密码工程学

书籍目录

第1章绪论

1.1信息安全与密码技术 1

1.1.1信息安全简述 1

1.1.2密码技术简述2

1.1.3信息安全与密码技术的关系 2

1.2密码技术发展简介2

1.2.1古代密码 2

1.2.2近代密码3

1.2.3现代密码 3

1.3密码工程学的基本概念4

1.3.1 密码工程学的主要任务4

1.3.2密码系统的概念4

1.3.3对密码系统的攻击4

1.3.4密码系统的安全性5

1.3.5密码体制的分类6

1.3.6对称与非对称密码体制的主要特点 7

习题1 8

第2章密码工程学的基础技术

2.1密码工程学的VC基础 10

2.1.1 简述 10

2.1.2密码算法的C／C++实现 10

2.1.3 C++程序开发过程 13

2.1.4 实例 14

2.2密码算法的硬件实现技术 17

2.2.1 Verilog HDL 17

2.2.2仿真软件ModelSim 24

习题2 29

第3章分组密码体制

3.1 分组密码的设计原则与评估 30

3.1.1分组密码的设计原则 30

3.1.2分组密码评估30

3.2分组密码的设计方法 31

3.2.1 Feistel结构 31

3.2.2 SPN结构 31

3.2.3 Lai—Massey结构 31

3.3数据加密标准32

3.3.1 DES概述 32

3.3.2 DES的设计准则 35

3.3.3 DES的加密原理36

3.3.4 DES的加密算法程序实现 38

3.4高级加密标准39

3.4.1算法的总体设计思想 39

3.4.2算法基本运算39

3.4.3算法变换 42

3.4.4 AES解密 43

3.4.5密钥扩展算法44

3.4.6算法实例 46

3.5分组密码工作模式46

3.5.1电子密码本模式46

3.5.2密码分组链接模式47

3.5.3密码反馈模式48

3.5.4输出反馈模式49

3.5.5其他模式 50

习题3 5Z

第4章公钥密码体制

4.1 概述 53

4.1.1公钥密码体制提出的背景53

4.1.2公钥密码体制的基本思想 54

4.1.3公钥密码的应用54

4.2、公钥密码的数学基础55

4.2.1素数和互素数55

4.2.2模运算 55

4.2.3费马定理和欧拉定理 56

4.2.4素性检验 56

4.2.5欧几里得算法57

4.2.6中国剩余定理57

4.2.7离散对数 58

4.2.8平方剩余 59

4.2.9群论 59

4.2.10有限域 60

4.3 RSA公钥密码体制 60

4.3.1 RSA算法描述60

4.3.2 RSA的实现 61

4.3.3 RSA算法的程序实现 63

4.3.4 RSA的安全性 63

4.3.5对RSA的攻击 64

4.4 E1Gamal公钥密码体制 65

4.4.1 E1Gamal密码体制描述 65

4.4.2 E1Gamal算法程序实现 66

4.5椭圆曲线密码体制 67

4.5.1概述 67

4.5.2椭圆曲线的概念与运算 68

4.5.3椭圆曲线密码的编程实现 70

习题4 70

第5章序列密码

5.1序列密码的基本概念 72

5.1.1同步序列密码 72

5.1.2 自同步序列密码 73

5.2线性反馈移位寄存器 73

5.3基于LFSR的序列密码 75

5.3.1 基于LFSR的序列密码密钥流生成器 75

5.3.2基于LFSR的序列密码体制 77

5.4序列密码算法RC4 80

习题5 81

第6章Hash函数与消息鉴别

6.1 Hash函数的概念82

6.1.1 Hash函数的性质82

6.1.2 Hash函数的应用 82

6.2 Hash函数的构造与设计84

6.2.1安全Hash函数的结构 84

6.2.2 Hash函数的设计方法84

6.3安全散列算法SHA 86

6.3.1 SHA—1 86

6.3.2其他SHA算法90

6.4对散列函数的攻击95

6.4.1生日悖论95

6.4.2生日攻击 96

6.5消息鉴别 97

6.5.1基于消息加密的鉴别 97

6.5.2基于Hash函数的消息鉴别 98

6.5.3 HMAC 100

习题6 101

第7章数字签名技术

7.1数字签名概述 103

7.1.1数字签名的特性 103

7.1.2数字签名的要求104

7.1.3数字签名的执行方式105

7.I.4数字签名的分类105

7.2基于公钥密码体制的典型数字签名方案 105

7.2.1 RSA数字签名方案及编程实现 105

7.2.2 E1Gamal数字签名方案108

7.2.3数字签名标准及编程实现 110

7.2.4基于椭圆曲线密码的数字签名算法 111

7.3特殊数字签名方案 113

7.3.1 收方不可否认数字签名 113

7.3.2盲签名 114

7.3.3 门限签名 115

习题7 116

第8章轻量级分组密码

8.1轻量级密码算法简介 117

8.1.1 轻量级分组密码算法的产生 117

8.1.2轻量级分组密码算法的发展历程 117

8.1.3 轻量级分组密码算法的设计原则与评估 117

8.2典型轻量级密码算法的优化实现方法 119

8.2.1 PRESENT密码算法 121

8.2.2 Piccolo密码算法 128

……

第9章密码算法的FPGA实现

第10章密码芯片的主要攻击与防御技术

附录A密码工程学实验

附录B主要习题参考答案

参考文献

作者简介

《密码工程学》主要讲述了，密码算法的实现及其优化是非常重要的一门工程技术科学，是信息安全的重要组成部分。《密码工程学》从密码算法的软硬件实现及其优化的角度进行论述，内容包括密码算法实现的基础技术、分组密码原理与实现技术、公钥密码原理与实现技术、序列密码原理与实现技术、Hash函数实现原理与技术、数字签名实现原理与技术。

《密码工程学》也重点论述了适应目前资源约束物联网环境下的轻量级密码算法原理与优化实现技术，包括典型轻量级密码算法优化的实现方法，轻量级密码算法的设计原理与方法，并以作者提出的Magpie轻量级密码算法为例进行设计方法学的介绍，以经典的DES和AES密码算法为例介绍密码算法FPGA的实现方法。最后，论述了密码芯片的主要攻击与防御技术。为了方便读者更好地掌握密码算法的实现技术，以附录的形式给出了6个密码算法的实验教程，方便学习者进行实际训练。

《密码工程学》部分内容是作者长期在密码领域内研究的最新成果，以初学者的角度进行内容编写，特别适合计算机、通信、物联网、网络工程、软件工程、电子商务、信息安全、信息管理等专业的学生进行入门学习，强调学习者动手能力的培养。同时，可供相关专业的研究生作为学习教材，也适合相关工程技术领域的科技人员作为参考。

 密码工程学下载