现代密码学教程判断题

㈠ Hello，密码学：第三部分，公钥密码（非对称密码）算法

在 《Hello，密码学：第二部分，对称密码算法》 中讲述了对称密码的概念，以及DES和AES两种经典的对称密码算法原理。既然有对称密码的说法，自然也就有非对称密码，也叫做公钥密码算法。 对称密码和非对称密码两种算法的本质区别在于，加密密钥和解密密钥是否相同 ：

公钥密码产生的初衷就是为了解决 密钥配送 的问题。

Alice 给远方的 Bob 写了一封情意慢慢的信，并使用强悍的 AES-256 进行了加密，但她很快就意识到，光加密内容不行，必须要想一个安全的方法将加密密钥告诉 Bob，如果将密钥也通过网络发送，很可能被技术高手+偷窥癖的 Eve 窃听到。

既要发送密钥，又不能发送密钥，这就是对称密码算法下的“密钥配送问题” 。

解决密钥配送问题可能有这样几种方法：

这种方法比较高效，但有局限性：

与方法一不同，密钥不再由通信个体来保存，而由密钥分配中心（KDC）负责统一的管理和分配。 双方需要加密通信时，由 KDC 生成一个用于本次通信的通信密钥交由双方，通信双方只要与 KDC 事先共享密钥即可 。这样就大大减少密钥的存储和管理问题。

因此，KDC 涉及两类密钥：

领略下 KDC 的过程：

KDC 通过中心化的手段，确实能够有效的解决方法一的密钥管理和分配问题，安全性也还不错。但也存在两个显著的问题：

使用公钥密码，加密密钥和解密密钥不同，只要拥有加密密钥，所有人都能进行加密，但只有拥有解密密钥的人才能进行解密。于是就出现了这个过程：

密钥配送的问题天然被解决了。当然，解密密钥丢失而导致信息泄密，这不属于密钥配送的问题。

下面，再详细看下这个过程。

公钥密码流程的核心，可以用如下四句话来概述：

既然加密密钥是公开的，因此也叫做 “公钥（Public Key）” 。
既然解密密钥是私有的，因此也叫做 “私钥（Private Key） 。

公钥和私钥是一一对应的，称为 “密钥对” ，他们好比相互纠缠的量子对， 彼此之间通过严密的数学计算关系进行关联 ，不能分别单独生成。

在公钥密码体系下，再看看 Alice 如何同 Bob 进行通信。

在公钥密码体系下，通信过程是由 Bob 开始启动的：

过程看起来非常简单，但为什么即使公钥被窃取也没有关系？这就涉及了上文提到的严密的数学计算关系了。如果上一篇文章对称密钥的 DES 和 AES 算法进行概述，下面一节也会对公钥体系的数学原理进行简要说明。

自从 Diffie 和 Hellman 在1976年提出公钥密码的设计思想后，1978年，Ron Rivest、Adi Shamir 和 Reonard Adleman 共同发表了一种公钥密码算法，就是大名鼎鼎的 RSA，这也是当今公钥密码算法事实上的标准。其实，公钥密码算法还包括ElGamal、Rabin、椭圆曲线等多种算法，这一节主要讲述 RSA 算法的基本数学原理。

一堆符号，解释下，E 代表 Encryption，D 代表 Decryption，N 代表 Number。

从公式种能够看出来，RSA的加解密数学公式非常简单（即非常美妙）。 RSA 最复杂的并非加解密运算，而是如何生成密钥对 ，这和对称密钥算法是不太一样的。 而所谓的严密的数学计算关系，就是指 E 和 D 不是随便选择的 。

密钥对的生成，是 RSA 最核心的问题，RSA 的美妙与奥秘也藏在这里面。

1. 求N

求 N 公式：N = p × q

其中， p 和 q 是两个质数 ，而且应该是很大又不是极大的质数。如果太小的话，密码就容易被破解；如果极大的话，计算时间就会很长。比如 512 比特的长度（155 位的十进制数字）就比较合适。

