應(yīng)用編碼與計(jì)算機(jī)密碼學(xué)

第1章變長(zhǎng)碼概述 1
1.1字與語言. 1
1.2惟一可分碼與McMillan定理 3
1.3前綴碼與Kraft定理 10
1.4應(yīng)用編碼的三個(gè)基本目標(biāo) 14
1.5練習(xí) 17
第2章熵與數(shù)據(jù)壓縮 19
2.1熵 19
2.1.1離散信源的熵 19
2.1.2條件熵 26
2.1.3熵的鏈規(guī)則 28
2.2最優(yōu)信源編碼 30
2.2.1最優(yōu)信源編碼 30
2.2.2比較熵與交互信息量 31
2.2.3編碼與數(shù)據(jù)加密 33
2.3霍夫曼編碼 34
2.4字典方法與LZ編碼 39
2.4.1字典方法 39
2.4.2LZ77初步 40
2.5算術(shù)編碼 43
2.5.1漸進(jìn)均勻分布 43
2.5.2算術(shù)編碼 44
2.6練習(xí) 47
第3章Shannon理論與密碼學(xué) 51
3.1古典密碼體制 51
3.1.1基本概念 51
3.1.2移位密碼 53
3.1.3維吉尼亞密碼 55
3.1.4置換密碼 56
3.1.5替代(代換)密碼 58
3.1.6分組密碼與流密碼 60
3.2密碼體制分析 63
3.3“好”密碼體制的若干特性 65
3.3.1Shannon標(biāo)準(zhǔn) 65
3.3.2混淆與擴(kuò)散 65
3.3.3完善保密性 66
3.3.4冗余度與惟一解距離 68
3.3.5乘積密碼 71
3.3.6編碼與密碼體制 74
3.4練習(xí) 75
第4章分組密碼 77
4.1替代-置換網(wǎng)格 77
4.2Feistel密碼結(jié)構(gòu) 82
4.3數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) 84
4.3.1DES算法描述 85
4.3.2DES安全分析 92
4.3.3DES的工作模式 94
4.4高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn) 99
4.4.1AES中一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 99
4.4.2AES加密算法 102
4.4.3AES安全分析 107
4.5練習(xí) 107
第5章公鑰密碼體制 109
5.1公鑰密碼的基本思想 110
5.2RSA公鑰密碼體制 112
5.2.1與RSA相關(guān)的若干數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 112
5.2.2RSA密碼體制描述 116
5.2.3RSA的實(shí)現(xiàn) 117
5.2.4RSA的安全性分析 120
5.3基于離散對(duì)數(shù)的公鑰密碼體制 121
5.3.1離散對(duì)數(shù) 121
5.3.2Diffie-Hellman算法 122
5.3.3ElGamal密碼體制 123
5.4橢圓曲線密碼體制 125
5.4.1橢圓曲線的若干基本概念 125
5.4.2橢圓密碼體制的實(shí)現(xiàn) 131
5.5McEliece系統(tǒng) 131
5.6一個(gè)基于L系統(tǒng)的公鑰密碼系統(tǒng) 132
5.6.1同態(tài) 133
5.6.2L系統(tǒng)簡(jiǎn)介 134
5.6.3同態(tài)的迭代與D0L,DT0L 136
5.6.4基于同態(tài)的迭代(L系統(tǒng))的公鑰密碼 137
5.6.5密碼體制的實(shí)現(xiàn) 144
5.6.6密碼體制的評(píng)價(jià)與探討 147
5.7練習(xí).. 148
第6章散列函數(shù) 151
6.1散列函數(shù)概述 152
6.1.1定義 152
6.1.2構(gòu)造散列函數(shù) 153
6.1.3散列函數(shù)的安全性 154
6.2MD5算法 155
6.3SHA-1算法 161
6.3.1SHA-1算法描述 161
6.3.2SHA-1算法分析 165
6.4消息認(rèn)證碼 165
6.4.1HMAC算法描述 166
6.4.2HMAC安全性 167
6.5練習(xí) 168
第7章數(shù)字簽名 169
7.1基本概念 169
7.2簽名方案攻擊 171
7.3簽名方案與Hash函數(shù) 173
7.4ElGamal簽名 174
7.4.1簽名描述 174
7.4.2ElGamal簽名和安全性 175
7.5ElGamal簽名方案的變體 176
7.5.1Schnorr簽名 176
7.5.2DSA算法 177
7.5.3橢圓曲線數(shù)字簽名 179
7.6幾種特殊的數(shù)字簽名 180
7.6.1一次簽名 180
7.6.2不可否認(rèn)的簽名 181
7.6.3盲簽名(BlindSignature) 183
7.6.4具有恢復(fù)消息功能的數(shù)字簽名 185
7.6.5基于RSA的帶門限的代理簽名 188
7.7練習(xí) 193
第8章密鑰分配與管理 195
8.1密鑰的基本概念 195
8.2密鑰分配 197
8.2.1應(yīng)用對(duì)稱密碼體制的密鑰分配 197
8.2.2應(yīng)用公鑰密碼體制的密鑰分配 200
8.2.3公鑰密碼體制中的密鑰分配 203
8.3公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 204
8.3.1PKI的組成 205
8.3.2證書 207
8.3.3證書認(rèn)證系統(tǒng) 211
8.4密鑰托管技術(shù) 218
8.4.1密鑰托管的概念 218
8.4.2常用的密鑰托管技術(shù) 219
8.5練習(xí) 225
第9章密碼協(xié)議 227
9.1基本協(xié)議 227
9.1.1密鑰交換 227
9.1.2鑒別 230
9.1.3鑒別和密鑰交換 232
9.1.4多密鑰公開密鑰密碼 235
9.1.5秘密分割 237
9.1.6秘密共享 238
9.1.7數(shù)據(jù)庫的密碼保護(hù) 238
9.2應(yīng)用 239
9.2.1加密的數(shù)字簽名 239
9.2.2通用電子支付系統(tǒng) 239
9.2.3ISO鑒別框架中的鑒別協(xié)議 240
9.3典型協(xié)議 240
9.3.1Shamir協(xié)議 240
9.3.2智力撲克 243
9.3.3拋硬幣游戲 247
9.3.4不經(jīng)意傳輸 250
9.3.5電子投票協(xié)議 251
9.4零知識(shí)證明 254
9.4.1基本概念 254
9.4.2零知識(shí)證明的例子 255
9.4.3身份的零知識(shí)證明 257
9.5練習(xí) 259
第10章量子密碼學(xué)入門 261
10.1研究背景 262
10.2量子密碼保密的物理基礎(chǔ) 263
10.2.1量子態(tài)和Hilbert空間 263
10.2.2與保密通信相關(guān)的量子力學(xué)基本原理 268
10.3量子密鑰分配基本協(xié)議 272
10.3.1無噪聲的BB84協(xié)議 272
10.3.2有噪聲的BB84協(xié)議 275
10.3.3B92協(xié)議 276
10.3.4協(xié)議的安全性分析 277
10.4量子密碼學(xué)現(xiàn)狀與未來 278
10.4.1面臨的挑戰(zhàn) 278
10.4.2前景及未來 280
10.5練習(xí)... 281
參考文獻(xiàn) 283