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現代密碼學（第4版）

為了解決模指數運算的問題，作者楊波 這樣論述：

本書全面而詳細地介紹現代密碼學的理論和相關算法，可幫助讀者將所學知識應用於信息安全實踐。全書共分10章，內容包括現代密碼學的基本概念、流密碼、分組密碼、公鑰密碼、密鑰分配與密鑰管理、消息認證和哈希函數、數字簽名和認證協議、密碼協議、可證明安全、網絡加密與認證。楊波，北京大學學士，西安電子科技大學碩士、博士，陝西師范大學計算機科學學院教授、博士生導師，陝西省百人計划特聘教授，中國密碼學會理事，中國密碼學會密碼算法專業委員會委員，《密碼學報》編委。曾任華南農業大學信息學院、軟件學院院長。2011年起在陝西師范大學計算機科學學院工作。2005年擔任第四屆中國信息和通信安全學術會議程序委員會主席，20

09年擔任中國密碼學會年會副主席，2010年起擔任The Joint Workshop on Information SecuriTy(JWIS)Co-General Chair。主持多項國家自然科學基金、863計划、國家密碼發展基金、國防科技重點實驗室基金、陝西省自然科學基金項目。 第1章 引言11.1信息安全面臨的威脅11.1.1安全威脅11.1.2入侵者和病毒21.1.3安全業務31.2信息安全模型41.3密碼學基本概念51.3.1保密通信系統51.3.2密碼體制分類71.3.3密碼攻擊概述71.4幾種古典密碼81.4.1單表代換密碼91.4.2多表代換密碼10習題1

1第2章 流密碼132.1流密碼的基本概念132.1.1同步流密碼132.1.2有限狀態自動機142.1.3密鑰流產生器152.2線性反饋移位寄存器162.3線性移位寄存器的一元多項式表示182.4m序列的偽隨機性212.5m序列密碼的破譯232.6非線性序列262.6.1Geffe序列生成器262.6.2JK觸發器272.6.3Pless生成器28現代密碼學(第4版)目錄2.6.4鍾控序列生成器28習題30第3章 分組密碼體制323.1分組密碼概述323.1.1代換333.1.2擴散和混淆343.1.3Feistel密碼結構353.2數據加密標准383.2.1DES描述383.2.2二重DE

S433.2.3兩個密鑰的三重DES443.2.43個密鑰的三重DES443.3差分密碼分析與線性密碼分析453.3.1差分密碼分析453.3.2線性密碼分析463.4分組密碼的運行模式473.4.1電碼本模式473.4.2密碼分組鏈接模式483.4.3密碼反饋模式493.4.4輸出反饋模式513.5IDEA523.5.1設計原理523.5.2加密過程543.6AES 算法——Rijndael583.6.1Rijndael的數學基礎和設計思想583.6.2算法說明613.7中國商用密碼算法SM4693.8祖沖之密碼733.8.1算法中的符號及含義733.8.2祖沖之密碼的算法結構743.8.3

祖沖之密碼的運行793.8.4基於祖沖之密碼的機密性算法 128 EEA379習題81第4章 公鑰密碼834.1密碼學中一些常用的數學知識834.1.1群、環、域834.1.2素數和互素數854.1.3模運算864.1.4模指數運算884.1.5費爾馬定理、歐拉定理、卡米歇爾定理894.1.6素性檢驗924.1.7歐幾里得算法954.1.8中國剩余定理984.1.9離散對數1014.1.10平方剩余1024.1.11循環群1054.1.12循環群的選取1064.1.13雙線性映射1074.1.14計算復雜性1084.2公鑰密碼體制的基本概念1094.2.1公鑰密碼體制的原理1104.2.2公

鑰密碼算法應滿足的要求1114.2.3對公鑰密碼體制的攻擊1124.3RSA算法1134.3.1算法描述1134.3.2RSA算法中的計算問題1154.3.3一種改進的RSA實現方法1164.3.4RSA的安全性1164.3.5對RSA的攻擊1184.4背包密碼體制1194.5Rabin密碼體制1214.6NTRU公鑰密碼系統1234.7橢圓曲線密碼體制1244.7.1橢圓曲線1244.7.2有限域上的橢圓曲線1254.7.3橢圓曲線上的點數1274.7.4明文消息到橢圓曲線上的嵌入1274.7.5橢圓曲線上的密碼1284.8SM2橢圓曲線公鑰密碼加密算法130習題133第5章 密鑰分配與密鑰

管理1355.1單鑰加密體制的密鑰分配1355.1.1密鑰分配的基本方法1355.1.2一個實例1355.1.3密鑰的分層控制1375.1.4會話密鑰的有效期1375.1.5無中心的密鑰控制1375.1.6密鑰的控制使用1385.2公鑰加密體制的密鑰管理1395.2.1公鑰的分配1395.2.2用公鑰加密分配單鑰密碼體制的密鑰1415.2.3Diffie|Hellman密鑰交換1435.3隨機數的產生1445.3.1隨機數的使用1445.3.2隨機數源1455.3.3偽隨機數產生器1455.3.4基於密碼算法的隨機數產生器1475.3.5隨機比特產生器1495.4秘密分割1505.4.1秘密分

割門限方案1505.4.2Shamir門限方案1515.4.3基於中國剩余定理的門限方案152習題154第6章 消息認證和哈希函數1566.1消息認證碼1566.1.1消息認證碼的定義及使用方式1566.1.2產生MAC的函數應滿足的要求1576.1.3數據認證算法1586.1.4基於祖沖之密碼的完整性算法128 EIA31596.2哈希函數1616.2.1哈希函數的定義及使用方式1616.2.2哈希函數應滿足的條件1626.2.3生日攻擊1646.2.4迭代型哈希函數的一般結構1656.3MD5哈希算法1666.3.1算法描述1666.3.2MD5的壓縮函數1696.3.3MD5的安全性1