这样的质数是如何找出来的呢？ 需要通过 “伪随机数生成器（PRNG）” 进行生成，然后再判断其是否为质数 。如果不是，就需要重新生成，重新判断。

2. 求L

求 L 公式：L = lcm(p-1, q-1)

lcm 代表 “最小公倍数（least common multiple）” 。注意，L 在加解密时都不需要， 仅出现在生成密钥对的过程中 。

3. 求E

E 要满足两个条件：
1）1 < E < L
2）gcd(E,L) = 1

gcd 代表 “最大公约数（greatest common divisor）” 。gcd(E,L) = 1 就代表 “E 和 L 的最大公约数为1，也就是说， E 和 L 互质 ”。

L 在第二步已经计算出来，而为了找到满足条件的 E， 第二次用到 “伪随机数生成器（PRNG）” ，在 1 和 L 之间生成 E 的候选，判断其是否满足 “gcd(E,L) = 1” 的条件。

经过前三步，已经能够得到密钥对种的 “公钥：{E, N}” 了。

4. 求D

D 要满足两个条件：
1）1 < D < L
2）E × D mod L = 1

只要 D 满足上面的两个条件，使用 {E, N} 进行加密的报文，就能够使用 {D, N} 进行解密。

至此，N、L、E、D 都已经计算出来，再整理一下

模拟实践的过程包括两部分，第一部分是生成密钥对，第二部分是对数据进行加解密。为了方便计算，都使用了较小的数字。

第一部分：生成密钥对

1. 求N
准备两个质数，p = 5，q = 7，N = 5 × 7 = 35

2. 求L
L = lcm(p-1, q-1) = lcm (4, 6) = 12

3. 求E
gcd(E, L) = 1，即 E 和 L 互质，而且 1 < E < L，满足条件的 E 有多个备选：5、7、11，选择最小的 5 即可。于是，公钥 = {E, N} = {5, 35}

4. 求D
E × D mod L = 1，即 5 × D mod 12 = 1，满足条件的 D 也有多个备选：5、17、41，选择 17 作为 D（如果选择 5 恰好公私钥一致了，这样不太直观），于是，私钥 = {D, N} = {17, 35}

至此，我们得到了公私钥对：

第二部分：模拟加解密

明文我们也使用一个比较小的数字 -- 4，利用 RSA 的加密公式：

密文 = 明文 ^ E mod N = 4 ^ 5 mod 35 = 9
明文 = 密文 ^ D mod N = 9 ^ 17 mod 35 = 4

从这个模拟的小例子能够看出，即使我们用了很小的数字，计算的中间结果也是超级大。如果再加上伪随机数生成器生成一个数字，判断其是否为质数等，这个过程想想脑仁儿就疼。还好，现代芯片技术，让计算机有了足够的运算速度。然而，相对于普通的逻辑运算，这类数学运算仍然是相当缓慢的。这也是一些非对称密码卡/套件中，很关键的性能规格就是密钥对的生成速度

公钥密码体系中，用公钥加密，用私钥解密，公钥公开，私钥隐藏。因此：

加密公式为：密文 = 明文 ^ E mod N

破译的过程就是对该公式进行逆运算。由于除了对明文进行幂次运算外， 还加上了“模运算” ，因此在数学上， 该逆运算就不再是简单的对数问题，而是求离散对数问题，目前已经在数学领域达成共识，尚未发现求离散对数的高效算法 。

暴力破解的本质就是逐个尝试。当前主流的 RSA 算法中，使用的 p 和 q 都是 1024 位以上，这样 N 的长度就是 2048 位以上。而 E 和 D 的长度和 N 差不多，因此要找出 D，就需要进行 2048 位以上的暴力破解。即使上文那个简单的例子，算出（ 蒙出 ） “9 ^ D mod 35 = 4” 中的 D 也要好久吧。

因为 E 和 N 是已知的，而 D 和 E 在数学上又紧密相关（通过中间数 L），能否通过一种反向的算法来求解 D 呢？

从这个地方能够看出，p 和 q 是极为关键的，这两个数字不泄密，几乎无法通过公式反向计算出 D。也就是说， 对于 RSA 算法，质数 p 和 q 绝不能被黑客获取，否则等价于交出私钥 。

既然不能靠抢，N = p × q，N是已知的，能不能通过 “质因数分解” 来推导 p 和 q 呢？或者说， 一旦找到一种高效的 “质因数分解” 算法，就能够破解 RSA 算法了 。

