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第一篇 基础篇 3

第1章 安全协议概述 3

1.1安全协议的基本概念 3

1.1.1定义 3

1.1.2目的 5

1.1.3游戏角色 5

1.1.4领域中所处的层次结构 7

1.2安全协议的分类 8

1.2.1认证和密钥交换协议 8

1.2.2可信第三方类协议 9

1.2.3其他方法 11

1.3安全协议的模型与分析方法 11

1.4安全协议的目标与研究层次 13

1.5安全协议的设计原则 15

1.6安全协议典型案例归纳 16

1.6.1认证协议 16

1.6.2两方安全协议 23

1.6.3 N方安全协议 28

1.7小结 35

第2章 安全协议的数学基础 37

2.1数论基础 37

2.1.1整除及辗转相除 37

2.1.2算术基本定理 38

2.1.3同余式 39

2.1.4费马小定理和欧拉定理 40

2.2抽象代数基础 41

2.3离散概率基础 41

2.4信息论基础 43

2.5计算复杂性理论基础 44

2.5.1基本概念 44

2.5.2计算模型与判定问题 45

2.5.3复杂性类 46

2.6计算困难问题及其假设 49

2.6.1大整数因式分解问题和RSA问题 49

2.6.2离散对数和Diffie-Hellman问题 50

2.6.3椭圆曲线和双线性对问题 52

第3章 安全协议的密码学工具 63

3.1密码学概述 63

3.1.1加密历史回顾 63

3.1.2密码演化 65

3.1.3密码学基本概念 67

3.2古典密码 73

3.2.1古典单码加密法 73

3.2.2古典多码加密法 75

3.2.3古典换位密码 77

3.3计算密码 78

3.3.1对称密钥密码 78

3.3.2公开密钥密码 92

3.3.3数字签名 97

3.3.4 Hash函数 107

3.4物理密码 112

3.4.1量子密码 113

3.4.2量子密码研究综述 114

3.4.3混沌密码 119

第4章 安全协议的可证明理论 121

4.1密码体制的攻击游戏 121

4.2随机预言模型下的安全性证明 123

4.3标准模型下的安全性证明 125

第5章 隐私保护安全协议 127

5.1隐私的基本概念 127

5.2隐私密码本原 131

5.2.1盲签名 133

5.2.2群签名 134

5.2.3环签名 136

5.2.4 k次匿名签名 136

5.2.5属性签名 137

5.2.6安全多方计算 139

5.2.7同态加密 141

第二篇 进阶篇 145

第6章 一种基于随机预言模型的完全公平签名方案 145

6.1引言 145

6.2设计公平、隐私保护安全协议的原则 147

6.3基本模型 149

6.3.1基本定义 149

6.3.2公平密钥交换签名协议 150

6.3.3 FKESS攻击模型 151

6.4基于Schnorr签名的FKESS实例 151

6.4.1参数设置 151

64.2协议执行 151

6.5 FKESS的安全性与效率分析 153

65.1安全性分析 153

6.5.2效率分析 155

第7章 两方隐私保护认证密钥协商方案 156

7.1密钥协商协议的安全目标 156

7.1.1密钥协商中可能的攻击 156

7.1.2认证密钥协商协议应实现的安全目标 157

7.2预备知识 159

7.3两方隐私保护认证密钥协商协议设计 160

7.4安全分析与效率分析 164

7.5小结 167

第8章 三方隐私保护认证密钥协商方案 168

8.1引言 168

8.2预备知识 168

8.3三方隐私保护认证密钥协商协议设计 169

8.4安全分析与效率分析 173

8.5小结 176

第9章 一种面向移动应用的匿名电子优惠券系统 177

9.1引言 177

9.2预备知识 178

9.2.1单项Hash函数 178

9.2.2生物认证 178

9.2.3核心断言与Hash链 179

9.2.4 RSA加密体制 179

9.3高效安全的生物认证一次性口令身份协议 180

9.3.1符号说明 180

9.3.2用户注册阶段 180

9.3.3发布电子优惠券 181

9.3.4电子优惠券下载 182

9.3.5种子和一次性密码更新阶段 184

9.4安全分析 185

9.4.1静态信息变为动态身份口令技术而消除安全隐患 186

9.4.2采用生物认证可直接消除的安全隐患 187

9.4.3基于随机数可抵制的安全隐患 187

9.5效率分析 187

9.6小结 190

第三篇 高级篇 193

第10章 面向多服务器体系结构的单向AKE协议 193

10.1引言 193

10.2预备知识 194

10.2.1多服务器架构 194

10.2.2对称加密体制 195

10.23某些术语的解释 195

10.3一种新型单向AKE协议流程设计 196

10.3.1符号说明 196

10.3.2服务器注册阶段 197

10.3.3单向认证密钥协商 197

10.4安全分析 199

10.5效率分析 202

10.6小结 203

第11章 一种P2P网络中的高效隐蔽搜索协议 204

11.1引言 204

11.2隐蔽搜索模型设计 206

11.3安全性与性能分析 209

11.4小结 210

第12章 多密钥隐私保护协议 211

12.1预备知识 211

12.2一种具有隐私保护的通用可持续认证多密钥协商协议 212

12.3安全分析与效率分析 216

12.4扩展到N方讨论 218

第13章 多方隐私保护协议 219

13.1群组密钥管理分类 219

13.2基于口令的组通信密钥协商协议 220

13.3群组隐私保护密钥协商协议 221

13.4安全分析与效率分析 225

13.5小结 227

参考文献 228