706.4安全哈希算法1716.4.1算法描述1716.4.2SHA的壓縮函數1726.4.3SHA與MD5的比較1746.4.4對SHA的攻擊現狀1746.5HMAC1756.5.1HMAC的設計目標1756.5.2算法描述1756.5.3HMAC的安全性1776.6SM3哈希算法1786.6.1SM3哈希算法的描述1786.6.2SM3哈希算法的安全性179習題181第7章 數字簽名和認證協議1827.1數字簽名的基本概念1827.1.1數字簽名應滿足的要求1827.1.2數字簽名的產生方式1837.1.3數字簽名的執行方式1847.2數字簽名標准1867.2.1DSS的基本方式1867.

2.2數字簽名算法DSA1877.3其他簽名方案1887.3.1基於離散對數問題的數字簽名體制1887.3.2基於大數分解問題的數字簽名體制1927.3.3基於身份的數字簽名體制1937.4SM2橢圓曲線公鑰密碼簽名算法1947.5認證協議1967.5.1相互認證1967.5.2單向認證200習題201第8章 密碼協議2028.1一些基本協議2028.1.1智力撲克2028.1.2擲硬幣協議2038.1.3數字承諾協議2048.1.4不經意傳輸協議2058.2零知識證明2088.2.1交互式證明系統2088.2.2交互式證明系統的定義2098.2.3交互式證明系統的零知識性2098.2.4非交

互式證明系統2128.2.5適應性安全的非交互式零知識證明2138.2.6零知識證明協議的組合2138.2.7圖的三色問題的零知識證明2148.2.8知識證明2158.2.9簡化的Fiat|Shamir身份識別方案2188.2.10Fiat Shamir身份識別方案2198.3安全多方計算協議2208.3.1安全多方計算問題2208.3.2半誠實敵手模型2218.3.3惡意敵手模型225習題228第9章 可證明安全2299.1語義安全的公鑰密碼體制的定義2299.1.1選擇明文攻擊下的不可區分性2299.1.2公鑰加密方案在選擇密文攻擊下的不可區分性2339.1.3公鑰加密方案在適應性選擇密

文攻擊下的不可區分性2359.1.4歸約2369.2語義安全的RSA加密方案2379.2.1RSA問題和RSA假設2379.2.2選擇明文安全的RSA加密2389.2.3選擇密文安全的RSA加密2409.3Paillier公鑰密碼系統2439.3.1合數冪剩余類的判定2439.3.2合數冪剩余類的計算2449.3.3基於合數冪剩余類問題的概率加密方案2469.3.4基於合數冪剩余類問題的單向陷門置換2479.3.5Paillier密碼系統的性質2489.4Cramer Shoup密碼系統2499.4.1Cramer Shoup密碼系統的基本機制2499.4.2Cramer Shoup密碼

系統的安全性證明2509.5RSA FDH簽名方案2529.5.1RSA簽名方案2529.5.2RSA FDH簽名方案的描述2539.5.3RSA FDH簽名方案的改進2559.6BLS短簽名方案2579.6.1BLS短簽名方案所基於的安全性假設2579.6.2BLS短簽名方案描述2579.6.3BLS短簽名方案的改進一2599.6.4BLS短簽名方案的改進二2599.7基於身份的密碼體制2609.7.1基於身份的密碼體制定義和安全模型2609.7.2隨機諭言機模型下的基於身份的密碼體制2639.8分叉引理273習題275第10章 網絡加密與認證27710.1網絡通信加密27710.1.

1開放系統互連和TCP/IP分層模型27710.1.2網絡加密方式27810.2Kerberos認證系統28110.2.1Kerberos V428110.2.2Kerberos區域與多區域的Kerberos28410.3X.509認證業務28510.3.1證書28510.3.2認證過程28810.4PGP28910.4.1運行方式28910.4.2密鑰和密鑰環29310.4.3公鑰管理298習題301參考文獻302

模指數運算進入發燒排行的影片

利用物理不可複製函式技術發展適用於醫療物聯網環境之動態群體認證金鑰協商

為了解決模指數運算的問題，作者林宣翰 這樣論述：

群組認證金鑰協商(group authenticated key agreements)使感測器能相互驗證後產生群組的溝通金鑰以進行安全的資訊傳輸。由於硬體上的限制，醫療物聯網(Internet of Medical Things)上的感測器並不具有足夠的計算能力、電力及儲存空間來應用繁重的協議，且感測器也有損壞的風險，或其餘原因而導致成員變動，因此群體認證金鑰協商(group authenticated key agreements)往往會考慮動態群(dynamic group)，以減少在成員變動時重新建構群組金鑰的運算成本。物理不可複製函數(Physical Unclonable Fun

ction)大多用於身分驗證，其使用電路的唯一性及隨機性來進行運算，且具有訊息指紋特性(message fingerprints)，可用來取代私鑰。物理不可複製函數與常被使用的模指數運算相比，其運算量更小，較為適合應用於資源有限的環境之中。本研究發展輕量化動態群組認證金鑰協商，利用物理不可複製函數解決在醫療物聯網所面臨數據儲存、傳輸安全性及計算效率的問題。與先前他人所開發的協議相比，本研究在計算及存儲方面具有更高的安全性及效率。