本书为《高等院校信息安全专业规划教材》之一。本书是为适应现代化科学技术的迅猛发展而产生的，其内容包括：基本的密码系统模型以及密码编码学和密码分析学的基本原理和方法，这是现代密码技术发展的基础；现代密码技术发展的各种理论基础，包括数论、离散对数问题、椭圆曲线原理、量子力学原理、混沌力学原理及DNA技术等；基于上述理论的密码学原理，并对其安全性进行了分析；综述了上述密码技术的应用实例，展望了其未来的发展前景，指出了可能的研究领域。

密码技术是一门古老而又年轻的学科。本书概述了传统加密技术，简要介绍了公钥加密、私钥加密等现代密码基础，并在此基础上详细地叙述了现代密码技术的新进展，主要包括：旨在取代数据加密标准(DES)的先进加密标准——AES；建立在椭圆曲线上的公钥密码体制——椭圆曲线密码技术；基于物理学的密码体制——量子密码与混沌密码技术；基于生物技术的密码理论——DNA密码技术。

本书可用作高等院校信息安全专业的教材，亦可作为高等院校电子信息类、计算机类等相关专业的参考资料。

出版说明

前言

第1章 概论

 1.1 信息安全与密码技术

1.1.1 背景

1.1.2 信息安全基本要素

1.1.3 密码学在信息安全中的重要作用

 1.2 密码技术概述

1.2.1 密码系统模型

1.2.2 密码编码学

1.2.3 密码分析学

 1.3 传统密码技术

1.3.1 置换密码

1.3.2 替代密码

1.3.3 转轮机

 1.4 小结

 1.5 习题

第2章 现代密码技术基础

 2.1 相关基础知识

2.1.1 信息论基础

2.1.2 数学基础

 2.2 现代密码技术分类

2.2.1 流密码与分组密码

2.2.2 私钥密码与公钥密码

 2.3 数据茄密标准

2.3.1 DES算法描述

2.3.2 DES算法的实现

2.3.3 DES的安全性分析

 2.4 RSA密码算法

2.4.1 RSA加密算法描述

2.4.2 RSA数字签名

2.4.3 RSA算法的实现

2.4.4 RSA的安全性分析

 2.5 小结

 2.6 习题

第3章 先进加密标准

 3.1 AES简介

 3.2 MARS密码算法

3.2.1 MARS算法描述

3.2.2 MARS安全性分析

3.2.3 MARS性能测试

 3.3 RC6密码算法

3.3.1 RC6算法描述

3.3.2 RC6安全性分析

3.3.3 RC6性能测试

 3.4 Twofish密码算法

3.4.1 Twofish算法描述

3.4.2 Twofish安全性分析

3.4.3 Twofish性能测试

 3.5 Serpent密码算法

3.5.1 Serpent算法描述

3.5.2 Serpent安全性分析

3.5.3 Serpent性能测试

 3.6 Rijndael密码算法

3.6.1 Rijndael算法描述

3.6.2 Rijndael安全性分析

3.6.3 Rijndael性能测试

 3.7 小结

 3.8 习题

第4章 椭圓曲线密码

 4.1 基本概念

4.1.1 群

4.1.2 椭圆曲线上的加法规则

4.1.3 建立在有限素数域上的椭圆曲线

4.1.4 建立在有限二进制域上的椭圆曲线

 4.2 安全椭圆曲线

4.2.1 计算椭圆曲线上点的个数

4.2.2 求取椭圆曲线上的点

4.2.3 构造一个有限域上的椭圆曲线

 4.3 建立在椭圆曲线上的密码体制

4.3.1 椭圆曲线上的离散对数问题

4.3.2 椭圆曲线密码算法

4.3.3 椭圆曲线密码体制的安全性分析

 4.4 椭圆曲线密码体制的实现与应用

4.4.1 椭圆曲线密码算法的软件实现

4.4.2 椭圆曲线密码算法的硬件实现

4.4.3 椭圆曲线Diffie-Hellman密钥交换

4.4.4 椭圆曲线数字签名算法

 4.5 小结

 4.6 习题

第5章 量子密码

 5.1 量子比特的基本属性

5.1.1 量子叠加性

5.1.2 单量子比特变换

5.1.3 量子逻辑门

5.1.4 Bell理论与EPR纠缠态

 5.2 量子密码基本原理

5.2.1 量子密码信息理论

5.2.2 对敌手的检测理论

5.2.3 保密加强理论

 5.3 量子密钥分发

5.3.1 BB84协议

5.3.2 B92协议

5.3.3 E91协议

 5.4 小结

 5.5 习题

第6章 混沌密码

 6.1 混沌学基本原理

6.1.1 控制混沌原理

6.1.2 混沌同步原理

 6.2 混沌密码原理

 6.3 混沌密码的应用

6.3.1 基于混沌分组密码的图像加密算法方案

6.3.2 基于混沌的语音加密算法

 6.4 小结

 6.5 习题

第7章 DNA密码技术

 7.1 概述

7.1.1 生物分子计算

7.1.2 DNA密码、传统密码和量子密码的比较

 7.2 DNA密码学的理论基础

7.2.1 粘贴模型的概念

7.2.2 粘贴模型的物理实现

 7.3 DNA加密技术

7.3.1 使用随机一次性密码本的DNA密码系统

7.3.2 使用替换的DNA加密系统

7.3.3 DNA异或一次性密码本密码系统

 7.4 DNA加密技术的应用

7.4.1 二维图像DNA密码系统

7.4.2 DNA隐写术

 7.5 展望

 7.6 小结

 7.7 习题

附录 缩略语

参考文献