第一部分 經典密碼學介紹
第1章 概論
1.1 密碼學和現代密碼學
1.2 對稱密鑰加密的基本設置
1.3 古典加密術及其密碼分析
1.4 現代密碼學的基本原則
1.4.1 原則l——形成精確的定義
1.4.2 原則2-精確假設的依賴
1.4.3 原則3——嚴格的安全證明
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第2章 完善保密加密
2.1 定義和基本屬性
2.2 一次一密(Vemam加密)
2.3 完善保密的局限
2.4 香農定理
2.5 小結
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第二部分 對稱密鑰(對稱)密碼學
第3章 對稱密鑰加密以及僞隨機性
3.1 密碼學的計算方法
3.1.1 計算安全的基本思想
3.1.2 有效的算法和可忽略的成功概率
3.1.3 規約證明
3.2 定義計算安全的加密
3.2.1 安全的基本定義
3.2.2 定義的屬性
3.3 僞隨機性
3.4 構造安全加密方案
3.4.1 一個安全的定長加密方案
3.4.2 處理變長消息
3.4.3 流密碼和多個加密
3.5 選擇明文攻擊(CPA)的安全性
3.6 CPA安全的加密方案創建
3.6.1 僞隨機函數
3.6.2 基於僞隨機函數的CPA安全加密
3.6.3 僞隨機置換和分組加密
3.6.4 加密操作模式
3.7 CCA安全性
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第4章 消息鑒彆碼和抗碰撞散列函數
4.1 安全通信與消息完整性
4.2 加密與消息鑒彆的比較
4.3 消息鑒彆碼——定義
4.4 構造安全的消息鑒彆碼
4.5 CBC.MAC
4.6 抗碰撞散列函數
4.6.1 抗碰撞的定義
4.6.2 散列函數安全性的一個較弱的定義
4.6.3 通用“生日”攻擊
4.6.4 Merkle-Damgard變換
4.6.5 實踐中的抗碰撞散列函數
4.7 NMAC與HMAC
4.7.1 嵌套MACmMAC
4.7.2 HMAC
4.8 構造CCA安全加密方案
4.9 獲得私密性和消息鑒彆
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第5章 僞隨機置換(分組加密)的實際構建
5.1 代替一置換網絡
5.2 Feistel網絡
5.3 DES——數據加密標準
5.3.1 DES的設計
5.3.2 對減少輪數的DES變種的攻擊
5.3.3 DES的安全性
5.4 增加分組密碼的密鑰長度
5.5 AES——高級加密標準
5.6 差分密碼分析和綫性密碼分析簡介
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第6章 僞隨機對象的理論構造
6.1 單嚮函數
6.1.1 定義
6.1.2 候選單嚮函數
6.1.3 硬核謂詞
6.2 概述：從單嚮函數到僞隨機置換
6.3 任意單嚮函數的硬核謂詞
6.3.1 簡單情形
6.3.2 復雜情形
6.3.3 完整證明
6.4 構造僞隨機發生器
6.4.1 具有最小擴展的僞隨機發生器
6.4.2 提高擴展係數
6.5 構造僞隨機函數
6.6 構造(強)僞隨機置換
6.7 對稱密鑰密碼學的必要假設
6.8 偏離——計算不可區分性
6.8.1 僞隨機性和僞隨機發生器
6.8.2 多重抽樣
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第三部分公鑰(非對稱密鑰)密碼學
第7章 數論和密碼學睏難性假設
7.1 預備知識和基本群論
7.1.1 素數與可除}生
7.1.2 模算術
7.1.3 群
7.1.4 Z*N群
7.1.5 群同構和中國剩餘定理
7.2 素數、大數分解和RSA
7.2.1 隨機素數的産生
7.2.2 素數判定
7.2.3 因子分解假設
7.2.4 RSA假設
7.3 循環群中的假設
7.3.1 循環群和生成元
7.3.2 離散對數和Diffie-Hellman假設
7.3.3 在Zp(的子群)中工作
7.3.4 橢圓麯綫群
7.4 數論假設的密碼學應用
7.4.1 單嚮函數和置換
7.4.2 構造抗碰撞的散列函數
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第8章 因子分解和離散對數算法
8.1 因子分解算法
8.1.1 Pollard的p-1方法
8.1.2 Pollard的Rho方法
8.1.3 二次篩選算法
8.2 計算離散對數的算法
8.2.1 “小步大步”算法
8.2.2 Pohlig-Hellman算法
8.2.3 ZN中的離散對數問題
8.2.4 索引演算方法
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第9章 對稱密鑰管理和公鑰革命
9.1 對稱密鑰加密的局限性
9.2 局部解決方法——密鑰分配中心
9.3 公鑰革命
9.4 Diffe-Hellman密鑰交換
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練習
第10章 公鑰加密
10.1 公鑰加密簡介
10.2 定義
10.2.1 選擇明文攻擊的安全性
10.2.2 多重加密
10.3 混閤加密
10.4 RSA加密
10.4.1 “教科書式RSA”加密方案及其不安全性
10.4.2 對“教科書式RSA”加密方案的攻擊
10.4.3 填充RSA
10.5 E1Gamal加密
10.6 選擇密文攻擊的安全性
10.7 陷門置換
10.7.1 定義
10.7.2 來自陷門置換的公鑰加密
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練習
第11章 其他公鑰加密方案
11.1 Goldwasser-Micali加密方案
11.1.1 素數模二次剩餘
11.1.2 閤數模二次剩餘
11.1.3 二次剩餘假設
11.1.4 Goldwasser-Micali加密方案
11.2 Rabin加密方案
11.2.1 計算模平方根
11.2.2 基於分解的陷門置換
11.2.3 Rabin加密方案
11.3 Paillier加密方案
11.3.1 Z*N2結構
11.3.2 Paillier加密方案
11.3.3 同態加密
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練習
第12章 數字簽名
12.1 數字簽名簡介
12.2 定義
12.3 RSA簽名
12.3.1 “教科書式RSA”簽名方案及其不安全性
12.3.2 “散列後RSA”簽名方案
12.4 “Hash-and-Sign”範例
12.5 Lamport的“一次性簽名方案”
12.6 來自抗碰撞散列的簽名
12.6.1 基於Chain的簽名
12.6.2 基於Tree的簽名
12.7 數字簽名標準(DSS)
12.8 數字證書和公鑰基礎設施
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練習一
第13章 隨機預言機模型中的公鑰密碼係統
13.1 隨機預言機方法學
13.1.1 隨機預言機模型
13.1.2 隨機預言機方法是否閤理
13.2 隨機預言機模型中的公鑰加密
13.2.1 選擇明文攻擊安全
13.2.2 選擇密文攻擊安全
13.2.3 OAEP
13.3 隨機預言機模型中的簽名
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
常用符號索引
附錄
附錄A數學知識
A.1 恒等式和不等量
A.2 漸進錶示法
A.3 概率論簡介
A.4 “生日”問題
附錄B算法數論補充知識
B.1 整數算術
B.2 模算術
B.3 尋找一個循環群的生成元
參考文獻和擴展閱讀材料介紹
練習
參考文獻
· · · · · · (收起)