计算机密码学 通用方案构造及安全性证明PDF电子书下载

第1章 导论 1

Needham-Schroeder协议 1

更多的例子 4

其他身份鉴别协议的例子 4

加密的运用 6

时效 7

类型攻击 9

代数攻击 10

更复杂的协议和攻击 10

一些符号约定 11

第2章 消息认证与数字签名方案 13

消息认证方案及其抗伪造性质 13

强/弱抗伪造性质及其蕴涵关系 14

特例：基于拟随机函数的MAC方案 17

数字签名方案及其抗伪造性质 17

抗简单伪造性质及弱分支引理 18

抗选择消息伪造及强分支引理 21

数字签名方案与身份鉴别协议：Fiat-Shamir变换 24

正则身份鉴别协议及Fiat-Shamir变换 24

协议的抗身份欺诈性质与签名方案的抗伪造性质的等价性 27

时变方案、Fiat-Shamir变换及前向安全性质 30

第3章 对称加密方案 37

各种保密性质及其相互关系 37

各种保密性质的定义 37

各种保密性之间的关系 39

一些典型对称加密方案的保密性质 45

加密-认证方案：明文完整性与密文完整性 47

加密-认证方案的几个一般性构造 49

加密及认证式构造 49

先认证再加密式构造 50

先加密再认证式构造 52

时变对称加密方案及其前向保密性质 54

第4章 公钥加密方案（Ⅰ）：保密性质和PA性质 58

各种保密性质及其相互关系 58

保密性 59

密文非可塑性 61

随机oracle-范型的PA性质 65

非随机oracle-范型的PA性质 72

概念：PA0、PA1及PA2 72

PA性质与保密性质的关系 76

一些否定性结果 79

基于身份的公钥加密方案 81

一个随机oracle-范型的加密方案不可实现性的例子 85

方案构造及安全性证明 86

不可实现的实例 92

第5章 公钥加密方案（Ⅱ）：一些通用构造及其保密性条件 97

混合构造：Fuj isaki-Okamoto变换 97

方案构造及基本概念 98

IND CCA保密性条件 99

混合构造：REACT变换 105

方案构造及IND CCA保密性条件 106

其他混合构造 110

基于IBE构造公钥加密方案 110

Canetti-Halevi-Katz变换及其保密性条件 111

Boneh-Katz变换及其保密性条件 113

具有前向安全性质的时变公钥加密方案 116

基本概念 116

基于2-叉树加密方案的一般性构造 117

前向保密性条件 119

一个2-叉树加密方案的实例 121

第6章 公钥加密方案（Ⅲ）：匿名性质 123

各种匿名性质及其相互关系 123

匿名性、相对匿名性及其与保密性的关系 123

相对保密性及其与匿名性的关系 128

IBE方案的匿名性质及应用：PEKS方案 130

基本概念与BDOP变换 130

匿名与非匿名IBE方案的例子 135

Fujisaki-Okamoto变换的匿名性条件 137

ANO CPA匿名性的一个充要条件 138

ANO CCA匿名性的一个充分条件 143

REACT变换的匿名性条件 147

基于IBE的公钥加密方案的匿名性条件 151

Canetti-Halevi-Katz变换的匿名性条件 151

Boneh-Katz变换的匿名性条件 156

时变公钥加密方案的前向匿名条件 159

第7章 身份鉴别协议 163

Fiat-Shamir型身份鉴别协议与基于ID的身份鉴别协议 163

基本概念 164

cSS-2-IBI变换 169

再论Fiat-Shamir变换：基于ID的数字签名方案 170

一般性结果 172

实例 175

抗状态重置攻击的身份鉴别协议 179

基本概念 180

一般性构造：抗第一类状态重置攻击的协议IDP-I 184

一般性构造：抗第二类状态重置攻击的协议IDP-II 187

第8章 密码协议的UC-理论及应用 193

概念 193

协议的UC-运行模型及理想UC-模型 194

协议的UC-相似概念及基本性质 196

UC-稳定性定理 198

JUC-稳定性定理 200

一个弱UC-相似概念及弱UC-稳定性定理 200

典型密码协议的理想UC-模型与实现（Ⅰ）：消息的认证式传输 202

典型密码协议的理想UC-模型与实现（Ⅱ）：密钥交换 204

密钥交换协议的强UC-安全模型 205

密钥交换协议的UC-安全模型 206

典型密码协议的理想UC-模型与实现（Ⅲ）：安全信道 209

密码协议的结构化分析与设计理论概要 212

第9章Dolev-Yao理论（Ⅰ）：自由消息代数strand-图模型 214

密码协议的strand-图模型 214

消息代数与strand-图 214

攻击者-strand 217

消息代数的理想 218

strand-图理论的几个普遍结论 219

协议的安全性质 221

协议分析的例子 221

Needham-Schroeder-Lowe协议 221

Otway-Rees协议 224

第10章Dolev-Yao理论（Ⅱ）：自动分析技术 228

Athena：逻辑求解技术 228

基本概念和符号 228

形式演绎系统的语法及语义 229

算法 231

算法的优化 233

Millen-Shamtikov约束求解技术：自由消息代数情形 234

消息代数与攻击者模型 235

协议的安全性质 236

格局、变元与约束 236

约束求解算法 238

约束求解的例子：再论Needham-Schroeder-Lowe协议 239

算法的相容性和完备性 241

算法的改进和优化 241

第11章Dolev-Yao理论（Ⅲ）：带交换群算术的非自由消息代数 243

具代数能力的扩展Dolev-Yao攻击者模型 243

带交换群算术的非自由消息代数及扩展的Dolev-Yao攻击模型 244

形式演绎及其性质 246

约束的正则解及存在性 250

非自由消息代数的Millen-Shamtikov约束求解 252

猜测解的集合 252

猜测可导出的子项及其导出顺序 253

从演绎树中消去非M-和I-规则的分支 254

以新变元替换目标项 255

约化到线性Diophantine方程 255

第12章 密码协议形式模型的计算语义（Ⅰ）：被动攻击情形 258

自由消息代数的计算密码学语义 258

消息表达式的模式及共模关系 258

一些共模表达式的例子 259

几个重要性质 260

几个重要的加密类型及其精确的计算语义 261

消息表达式的计算语义 263

Abadi-Rogaway定理 264

计算语义的完备性 266

计算语义的一般性构造 269

形式模型 269

计算语义 270

语义类型 271

关于计算语义的几个普遍结果 272

应用：推广的Abadi-Rogaway定理 274

第13章 密码协议形式模型的计算语义（Ⅱ）：主动攻击情形 276

理论分析框架 277

一些辅助性结果 279

协议的形式模型的计算语义与算法模型的语法骨架 283

密码协议的Dolev-Yao刚性和Dolev-Yao相似性 285

关于Dolev-Yao刚性的主要结论及证明 286

Dolev-Yao刚性的复合-稳定性定理 286

Dolev-Yao刚性的相似-遗传定理 290

语法-语义相似性的对偶关系 291

总结与推广 293

附录A一些必要的数学事实 295

Euclid定理及等价形式 295

交换群的概念、性质和密码学中常见的例子 295

中国剩余定理 296

二次剩余及二次同余式x2=a mod p在特殊情况下的解 297

因子分解与求平方根难度等价 297

已知N的素因子分解，解多项式方程f（x）=0modN 298

参考文献 298

附录B进程代数模型：spi-演算 299

π-演算 299

概念 299

例子 300

spi-演算 302

概念 302

例子 302

形式演算 303

双向模拟 304

进程代数的计算语义：Abadi-Jurgens定理 306

参考文献 306

参考文献 307