
- 密码学基础薄弱:系统掌握现代密码学核心概念与理论框架,为深入学习打下坚实基础。
- 算法理解困难:深入剖析流密码、分组密码、公钥密码等经典算法原理,破解学习难点。
- 实践应用不足:将密码技术应用于网络加密、认证及区块链等真实场景,提升信息安全实践能力。
- 前沿知识匮乏:了解可证明安全、零知识证明等最新研究成果,跟上学科发展前沿。
- 教材选择迷茫:提供结构清晰、深入浅出的权威教材,适合高校教学与自学参考。
- 高校本科生:计算机、信息安全等专业学生,系统学习密码学理论与算法,为后续课程打基础。
- 研究生与科研人员:深入钻研可证明安全、安全协议等前沿方向,获取科研选题与研究思路。
- 通信与网络工程师:需要掌握加密与认证技术,以保障网络通信与数据传输的安全。
- 区块链开发者:理解区块链底层密码学原理,提升智能合约与共识机制的设计能力。
- 信息安全从业者:备考CISSP等认证或提升实战技能,获取权威知识体系与参考。
- 基础入门:先精读第1章引言,掌握密码学基本概念与术语,为后续章节铺垫。
- 核心算法:重点研读第2-4章,结合习题动手实现流密码、分组密码和公钥密码算法。
- 安全机制:第6-8章是认证与协议核心,建议结合网络攻防案例理解消息认证、签名和协议流程。
- 前沿拓展:研究生或进阶读者可深入第8-9章及第11章,探索零知识证明、可证明安全与区块链。
- 配套练习:每章课后习题务必独立完成,并尝试用编程语言实现关键算法,巩固理论与实践。
- 理论体系:全面掌握现代密码学的完整知识框架,从基础概念到前沿研究一网打尽。
- 算法实现:深入理解各类密码算法的数学原理与实现细节,能独立分析算法安全性。
- 协议设计:学会设计并分析密码协议,具备解决实际安全问题的能力。
- 前沿视野:了解可证明安全、零知识证明及区块链等最新发展方向,紧跟学科前沿。
- 实践技能:将密码技术应用于网络加密、认证等场景,提升信息安全防护实战能力。
- 学术素养:通过严谨的数学推导与证明训练,培养科研思维与学术写作能力。
📖 书籍简介
本书全面而详细地介绍现代密码学的理论和相关算法。可帮助读者将所学知识应用于信息安全的实践中。全书共分11章,第1章引言介绍现代密码学的基本概念,其余各章分别介绍流密码、分组密码、公钥密码、密钥分配与密钥管理、消息认证和哈希函数、数字签名和认证协议、密码协议、可证明安全、网络加密与认证、区块链。本书从教材使用的角度考虑,概念清晰、结构合理、通俗易懂、深入浅出,并充分考虑方便教师在教学过程中的实施,同时还注意与其他专业课教学的衔接。本书取材新颖,不仅介绍现代密码学涉及的基础理论和实用算法,同时也涵盖了现代密码学的新研究成果,力求使读者通过本书的学习了解本学科新的发展方向。
本书可作为高等学校计算机等相关专业本科生和研究生的教材,也可作为通信工程师和计算机网络工程师的参考读物。
杨波,陕西师范大学计算机科学学院二级教授、博士生导师,陕西省百人计划特聘教授,中国密码学会理事。已主持国家重点研发项目、国家自然科学基金等项目20余项。发表学术论文300余篇,出版学术著作及教材6部
当今世界,互联网深刻改变了人们的生产和生活方式,但我们在网络安全方面却面临着严峻挑战。从宏观上说,网络安全是事关国家安全的重大战略问题——没有网络安全就没有国家安全;从微观上看,网络安全关乎我们每个人的信息安全。网络安全指网络系统中硬件、软件及其系统中的数据安全。从本质上说,网络安全就是网络上的信息安全。
信息安全又分为系统安全(包括操作系统的安全、数据库系统的安全等)、数据安全(包括数据的安全存储、安全传输)和内容安全(包括病毒的防护、不良内容的过滤等)3个层次,是一个综合、交叉的学科领域,要利用数学、电子、信息、通信、计算机等诸多学科的长期知识积累和最新发展成果。信息安全研究的内容很多,涉及安全体系结构、安全协议、密码理论、信息分析、安全监控、应急处理等,其中,密码技术是保障数据安全的关键技术。
密码技术中的加密方法包括单钥密码体制(又称为对称密码体制)和公钥密码体制,而单钥密码体制又包括流密码和分组密码。本书在第1章介绍现代密码学的基本概念后,在第2~4章分别介绍流密码、分组密码、公钥密码。不管哪种密码体制都需要用到密钥,因此密钥分配与密钥管理也是密码技术的重要内容,这部分内容在第5章介绍。信息的安全性除要考虑保密性外,还需考虑信息的真实性、完整性、顺序性、时间性以及不可否认性。本书以3章的篇幅(第6章消息认证和哈希算法、第7章数字签名和认证协议、第8章密码协议)介绍这部分内容。第9章可证明安全介绍如何刻画公钥密码体制的语义安全性。第10章网络加密与认证介绍加密技术和认证技术在网络中的具体应用。第11章介绍区块链,特别是其中使用的密码技术。书中的4.1.5节卡米歇尔定理、4.1.11节循环群、4.1.12节循环群的选取、8.3节非交互式证明系统、8.4节zkSNARK、8.5节安全多方计算协议、第9章可证明安全可供研究生使用。
本书自2003年8月出版以来,已被200余所学校作为教材,列入普通高等教育“十一五”国家级规划教材,2016年获得首届国家网络安全优秀教材奖。第5版在第4版的基础上,增加了8.3节非交互式证明系统、8.4 节zkSNARK和第11章区块链。本书的特点: 一是内容新颖、深入、全面,涵盖了现代密码学的最新成果;二是内容的安排充分考虑到作为教材,如何方便地在教学中使用。
在本书的编写过程中,参考了国内外的有关著作和文献,特别是Stallings、王育民、卢开澄、朱文余等人的著作。
由于作者水平有限,书中不足之处在所难免,恳请读者批评指正。
现代密码学(第5版)前言
作者2021年10月
📑 章节目录
- 引言:现代密码学的基本概念
- 流密码:序列密码原理与算法
- 分组密码:DES、AES等经典算法
- 公钥密码:RSA、ElGamal及椭圆曲线
- 密钥分配与密钥管理
- 消息认证和哈希函数
- 数字签名和认证协议
- 密码协议:零知识证明与安全多方计算
- 可证明安全:安全模型与归约证明
- 网络加密与认证:实际应用技术
- 区块链:共识机制与密码学支撑