计算机密码学及其应用PDF电子书下载

单元一 密码学通论 2

第1章 近代密码学简述 2

1.1 密码学术语简介及假设 2

1.2 秘密密钥及公开密钥密码系统 3

1.3 理论安全及实际安全 7

1.4 单向函数及单向陷门函数 9

1.5 指数函数(Exponentiation Function) 11

1.6 密码协议介绍及分析 13

参考文献 17

第2章 数学基础 18

2.1 有限域(Finite Field) 18

2.2 同余及模运算 18

2.3 乘法逆元的求法 20

2.4 线性同余 21

2.5 中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem) 22

2.6 二次剩余(Quadratic Residue) 23

2.7 有限域GF(pm)的运算 28

2.8 在GF(P)中求解平方根的方法 30

参考文献 31

第3章 信息论及复杂度理论 32

3.1 信息论(Information Theory) 32

3.2 复杂度理论(Complexity Theory) 33

3.2.1 对方法分类 33

3.2.2 对问题分类 34

参考文献 35

4.1 传统加密法 38

4.1.1 换位加密法(Transposition) 38

第4章 DES及FEAL 38

单元二 对称式密码系统 38

4.1.2 替换加密法(Substitution) 40

4.2 美国数据加密标准(DES) 43

4.2.1 DES算法 43

4.2.2 子密钥的产生 46

4.2.3 DES算法的f函数 47

4.2.4 DES的安全性 49

4.3 快速数据加密法 53

4.3.1 FEAL的加密与解密结构 53

4.3.2 FEAL算法的f函数 54

4.3.3 子密钥的产生 55

参考文献 57

5.1 引言 58

第5章 IDEA及SKIPJACK 58

5.2 国际数据加密算法(IDEA) 59

5.2.1 IDEA加密方法 60

5.2.2 子密钥生成过程 62

5.2.3 IDEA解密方法 63

5.2.4 IDEA的使用模式 64

5.3 Skipjack分组加密算法 68

5.4 结论 70

参考文献 71

第6章 序列加密技术 72

6.1 引言 72

6.2 随机数产生器 72

6.3 随机数产生器安全性评估 76

6.3.1 统计测试 76

6.3.2 线性复杂度(Linear Complexity) 78

参考文献 80

6.4 结论 80

单元三 非对称式密码系统 84

第7章 RSA与Rabin系统 84

7.1 引言 84

7.1.1 Pohlig-Hellman秘密密钥密码系统 84

7.2 RSA系统介绍 86

7.2.1 密钥产生 86

7.2.2 公开密钥密码系统 86

7.2.3 数字签名系统 87

7.2.4 同时达到秘密通信与数字签名 87

7.2.5 利用单向散列函数以减少数字签名系统的时间与空间复杂度 89

7.3 RSA参数的选择 89

7.3.1 选择N注意事项 90

7.3.2 选择e注意事项 92

7.3.3 选择d注意事项 93

7.4 使用RSA系统必须注意事项 94

7.4.1 不可使用公共的模N 94

7.4.2 明文的熵应尽可能地增大 95

7.4.3 数字签名系统应使用单向散列函数 96

7.5 如何找强素数 97

7.5.1 大素数的产生 98

7.5.2 确定位数的强素数的产生 100

7.6 Rabin公开密钥密码系统与数字签名 102

7.6.1 Rabin公开密钥密码系统 103

7.6.2 Harn-Kiesler加密系统 104

7.6.3 Rabin数字签名系统 105

参考文献 105

8.1 引言 107

第8章 背包密码系统 107

8.2 Merkle-Hellman背包公开密钥保密系统 108

8.3 Shamir背包数字签名系统 109

8.4 结论 110

参考文献 111

第9章 McEliece公开密钥密码系统 112

9.1 McEliece公开密钥密码系统 112

参考文献 113

第10章 概率公开密钥密码系统 114

10.1 引言 114

10.2 Goldwasser-Micali概率公开密钥密码系统 115

10.3 Harn-Kiesler概率公开密钥密码系统 116

参考文献 117

11.1 引言 120

单元四 散列函数及数字签名 120

第11章 单向散列函数 120

11.2 散列函数的攻击法 121

11.2.1 生日攻击法 121

11.2.2 中途相遇攻击法(Meet-in-the-Middle-Attack) 122

11.3 MD5法 122

11.4 安全散列函数(SHA) 127

11.5 结论 129

参考文献 130

第12章 数字签名 131

12.1 ElGamal数字签名 131

12.2 Schnorr数字签名 132

12.3 数字签名算法(Digital Signature Algorithm,DSA) 133

12.3.2 DSA改良方法2 134