幸运的是，这和上述的“离散对数求解”一样，当下在数学上还没有找到这种算法，当然，也无法证明“质因数分解”是否真的是一个困难问题 。因此只能靠硬算，只是当前的算力无法在可现实的时间内完成。 这也是很多人都提到过的，“量子时代来临，当前的加密体系就会崩溃”，从算力的角度看，或许如此吧 。

既不能抢，也不能算，能不能猜呢？也就是通过 “推测 p 和 q 进行破解” 。

p 和 q 是通过 PRNG（伪随机数生成器）生成的，于是，又一个关键因素，就是采用的 伪随机数生成器算法要足够随机 。

随机数对于密码学极为重要，后面会专门写一篇笔记 。

前三种攻击方式，都是基于 “硬碰硬” 的思路，而 “中间人攻击” 则换了一种迂回的思路，不去尝试破解密码算法，而是欺骗通信双方，从而获取明文。具体来说，就是： 主动攻击者 Mallory 混入发送者和接收者之间，面对发送者伪装成接收者，面对接收者伪装成发送者。

这个过程可以重复多次。需要注意的是，中间人攻击方式不仅能够针对 RSA，还可以针对任何公钥密码。能够看到，整个过程中，公钥密码并没有被破译，密码体系也在正常运转，但机密性却出现了问题，即 Alice 和 Bob 之间失去了机密性，却在 Alice 和 Mallory 以及 Mallory 和 Bob 之间保持了机密性。即使公钥密码强度再强大 N 倍也无济于事。也就是说，仅仅依靠密码算法本身，无法防御中间人攻击 。

而能够抵御中间人攻击的，就需要用到密码工具箱的另一种武器 -- 认证 。在下面一篇笔记中，就将涉及这个话题。

好了，以上就是公钥密码的基本知识了。

公钥密码体系能够完美的解决对称密码体系中 “密钥配送” 这个关键问题，但是抛开 “中间人攻击” 问题不谈，公钥密码自己也有个严重的问题：

公钥密码处理速度远远低于对称密码。不仅体现在密钥对的生成上，也体现在加解密运算处理上。

因此，在实际应用场景下，往往会将对称密码和公钥密码的优势相结合，构建一个 “混合密码体系” 。简单来说： 首先用相对高效的对称密码对消息进行加密，保证消息的机密性；然后用公钥密码加密对称密码的密钥，保证密钥的机密性。

下面是混合密码体系的加解密流程图。整个体系分为左右两个部分：左半部分加密会话密钥的过程，右半部分是加密原始消息的过程。原始消息一般较长，使用对称密码算法会比较高效；会话密钥一般比较短（十几个到几十个字节），即使公钥密码算法运算效率较低，对会话密钥的加解密处理也不会非常耗时。

著名的密码软件 PGP、SSL/TLS、视频监控公共联网安全建设规范（GB35114） 等应用，都运用了混合密码系统。

好了，以上就是公钥密码算法的全部内容了，拖更了很久，以后还要更加勤奋一些。

为了避免被傻啦吧唧的审核机器人处理，后面就不再附漂亮姑娘的照片（也是为了你们的健康），改成我的摄影作品，希望不要对收视率产生影响，虽然很多小伙儿就是冲着姑娘来的。

