密碼學原理

《密碼學原理》，華中科技大學提供的慕課課程，授課教師是湯學明 、 駱婷。

基本介紹

• 中文名：密碼學原理
• 類別：慕課
• 授課教師：湯學明 、 駱婷
• 提供院校：華中科技大學

課程概述

密碼學包括密碼編碼學和密碼分析學，是一門研究密碼算法和安全協定設計、使用和分析的學科，密碼技術是提供網路安全認證、保護信息安全最重要的技術手段。《密碼學原理》是網路空間安全專業的專業核心課程，先修課程為信息安全數學基礎、機率論、線性代數。通過本課程的學習，可以掌握古典和現代密碼學的基本原理和設計思想，了解密碼學最新研究進展和成果，結合國際和SM系列國密算法實例，熟悉和掌握密碼學算法和協定的正確運用。本課程內容主要包括古典密碼及其分析、序列密碼、香農理論、對稱分組密碼的設計思想和算法、線性分析和差分分析、工作模式和短塊處理、散列函式及其安全性、非對稱密碼算法的原理和套用、數字簽名、計算安全性、密鑰管理、密碼學套用實例和高級密碼算法等。

課程大綱

第一周 古典密碼

1.1 代換與置換

1.2 古典密碼分析

1.3 流密碼

第一周測驗

第二周 Shannon理論

2.1 完善保密性

2.2 自信息量和熵

2.3 密碼學中的熵

2.4 偽密鑰和唯一解距離

2.5 乘積密碼

第二周測驗

第三周 分組密碼

3.1分組疊代密碼的設計思想

3.2 線性分析

3.3 差分分析

3.4 AES中的代數運算

3.5 工作模式和短塊處理

第三周測驗

第四周 Hash函式

4.1 數據完整性和Hash函式

4.2 生日攻擊

4.3 Hash函式的疊代結構

4.4 報文鑑別碼MAC

4.5 SHA3

第四周測驗

第五周 公鑰密碼

5.1 單向陷門函式和RSA

5.2 素性檢測

5.3 大數的因式分解

5.4 RSA攻擊方法

5.5 離散對數

5.6 shanks算法

5.7 橢圓曲線基礎

5.8 橢圓曲線密碼

5.9 數字簽名

第五周測驗

第六周 套用密碼學

6.1 口令的正確使用

6.2 安全鑑別協定設計的基本方法

6.3 SSL協定

6.4 密碼算法接口

6.5 檔案加密

6.6 密鑰管理

6.7 PKI與數字證書

第七周 計算安全性

7.1 計算安全性

7.2 偽隨機性

7.3 竊聽不可區分的對稱加密方案

7.4 偽隨機函式與偽隨機置換

7.5 選擇明文攻擊下安全的加密方案

7.6 多訊息加密的安全性

7.7 安全的訊息鑑別碼

7.8 選擇密文攻擊下安全的加密方案

7.9 從單向函式出發

第八周 高級密碼算法

8.1 SM9概述

8.2 SM9-數字簽名算法

8.3 SM9-密鑰交換協定

8.4 SM9-密鑰封裝機制與公鑰加密算法

8.5 屬性加密算法

第九周 密碼學中的數學原理

9.1 再談碰撞

9.2 Montgomery算法

9.3 有限域和伽羅華定理