12.3.1 DSA改良方法1 134

12.4 广义的ElGamal签名系统 135

12.4.1 ElGamal签名两个明文的方法 138

12.4.2 ElGamal签名三个明文的方法 138

参考文献 138

单元五 秘密共享及应用 140

第13章 秘密共享 140

13.1 引言 140

13.2 门限方案(Threshold Scheme) 140

13.2.1 Lagrange插值公式 141

13.2.2 如何检测“欺骗者” 141

13.2.3 如何检测庄家欺骗 142

13.2.4 如何检测参与者欺骗 142

13.2.5 公平恢复秘密协议 143

13.3 广义的(Generalized)秘密共享方法 144

13.4 无需信赖者协助的秘密共享 145

13.5 共享多个秘密 145

13.6 如何广播多个秘密 147

13.7 结论 148

参考文献 148

第14章 团体式的密码系统 150

14.1 引言 150

14.2 团体式密码系统 151

14.2.1 团体式的解密方法 151

14.2.2 团体式的加密方法 153

14.3 团体式的数字签名方法 154

14.4 结论 158

参考文献 158

15.1 引言 162

单元六 用户认证 162

第15章 口令认证系统 162

15.2 Chang与Liao法 163

15.3 Chang与Hwang法 164

15.4 Hwang，Chen与Laih法 165

参考文献 167

第16章 计算机网络的认证协议 169

16.1 引言 169

16.2 Kerberos 169

16.2.1 Kerberos使用模式 169

16.2.2 Kerberos第4版本 169

16.2.3 Kerberos版本4协议 171

16.3.1 证书文件(Certificate) 173

16.3 X.509目录检索认证服务 173

16.3.2 对用户的认证程序 175

16.4 结论 176

参考文献 177

第17章 无线通信中的认证协议 178

17.1 引言 178

17.2 安全服务的种类 178

17.3 4种无线通信的认证协议标准 179

17.4 结论 184

参考文献 184

第18章 交互式用户身份证明方法 185

18.1 引言 185

18.2 Feige-Fiat-Shamir法 186

18.3 Schnorr法 187

参考文献 188

单元七 密码技术应用 190

第19章 不经意传送协议 190

19.1 引言 190

19.2 Rabin所提出的OT 190

19.3 Harn及Lin所提出的OT 191

参考文献 192

第20章 会议密钥交换技术 193

20.1 引言 193

20.2 具有“间接”使用者确认功能的会议密钥交换系统 193

20.3 具有“直接”使用者确认功能的会议密钥交换系统 194

参考文献 195

第21章 电子投票选举 196

21.1 引言 196

21.2 盲签名(Blind Signature) 197

21.3 无踪迹通信(Untraceable Communication) 198

参考文献 198

第22章 计算机病毒的检测技术 199

22.1 引言 199

22.2 签名技术的软件确认系统 199

参考文献 200

第23章 存取控制技术 201

23.1 引言 201

23.2 传统的存取控制方式 201

23.3 Wu与Hwang的钥匙-锁配对法 202

23.4 利用牛顿插值公式设计单钥匙-锁存取控制 204

23.5 使用素因子分解因式的存取控制法 206

23.6 基于主体-客体链表(Subject-Object List)的存取控制法 207

参考文献 209

24.1 引言 210

24.2 二元法(Binary Method)及m-ary法 210

24.2.1 二元法 210

第24章 快速指数运算 210

24.2.2 m-ary法 211

24.3 加法链及向量加法链 212

24.3.1 加法链(Addition Chains) 212

24.3.2 向量加法链(Vectorial Addition Chains) 212

24.4 建表法 213

24.4.1 Yacobi法 213

24.4.2 Shamir法 216

24.4.3 Yen与Laih法 216

24.4.4 Chang,Horng与Buehrer法 218

24.5.1 Chiou法 220

24.5 以并行硬件结构加速指数运算 220

24.5.2 Chang与Lou法 221

24.6 用多计算机系统加速指数运算 223

24.6.1 改进Shamir的指数运算方法 223

24.6.2 利用乘法结合性(Associativity)以省去冗余计算 225

参考文献 228

附录A Chi-Square分布表 230

附录B 源程序 232

附录B.1 DES程序 232

附录B.2 IDEA程序 256

附录B.3 HASH程序 275

附录B.4 RSA程序 293

附录B.5 DSS程序 307

附录C 我国台湾-大陆专业术语对照表 348