就从喀纳斯之旅开始吧。

㈡ 现代密码学教程的图书目录

第1章 密码学概论
1.1 信息安全与密码学
1.1.1 信息安全的重要性
1.1.2 攻击的主要形式和分类
1.1.3 信息安全的目标
1.1.4 密码学在信息安全中的作用
1.2 密码学发展史
1.2.1 传统密码
1.2.2 现代密码学
1.3 密码学基础
1.3.1 密码体制模型及相关概念
1.3.2 密码体制的原则
1.3.3 密码体制的分类
1.3.4 密码体制的安全性
1.3.5 密码体制的攻击
1.4 习题
第2章 传统密码体制
2.1 置换密码
2.1.1 列置换密码
2.1.2 周期置换密码
2.2 代换密码
2.2.1 单表代换密码
2.2.2 多表代换密码
2.2.3 转轮密码机
2.3 传统密码的分析
2.3.1 统计分析法
2.3.2 明文-密文对分析法
2.4 习题
第3章 密码学基础
3.1 数论
3.1.1 素数
3.1.2 模运算
3.1.3 欧几里得算法
3.1.4 欧拉定理
3.1.5 一次同余方程与中国剩余定理
3,1.6 二次剩余和Blum整数
3.1.7 勒让德和雅可比符号
3.2 近世代数
3.2.1 群
3.2.2 环与域
3.2.3 多项式环
3.2.4 域上的多项式环
3.2.5 有限域
3.3 香农理论
3.3.1 熵及其性质
3.3.2 完全保密
3.3.3 冗余度.唯一解距离与保密性
3.3.4 乘积密码体制
3.4 复杂度理论
3.4.1 算法的复杂度
3.4.2 问题的复杂度
3.5 习题
第4章 分组密码
4.1 分组密码概述
4.1.1 分组密码简介
4.1.2 理想分组密码
4.1.3 分组密码的原理
4,1.4 分组密码的设计准则
4.2 数据加密标准(DES)
4.2.1 DES的历史
4.2.2 DES的基本结构
4.2.3 DES的初始置换和逆初始置换
4.2.4 DES的F函数
4.2.5 DES的子密钥生成
4.2.6 DES的安全性
4.2.7 三重DES
4.2.8 DES的分析方法
4.3 AES算法
4.3.1 AES的基本结构
4.3.2 字节代换
4.3.3 行移位
4.3.4 列混合
4.3.5 轮密钥加
4.3.6 密钥扩展
4.3.7 AES的解密
4.3.8 AES的安全性和可用性
4,3.9 AES和DES的对比
4.4 典型分组密码
4.4.1 1DEA算法
4.4.2 RC6算法
4.4.3 Skipjack算法
4.4.4 Camellia算法
4.5 分组密码的工作模式
4.5.1 电子密码本模式(ECB)
4.5.2 密码分组链接模式(CBC)
4.5.3 密码反馈模式(CFB)
4.5.4 输出反馈模式(OFB)
4.5.5 计数器模式(CTR)
4.6 习题
第5章 序列密码
5.1 序列密码简介
5.1.1 起源
5.1.2 序列密码定义
5.1.3 序列密码分类
5.1.4 序列密码原理
5.2 线性反馈移位寄存器
5.2.1 移位寄存器
5.2.2 线性反馈移位寄存器
5.2.3 LFSR周期分析
5.2.4 伪随机性测试
5.2.5 m序列密码的破译
5.2.6 带进位的反馈移位寄存器
5.3 非线性序列
5.3.1 Geffe发生器
5.3.2 J-K触发器
5.3.3 Pless生成器
5.3.4 钟控序列生成器
5.3.5 门限发生器
5.4 典型序列密码算法
5.4.1 RC4算法
5.4.2 A5算法
5.4.3 SEAL算法
5.4.4 SNOW2.0算法
5.4.5 WAKE算法
5.4.6 PKZIP算法
5.5 习题
第6章 Hash函数和消息认证
6.1 Hash函数
6.1.1 Hash函数的概念
6.1.2 Hash函数结构
6.1.3 Hash函数应用
6.2 Hash算法
6.2.1 MD5算法
6.2.2 SHAl算法
6.2.3 SHA256算法
