寫給工程師的密碼學 Cryptology for Engineers: An Application-Oriented Mathematical Introduction

Robert Schmied 譯 袁科，周素芳，賈春福

寫給工程師的密碼學

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商品描述

在當今幾乎透明的數字世界中，密碼學已經成為日常生活中不可或缺的一部分。
本書首先介紹了密碼學的數學基礎和通信系統的基本概念，為後面深入介紹密碼學內容打下基礎。
然後根據密碼學的發展，循序漸進地介紹了古典私鑰密碼的基本思想和工作模式以及安全加密的理論邊界，
現代私鑰密碼體制（如DES、AES、Pohlig-Hellman指數密碼等）的工作模式，
公鑰密碼體制（如RSA、Rabin、El-Gamal密碼體制等）的基本概念和工作模式，
以及利用公鑰密碼體制生成消息摘要和數字簽名的技術。
*後補充了有關密碼學問題中需要用到的素性檢驗和偽隨機數生成方法。
全書邏輯清晰，對密碼學的發展歷程描述完整，內容難度由淺至深，其中提供的示例便於讀者實際操作，
非常適合信息化工程技術和密碼學方向的研究人員閱讀，也適合作為高等學校相關專業本科生、研究生的密碼學通識教材。

作者簡介

羅伯特‧施米德（Robert Schmied）是德國慕尼黑聯邦國防軍大學（Bundeswehr University MunIch）電機工程與資訊科技系的科學家。自博士畢業以來，他在密碼學和數據科學的教學工作中積累了豐富的經驗。密碼學和資料科學既是他的教學工作重點，也是他的主要研究領域。在資料科學領域，他受到探索性資料分析想法的影響；在密碼學領域，他從事基於香農熵的統計文本分析研究。

目錄大綱

、譯者序
前言
第1章數論和概率論基礎1
1.1歐幾裏得算術基本定理1
1.1.1帶餘除法2
1.1.2素數8
1.2概率論的基本概念14
1.2.1概率空間14
1.2.2條件概率16
第2章通信系統的安全19
2.1字符集和字母表20
2.2數字消息24
2.2.1編碼消息25
2.2.2分組和可變長度編碼29
2.3技術信息系統的安全31
2.3.1安全目標31
2.3.2密碼系統35
2.4古典密碼體制37
2.5密碼的功能44
2.5.1加密45
2.5.2消息摘要48
2.5.3簽名生成51
2.5.4密鑰管理和偽隨機數
生成器52
2.6密碼分析53
第3章代數基礎57
3.1代數結構57
3.1.1群、環和域58
3.1.2子群70
3.2互素剩餘類75
3.2.1群與環同態75
3.2.2擴展歐幾裏得算法81
3.2.3中國剩餘定理91
第4章古典私鑰密碼104
4.1置換105
4.2分組密碼109
4.2.1線性映射與矩陣110
4.2.2仿射分組密碼115
4.2.3仿射分組密碼的分析120
4.3分組密碼的工作模式124
4.3.1ECB工作模式125
4.3.2CBC工作模式126
4.3.3CFB工作模式128
4.3.4OFB工作模式129
4.3.5CTR工作模式131
第5章安全加密的理論邊界133
5.1條件期望134
5.2信息論137
5.2.1信息增益141
5.2.2交互信息量145
5.2.3完善保密性和專享解距離146
5.3嚴格雪崩準則154
第6章現代私鑰密碼158
6.1Feistel密碼160
6.2數據加密標準161
6.3AES：代換置換網絡166
6.3.1有限域的構造166
6.3.2AES的組成183
6.4PohligHellman指數密碼198
第7章公鑰密碼體制的組成202
7.1公鑰分發203
7.1.1Merkle謎題203
7.1.2DiffieHellman密鑰協商206
7.1.3身份認證和密鑰建立209
7.2單向函數211
7.2.1離散指數和對數212
7.2.2模n的平方和平方根219
7.2.3素數冪乘及其因式分解229
7.2.4二進制子集和問題238
7.3公鑰密碼體制中的單向陷門函數240
第8章公鑰密碼242
8.1MerkleHellman背包密碼體制243
8.2Rabin密碼體制250
8.3RSA密碼體制255
8.4ElGamal密碼體制260
8.5橢圓曲線密碼體制265
第9章消息摘要281
9.1消息檢測碼282
9.2消息認證碼293
9.3基於哈希函數的消息認證碼295
第10章數字簽名297
10.1簽名生成類型298
10.2基於RSA的數字簽名299
10.3基於ElGamal的數字簽名300
10.4數字簽名標準304
第11章素性檢驗和偽隨機數308
11.1素性檢驗310
11.2費馬檢驗310
11.3Miller-Rabin素性檢驗312
11.4偽隨機數發生器314
11.4.1線性同餘發生器315
11.4.2Blum-Blum-Shub發生器316
參考文獻322

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