目录Contents

第1章密码学安全素养1

1.1密码学相关法律常识1

1.2密码学发展简史4

第2章古典密码9

2.1古典密码的定义和范畴9

2.2替换密码11

2.2.1单表替换密码12

2.2.2多表替换密码13

2.3置换密码16

2.3.1列置换密码17

2.3.2周期置换密码18

2.4古典密码对现代密码学的启示19

习题20

第3章哈希算法概述22

3.1哈希算法基础22

3.1.1基本概念22

3.1.2哈希值24

3.2常用哈希算法MD526

3.2.1MD5哈希算法逻辑26

3.2.2MD5压缩函数29

3.2.3MD5安全性分析与现状30

3.3哈希算法应用31

习题35

第4章香农理论37

4.1香农的信息论思想37

4.2香农的通信理论41

4.3香农的编码理论45

习题48第5章对称加密50

5.1对称加密算法的基本原理50

5.1.1对称加密的概念50

5.1.2加密和解密过程51

5.1.3数学基础和运算原理52

5.2常见的对称算法56

5.2.1数据加密标准56

5.2.2高级加密标准63

5.3对称加密应用场景67

5.4对称加密的安全性分析70

5.4.1密钥管理问题70

5.4.2暴力破解与防范73

5.4.3AES算法实现75

5.5对称加密应用案例76

习题80

第6章非对称加密83

6.1非对称加密算法的基本原理83

6.1.1公钥和私钥的定义84

6.1.2加密与解密流程85

6.1.3数学基础87

6.2常见非对称算法RSA91

6.2.1RSA加/解密算法91

6.2.2RSA密码的安全性95

6.3应用场景99

6.3.1数字签名技术99

6.3.2身份认证与密钥协商104

6.3.3安全电子邮件与VPN110

6.4安全性分析130

6.4.1针对不同算法的攻击方式130

6.4.2防范攻击的措施和策略133

6.5非对称加密算法应用案例134

习题138

第7章对称和非对称加密的结合140

7.1混合加密的原理与优势140

7.1.1混合加密的基本原理140

7.1.2混合加密的优势141

7.2混合加密的技术实现142

7.2.1密钥管理与交换143

7.2.2加密和解密流程144

7.3混合加密算法应用场景145

7.3.1混合加密算法实现145

7.3.2混合加密应用场景实例148

习题152

第8章密码学综合案例154

8.1金融领域的密码学应用154

8.1.1网上银行安全加密机制154

8.1.2电子支付中的密码技术157

8.1.3证券交易数据加密与验证161

8.2区块链的密码学168

8.2.1区块链加密原理与框架168

8.2.2数字货币钱包安全机制172

8.2.3单点登录系统安全机制177

8.3密码学在身份验证的应用182

8.3.1多因素身份验证的密码技术183

8.3.2生物识别结合密码学验证188

8.3.3单机登录系统的密码学保障193

8.4物联网安全机制197

8.4.1智能家居设备加密防护197

8.4.2工业物联网安全通信加密202

8.4.3车联网数据安全加密应用205

习题209

第9章密码学发展前沿212

9.1量子密码学212

9.1.1量子密钥分发原理与技术213

9.1.2量子加密通信应用案例217

9.1.3量子密码面临的挑战与展望220

9.2同态加密221

9.2.1同态加密的基本概念与原理221

9.2.2同态加密算法的应用场景224

9.2.3同态加密性能优化与挑战225

9.3人工智能与密码学的融合227

9.3.1基于人工智能的密码分析技术227

9.3.2密码学在人工智能安全中的应用228

习题234

参考文献236