6.2.4 SHA512算法
6.3 消息认证
6.3.1 消息认证码
6.3.2 基于DES的消息认证码
6.3.3 基于Hash的认证码
6.4 Hash函数的攻击
6.4.1 生日悖论
6.4.2 两个集合相交问题
6.4.3 Hash函数的攻击方法
6.4.4 Hash攻击新进展
6.5 习题
第7章 公钥密码体制
7.1 公钥密码体制概述
7.1.1 公钥密码体制的提出
7.1.2 公钥密码体制的思想
7.1.3 公钥密码体制的分类
7.2 RSA公钥密码
7.2.1 RSA密钥对生成
7.2.2 RSA加解密算法
7.2.3 RSA公钥密码安全性
7.3 ElGamal公钥密码
7.3.1 ElGamal密钥对生成
7.3.2 ElGamal加解密算法
7.3.3 EIGamal公钥密码安全性
7.4 椭圆曲线公钥密码
7.4.1 椭圆曲线
7.4.2 ECC密钥对生成
7.4.3 ECC加解密算法
7.4.4 ECC安全性
7.4.5 ECC的优势
7.5 其他公钥密码
7.5.1 MH背包公钥密码
7.5.2 Rabin公钥密码
7.5.3 Goldwasser-Micali概率公钥密码
7.5.4 NTRU公钥密码
7.5.5 基于身份的公钥密码
7.6 习题
第8章 数字签名技术
8.1 数字签名概述
8.1.1 数字签名简介
8.1.2 数字签名原理
8.2 数字签名的实现方案
8.2.1 基于RSA的签名方案
8.2.2 基于离散对数的签名方案
8.2.3 基于椭圆曲线的签名方案
8.3 特殊数字签名
8.3.1 代理签名
8.3.2 盲签名
8.3.3 多重数字签名
8.3.4 群签名
8.3.5 不可否认签名
8.3.6 其他数字签名
8.4 习题
第9章 密码协议
9.1 密码协议概述
9.2 零知识证明
9.2.1 Quisquater-Guillou零知识协议
9.2.2 Hamilton零知识协议
9.2.3 身份的零知识证明
9.3 比特承诺
9.3.1 基于对称密码算法的比特承诺方案
9.3.2 基于单向函数的比特承诺方案
9.3.3 Pedersen比特承诺协议
9.4 不经意传送协议
9.4.1 Blum不经意传送协议
9.4.2 公平掷币协议
9.5 安全多方计算
9.5.1 百万富翁问题
9.5.2 平均薪水问题
9.6 电子商务中密码协议
9.6.1 电子货币
9.6.2 电子投票
9.6.3 电子拍卖
9.?习题
第10章 密钥管理
10.1 密钥管理概述
10.1.1 密钥管理的层次结构
10.1.2 密钥管理的原则
10.2 密钥生命周期
10.3 密钥分发技术
10.3.1 公开密钥的分发
10.3.2 秘密密钥分发模式
10.4 密钥协商技术
10.4.1 Diffie-Hellman密钥交换协议
10.4.2 中间人攻击
10.4.3 端-端协议
10.5 密钥托管技术
10.5.1 密钥托管简介
10.5.2 密钥托管主要技术
10.6 秘密共享技术
10.6.1 Shamir门限方案
10.6.2 Asmuth-Bloom门限方案
10.7 习题
第11章 密码学新进展
11.1 量子密码学
11.1.1 量子密码学的物理学基础
11.1.2 量子密码信息理论
11.1.3 量子密码的实现
11.1.4 量子密码的应用
11.1.5 量子密码面临的问题
11.2 混沌密码学
11.2.1 混沌学的历史发展与现状
11.2.2 混沌学基本原理
11.2.3 混沌密码学原理
11.2.4 混沌密码目前存在的主要问题
11.3 DNA密码
11.3.1 背景与问题的提出
11.3.2 相关生物学背景
11.3.3 DNA计算与密码学
11.3.4 DNA密码
11.3.5 DNA密码安全性分析
11.3.6 DNA计算及DNA密码所遇到的问题
11.4 习题
参考文献
……

