第1章　概论	1
1.1　密码学的发展历史	1
1.2　密码学的基本概念	4
1.3　密码学的基本属性	6
1.4　密码体制分类	7
1.4.1　对称密码体制	7
1.4.2　非对称密码体制	8
1.5　密码分析	8
1.5.1　密码分析的分类	9
1.5.2　穷密钥搜索	10
1.6　密码的未来	10
1.7　本章小结	11
1.8　本章习题	12
第2章　古典密码	13
2.1　置换密码	13
2.1.1　列置换密码	14
2.1.2　周期置换密码	15
2.1.3　常用置换密码	15
2.2　代换密码	16
2.2.1　单表代换密码	16
2.2.2　多表代换密码	18
2.3　转轮密码	20
2.3.1　Enigma的构造	21
2.3.2　Enigma的加密	21
2.3.3　Enigma的解密	23
2.4　古典密码的分类	23
2.5　古典密码的统计分析	24
2.5.1　单表古典密码的统计分析	24
2.5.2　多表古典密码的统计分析	28
2.6　本章小结	33
2.7　本章习题	33
第3章　分组密码	34
3.1　分组密码概述	34
3.1.1　分组密码简介	34
3.1.2　分组密码的基本原理	35
3.1.3　分组密码的结构	36
3.1.4　分组密码的设计	38
3.2　DES	39
3.2.1　DES的产生	39
3.2.2　DES算法描述	39
3.3　AES	46
3.3.1　AES的产生	47
3.3.2　AES的数学基础	47
3.3.3　AES算法描述	50
3.4　分组密码的工作模式	57
3.4.1　ECB模式	57
3.4.2　CBC模式	58
3.4.3　CFB模式	58
3.4.4　OFB模式	59
3.4.5　CTR模式	60
3.5　分组密码分析	60
3.5.1　差分分析	61
3.5.2　线性分析	62
3.6　本章小结	63
3.7　本章习题	63
第4章　SM4分组密码	66
4.1　SM4分组密码算法	66
4.1.1　术语说明	66
4.1.2　加密算法	67
4.1.3　密钥扩展算法	67
4.1.4　轮函数F	68
4.2　SM4分组密码算法设计原理	71
4.2.1　非平衡Feistel网络	71
4.2.2　T变换	72
4.2.3　基础置换	72
4.2.4　非线性变换	73
4.2.5　线性变换	74
4.2.6　密钥扩展算法的设计	75
4.2.7　加密解密正确性	75
4.3　SM4分组密码算法安全性分析	76
4.4　本章小结	77
4.5　本章习题	77
第5章　序列密码	79
5.1　序列密码的概述	79
5.1.1　序列密码的定义	79
5.1.2　序列密码的分类	80
5.2　序列密码的组成	83
5.2.1　密钥序列生成器	83
5.2.2　有限状态自动机	84
5.3　LFSR	84
5.3.1　LFSR的简介	84
5.3.2　伪随机序列	87
5.3.3　线性反馈移位寄存器LFSR序列	88
5.3.4　非线性序列	95
5.4　欧洲eSTREAM序列密码	96
5.5　序列密码的安全性及分析技术	98
5.6　序列密码算法的未来发展趋势	101
5.7　本章小结	102
5.8　本章习题	102
第6章　祖冲之序列密码	104
6.1　祖冲之序列密码算法	104
6.1.1　算法结构	104
6.1.2　算法原理	105
6.1.3　算法参数	105
6.1.4　算法描述	108
6.2　基于祖冲之算法的机密性和完整性算法	109
6.2.1　机密性算法	110
6.2.2　完整性算法	111
6.3　ZUC算法的安全性分析	113
6.3.1　ZUC算法的安全	113
6.3.2　安全性分析	113
6.4　ZUC算法案例	114
6.5　本章小结	116
6.6　本章习题	116
第7章　公钥密码	117
7.1　公钥密码体制概述	117
7.1.1　公钥密码体制的原理	117
7.1.2　公钥密码算法的设计要求	118
7.1.3　公钥密码体制的安全性分析	119
7.2　RSA公钥密码体制	123
7.2.1　RSA加密和解密算法	123
7.2.2　RSA的安全性分析	124
7.3　ElGamal公钥密码体制	128
7.3.1　ElGamal加密和解密算法	129
7.3.2　ElGamal安全性分析	129
7.4　本章小结	132
7.5　本章习题	132
第8章　SM2公钥密码	134
8.1　椭圆曲线	134
8.1.1　有限域上的椭圆曲线	134
8.1.2　椭圆曲线上的运算	136
8.1.3　椭圆曲线上的离散对数问题	138
8.1.4　ECC	138
8.2　SM2公钥密码体制	139
8.2.1　算法描述	139
8.2.2　密钥派生函数	140
8.2.3　SM2算法加密和解密过程	140
