安全与密码技术　1
1.2　密码系统模型和密码体制　5
1.3　几种简单的密码体制　10
1.4　初等密码分析　14
1.5　密码学的信息论基础　20
1.5.1　信息量和熵　20
1.5.2　完善保密性　23
1.5.3　唯一解距离、理论保密性与实际保密性　25
1.6　密码学的复杂性理论基础　30
1.6.1　问题与算法　30
1.6.2　算法复杂性　31
1.6.3　问题按复杂性分类　32
注记　33
习题　33

第 2章　流密码　35
2.1　流密码的一般模型　35
2.2　线性反馈移位寄存器序列　37
2.3　线性复杂度及B-M算法　41
2.4　非线性准则及非线性序列生成器　44
2.5　流密码算法介绍　47
2.5.1　RC4算法　47
2.5.2　A5算法　48
注记　49
习题　50

第3章　分组密码　51
3.1　分组密码的一般模型　51
3.2　分组密码分析方法　53
3.3　DES　54
3.3.1　DES算法描述　54
3.3.2　DES安全性　60
3.3.3　三重DES　62
3.4　IDEA　63
3.4.1　IDEA基本运算　63
3.4.2　IDEA算法描述　64
3.4.3　IDEA安全性和效率　68
3.5　AES算法-Rijndael　68
3.5.1　Rijndael算法数学基础　69
3.5.2　Rijndael设计原理　72
3.5.3　Rijndael算法描述　73
3.5.4　Rijndael安全性及效率　79
3.6　分组密码工作模式　79
注记　83
习题　83

第4章　公钥密码学　85
4.1　公钥密码系统基本概念　85
4.1.1　基本概念　85
4.1.2　背包公钥密码系统　87
4.2　RSA公钥密码系统　89
4.2.1　算法描述　89
4.2.2　对RSA的攻击　91
4.2.3　RSA系统的参数选取　93
4.3　离散对数公钥密码系统　93
4.3.1　ElGamal密码系统　93
4.3.2　ElGamal密码系统的安全性　95
4.3.3　椭圆曲线密码系统　96
4.4　可证明安全公钥密码系统　99
4.4.1　可证明安全性　99
4.4.2　公钥密码系统的安全性　100
4.4.3　可证明安全抗选择明文攻击密码系统　101
4.4.4　可证明安全抗选择密文攻击密码系统　102
注记　106
习题　107

第5章　Hash函数与消息认证　108
5.1　Hash函数概述　108
5.1.1　Hash函数定义　108
5.1.2　Hash函数的安全性　109
5.1.3　Hash函数的迭代构造法　111
5.2　Hash函数MD5　112
5.2.1　MD5算法　112
5.2.2　MD5的安全性　116
5.3　安全Hash算法SHA-1　117
5.3.1　SHA-1算法　117
5.3.2　SHA-1和MD5的比较　120
5.3.3　SHA-1的修订版　121
5.4　基于分组密码与离散对数的Hash函数　122
5.4.1　利用分组密码构造Hash函数　122
5.4.2　基于离散对数问题构造Hash函数　123
5.5　消息认证　125
5.5.1　消息认证码　125
5.5.2　HMAC算法　126
5.6　应用　127
注记　129
习题　129

第6章　数字签名　131
6.1　数字签名概述　131
6.2　RSA数字签名体制　133
6.2.1　算法描述　133
6.2.2　RSA数字签名的安全性　134
6.3　ElGamal数字签名体制　135
6.3.1　算法描述　135
6.3.2　ElGamal数字签名的安全性　137
6.3.3　ElGamal签名体制的变形　139
6.4　其他数字签名体制　140
6.4.1　Schnorr数字签名　140
6.4.2　Fiat-Shamir数字签名　141
6.4.3　一次性数字签名　143
6.4.4　不可否认数字签名　145
6.4.5　盲签名　147
6.5　数字签名标准　150
6.5.1　美国数字签名标准　150
6.5.2　俄罗斯数字签名标准　151
6.6　应用　152
注记　153
习题　153

第7章　密码协议　155
7.1　密码协议概述　155
7.2　实体认证协议　156
7.3　密钥认证协议　162
7.3.1　基于对称密码技术的密钥认证协议　162
7.3.2　基于非对称密码技术的密钥认证协议　164
7.4　比特承诺协议　169
7.5　零知识证明与身份识别协议　171
7.5.1　零知识证明　171
7.5.2　身份识别协议　173
注记　176
习题　176

第8章　密钥管理　178
8.1　密钥管理的基本概念　178
8.2　密钥生成与密钥分发　179
8.2.1　密钥的种类　179
8.2.2　密钥生成　180
8.2.3　密钥分配　182
8.3　秘密共享与密钥托管　186
8.3.1　秘密共享　186
8.3.2　密钥托管　189
8.4　公钥基础设施PKI　192
8.4.1　PKI的概念　192
8.4.2　PKI的组成　193
8.4.3　X.509认证业务　193
8.4.4　认证中心的体系结构与服务　196
8.4.5　PKI中的信任模型　197
注记　199
习题　199

参考文献　201