㈢ 应用密码学的前言

前 言
本书第1版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。已先后被东华大学、上海交通大学、中山大学、湖南大学、成都东软学院、山东大学、贵州大学、黑龙江大学、西南科技大学、桂林电子科技大学、内蒙古科技大学、烟台大学、解放军信息工程大学、海军舰艇学院、北京工业大学、南京工业大学、湖北工业大学、安徽师范大学、杭州师范大学、曲阜师范大学等国内数十所高校选用。
该教材经过近四年的教学实践，其间积累了较丰富的教学经验；同时，国内的网络通信与信息技术应用得到了快速发展，如“工业化与信息化融合”、“传感网、物联网、云计算等国家新兴战略性产业的兴起”，“智慧地球”、“传感中国”等理念的提出，第三次信息技术浪潮呼之欲出。信息技术正在快速地改变着人们的工作模式和生活习惯，越来越多的信息安全问题如影随行，密码学在信息安全中的重要地位与日俱增。
本书的目标定位和特色
为了更好地适应教学工作的需要，也为了更好地展现密码学的核心内容与典型应用，在征集学生和教师等广大读者意见的基础上，结合新的教学目标定位与密码技术应用需要，对《应用密码学》第一版的内容进行了系统优化与全面梳理，在充分保留第1版“先进性”、“典型性”、“易学性”、“有趣性”等特色基础上，在新版中力图重点体现以下特色：
（1）本书定位于突出现代密码学原理和方法的工程应用。主要面向工科电气信息类专业学生和一般工程技术人员；着眼于介绍现代密码学的基本概念、基本原理和典型实用技术，不涉及复杂的数学推导或证明。方便读者“学以致用”、突出培养读者现代密码学方面的工程技能是本教材的基本追求。
（2）本书旨在以读者易于理解和掌握的方式构建教材内容体系、表述密码学知识。许多读者（特别是初学者）对密码学知识学习起来感觉非常困难，本书基于作者多年的教学实践经验积累，对读者学习需求和本教材的重难点有非常准确的把握，因此，编著本书重在方便读者掌握现代密码学基本知识后的工程应用，重在引导读者用少量的时间尽快掌握应用密码学的核心内容，提高学习效率，在内容的安排和密码算法的选取方面特别设计，内容重点突出、算法经典实用。同时，针对读者难以理解和掌握复杂的密码学数学知识问题，本书在表述上删繁就简，紧盯核心，将算法原理与举例紧密结合，且例题求解过程具体明了，深入浅出的介绍确保读者学习轻松自如。
（3）本书努力追求使读者对应用密码学知识具备触类旁通、举一反三的能力。任何课堂教学或教材都具有一定的学时或篇幅局限性，另一方面，许多密码算法具有相似的原理，因此，本书不会、也不可能追求内容上的面面俱到，而是以精选的具有良好代表性的经典、实用密码算法为对象，力争从工程应用的角度把密码学基本原理讲清楚、讲透彻，并深入分析它们在多个不同典型领域中的应用方法，以此推动“学用结合”、“能力与素质并进”；对密码学典型算法和密码学基本知识及其应用的剖析，这是一种方法学，读者在深入理解与把握的基础上，将学会分析问题和解决问题的方法，具备继续深造、触类旁通、举一反三的能力，这正是本书希冀达到的最重要的目标！
本书的组织
本书从密码故事开始，全面介绍了应用密码学的基本概念、基本理论和典型实用技术。结构上分为密码学原理、密码学应用与实践两大部分；全书共17章，内容涉及密码学基础、古典密码、密码学数学引论、对称密码体制、非对称密码体制、HASH函数和消息认证、数字签名、密钥管理、流密码以及密码学的新进展；书中还介绍了密码学在数字通信安全、工业网络控制安全、无线传感器网络感知安全、无线射频识别安全以及电子商务支付安全等典型领域的应用方法和技术。每章末都给出了适量的思考题和习题作为巩固知识之用，并附有参考答案。为了方便使用，对于较高要求的部分用符号“*”标识。
教师可在48～64学时内讲解全部或选讲部分内容，还可以配以适当的上机操作进行动手实践，在有限的时间内快速掌握应用密码学的核心内容，提高学习效率。
第2版修订的内容
（1）删。本书删除了第1版中不易理解且不影响密码学基本知识介绍的部分内容，包括最优化正规基表示的 域、AES的Square结构，以及椭圆曲线密码体制部分与最优化正规基相关的例题、量子测不准原理的数学描述。
（2）增。为了使全书的内容体系更完善，新增了密码故事、密码学与无线射频识别安全、安全机制与安全服务之间的关系、P盒的分类、SMS4算法A5/1算法、Kerberos等。
（3）改。为了使全书的内容更优化、表述更容易理解，这一方面涉及的变化较多，主要包括密码学的发展历史、安全攻击的主要形式、密码分析的分类、网络通信安全模型、非对称密码模型、代替与换位密码、欧几里德算法、群的概念、分组密码的操作模式、DES、AES的举例、RSA算法的有效实现、RSA的数字签名应用、ECC的举例、SHA-512中例题的寄存器值变化过程、数字签名的特殊性、流密码模型、RC4算法的伪码描述、PGP的密钥属性、数据融合安全等。