8.2.4　安全性分析	142
8.3　本章小结	142
8.4　本章习题	142
第9章　SM9标识密码	144
9.1　标识密码算法概述	144
9.1.1　基本概念	144
9.1.2　困难问题	147
9.2　SM9标识密码算法	147
9.2.1　参数选取	148
9.2.2　系统初始化	148
9.2.3　加密和解密过程	148
9.2.4　安全性分析	149
9.2.5　正确性证明	150
9.3　本章小结	150
9.4　本章习题	150
第10章　格理论密码	151
10.1　格理论的基本概念	151
10.2　格上的计算困难问题	153
10.3　NTRU密码体制	155
10.3.1  NTRU加密算法	155
10.3.2　NTRU算法分析	157
10.4　Kyber公钥密码算法	160
10.5　Dilithium数字签名算法	162
10.5.1  数字签名算法	163
10.5.2  安全性分析	164
10.6　本章小结	165
10.7　本章习题	165
第11章　密码杂凑函数	166
11.1　密码杂凑函数概述	166
11.1.1　杂凑函数的性质	166
11.1.2　迭代型杂凑函数的结构	167
11.2　MD5杂凑算法	167
11.2.1　算法描述	167
11.2.2　MD5杂凑算法的压缩函数	170
11.2.3　MD5杂凑算法的安全性	172
11.3　SHA-3杂凑算法	172
11.3.1　算法描述	173
11.3.2　Keccak-f置换	173
11.3.3　Keccak算法的性能分析	176
11.4　消息认证码与HMAC算法	176
11.4.1　消息认证码	177
11.4.2　HMAC算法	178
11.5　杂凑函数安全性分析	180
11.5.1　生日攻击	180
11.5.2　Keccak算法的安全性分析现状	181
11.5.3　SM3的安全性分析现状	182
11.6　本章小结	182
11.7　本章习题	182
第12章　SM3密码杂凑	184
12.1　算法基础	184
12.2　算法描述	185
12.2.1　消息填充与扩展	185
12.2.2　压缩函数	186
12.2.3　迭代过程	187
12.3　设计原理	187
12.3.1　压缩函数的设计	187
12.3.2　消息扩展算法的设计	188
12.4　算法特点	189
12.5　安全性分析	189
12.6　本章小结	190
12.7　本章习题	190
第13章　数字签名	191
13.1　数字签名方案的基本概念	191
13.1.1　数字签名方案的形式化定义及特点	191
13.1.2　数字签名方案的分类	192
13.2　DSS	194
13.3　SM2数字签名方案	196
13.4　SM9数字签名方案	198
13.4.1　算法初始化与相关函数	198
13.4.2　系统签名主密钥和用户签名密钥的产生	198
13.4.3　签名过程与签名验证过程	198
13.4.4　正确性及安全性分析	199
13.5　数字签密	200
13.6　本章小结	200
13.7　本章习题	201
第14章　身份认证	202
14.1　身份认证概述	202
14.2　基于口令的身份认证	203
14.3　基于对称密码的身份认证	204
14.3.1　基于对称密码的单向认证	204
14.3.2　基于对称密码的双向认证	205
14.4　基于公钥密码的身份认证	206
14.4.1　基于公钥密码的单向认证	206
14.4.2　基于公钥密码的双向认证	207
14.5　零知识证明	208
14.5.1　零知识证明原理	208
14.5.2　Feige-Fiat-Shamir零知识身份认证协议	209
14.6　认证协议	210
14.6.1　Kerberos认证协议	210
14.6.2　X.509认证协议	212
14.7　本章小结	215
14.8　本章习题	215
第15章　密钥管理	216
15.1　密钥管理概述	216
15.1.1　密钥管理的层次结构	217
15.1.2　密钥管理的原则	219
15.1.3　密钥管理全过程	220
15.2　密钥分配技术	222
15.2.1　对称密码体制的密钥分配	222
15.2.2　公钥密码体制的密钥分配	226
15.3　密钥协商	230
15.3.1　Diffie-Hellman密钥交换协议	230
15.3.2　量子密钥协议	233
15.4　SM2密钥交换协议	234
15.5　SM9密钥交换协议	236
15.6　秘密共享技术	237
15.6.1　Shamir门限方案	237
15.6.2　Asmuth-Bloom门限方案	239
15.7　本章小结	240
15.8　本章习题	240
参考文献	242