现代密码学基础：从古典到公钥密码学

"这篇资料是关于‘加密术小结’的现代密码学理论与实践的课程概述，由林喜军教授讲解。课程旨在使学生掌握密码学的基本知识、原理及应用，关注密码学的发展动态，并提供了多本推荐的参考书籍。课程内容包括密码学概述、古典密码学、对称密码学、Hash函数与消息认证、现代密码学的数学基础、公钥密码学、数字签名、椭圆曲线与基于身份的密码学、安全协议以及密码学发展动态。重点学习章节为3至8章。" 在现代密码学中，密码学被视为信息安全的关键元素，它主要关注信息的机密性、完整性和可用性三个核心方面。机密性是指确保信息只能被授权的接收者访问，防止窃听、文件盗窃和社会工程学等攻击。为了实现机密性，加密术扮演了至关重要的角色，因为不知道密钥，攻击者很难恢复出信息的原始内容。 完整性则关注数据在传输或存储过程中未被恶意篡改。如果系统或数据被篡改，应能及时发现，这可以通过哈希函数和消息认证码（MAC）等技术来实现。合法用户错误和非法用户篡改都可能导致完整性受损。 可用性保证系统能够按预期提供服务，不受设备故障、软件错误、环境因素或人为攻击（如DoS攻击）的影响。确保服务的可用性是密码学和更广泛的信息安全领域中的另一个重要任务。 课程将深入探讨古典密码学，如凯撒密码等，以及现代密码学中的对称密码学，如AES算法，这些方法依赖于同一密钥进行加密和解密。随着公钥密码学的引入，如RSA算法，两个不同的密钥（公钥和私钥）被用于加密和解密，这极大地增强了通信的安全性。此外，课程还将涉及数字签名，这是确保数据完整性和发送者身份验证的重要工具。 课程还涵盖了现代密码学的数学基础，如数论和离散数学，这些是理解许多密码算法的基础。椭圆曲线密码学和基于身份的密码学是近年来的研究热点，它们提供了更高效且安全的加密方案。最后，课程会讨论安全协议的设计和分析，这是实际应用密码技术时不可或缺的一部分。 通过学习这门课程，学生不仅能掌握密码学的基础知识，还能了解最新的研究和发展趋势，为在网络安全、电子商务、电子政务、智能卡和移动通信等领域应用密码技术打下坚实基础。推荐的参考书籍包括《现代密码学：理论与实践》、《应用密码学》、《密码学基础》等，这些都可以在网上免费获取，为深入学习提供了丰富的资源。