本书的适用对象
本书可作为高等院校密码学、应用数学、信息安全、通信工程、计算机、信息管理、电子商务、物联网、网络化测控等专业高年级本科生和研究生教材，也可供从事网络和通信信息安全相关领域管理、应用和设计开发的研究人员、工程技术人员参考。尤其适合对学习密码学感到困难的初学者。
致谢
本书由重庆邮电大学胡向东教授组织编著，第3、4、10、12章由魏琴芳编著，第15章由胡蓉编著，其余章节的编著、CAI课件和习题答案的制作由胡向东、张玉函、汤其为、白润资、丰睿、余朋琴、万天翔等完成，胡向东负责全书的统稿。作者要特别感谢参考文献中所列各位作者，包括众多未能在参考文献中一一列出资料的作者，正是因为他们在各自领域的独到见解和特别的贡献为作者提供了宝贵的资料和丰富的写作源泉，使作者能够在总结教学和科研工作成果的基础上，汲取各家之长，形成一本定位明确、适应需求、体现自身价值、独具特色并广受欢迎的应用密码学教材。电子工业出版社的康霞编辑等为本书的高质量出版倾注了大量心血，在此对他们付出的辛勤劳动表示由衷的感谢。本书的编著出版受到重庆市科委自然科学基金计划项目（CQ CSTC 2009BB2278）和国家自然科学基金项目的资助。
应用密码学地位特殊、若隐若现、内涵丰富、应用广泛、发展迅速，对本书的修订再版是作者在此领域的再一次努力尝试，限于作者的水平和学识，书中难免存在疏漏和错误之处，诚望读者不吝赐教，以利修正，让更多的读者获益。
编著者
2011年3月
序
随着信息化在全球的发展，互联网、电信网、广播电视网正在走向三网融合，计算机、通信、数码电子产品也朝着3C融合的方向发展，人们的社会生活对网络的依赖越来越大，信息及信息系统的安全与公众利益的关系日益密切。当人类面对荒蛮外界时，人身安全是第一需求，人们需要相互传授安全防范的经验和技能。当人类步入信息社会之时，我们不难发现信息安全还是我们的第一需求，而且现在比过去任何时候都更需要普及信息安全的意识和知识。只有当这种意识和知识为工程技术人员真正掌握，并为公众所接受，整个社会的信息安全才有可靠的保障。
自50多年前香龙的“保密通信的信息理论”一文问世以来，密码学逐步从经验艺术走上了严谨科学的道路，成为了当今社会信息安全技术的坚实基石。不了解密码学，也很难真正驾驭信息安全。另一方面，互联网等当代信息技术领域提出的一系列信息安全新课题（其中许多还是有趣的科学问题和严肃的社会问题）反过来又推动着密码学不断深入发展和广泛应用，使密码学洋溢着生机和魅力。
密码学及其应用是跨学科的交叉研究领域，其成果和思想方法的意义已经不限于数学，甚至也不仅仅限于信息安全。国外从20世纪70年代起，密码和编码理论及技术逐渐成为许多工程学科的基础课程。事实上，它们不仅对理工科学生的训练有益，法律、管理等文科的学生也能从中吸收到思想和心智的知识养分。
现代密码学的确是建立在数学理论的基础之上的，但使用它的人绝不限于数学家，当代工程技术人员对它的需求也许更为迫切，它的应用和发展更需要普及和深入到越来越多的交叉领域中去。为了能够达到精确、简洁、优美的目的，密码学常常需要从形式化的数学层面来刻画；同时密码学也需要人们从工程应用的角度来理解它，甚至需要从逻辑常识和宽广的知识背景的角度来介绍它和思考它，才能领会它的精髓，丰富它的内涵，灵活它的使用。
然而由于历史原因，适合工程技术人员的密码学中文教程相对较少，现代密码学的抽象形式使许多其他专业背景的人对它望而生畏，这就阻碍了它精妙思想和方法的普及。今天，网络安全等领域提出了越来越多的密码技术应用问题，客观上对应用密码学这种体裁的专著有了更广泛、更迫切的需要。
《应用密码学》使工科背景的读者多了一个选择，在一定程度上弥补了上述遗憾。这本书的许多内容来源于作者在工程学科的密码学教学实践，注重从工程技术人员和学生易于接受的方式来介绍密码学的要领，不拘泥于细腻的理论证明和形式上的严谨。书中的一些重点章节还设置了许多有价值的具体实例，全书配有计算机CAI教学课件，这些对读者当不无裨益。针对当前网络安全的热点问题，作者在书中也适时地介绍了一些新的典型应用，抛砖引玉，使书的内容增色不少。
本书似在追求一种信念：更多人的实践和思考有助于推动密码学的发展，多种风格、面向多种应用领域的应用密码学知识能够为密码学大厦添砖加瓦。读后有感，是为序。
中国科学院成都计算机应用研究所研究员、博导

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