数学密码学基础:探索RSA与椭圆曲线加密

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"An introduction to mathematical cryptography" 这本《An Introduction to Mathematical Cryptography》是一本针对信息安全专业学生和研究者的电子工具书,旨在深入探讨密码学的数学基础。书中的内容涵盖了信息安全领域的基本概念,如加密与解密的安全性评估,以及一系列重要的加密算法的数学模型。特别是,它详细介绍了两种广泛使用的加密算法——RSA算法和椭圆曲线算法。 RSA算法,全称为Rivest-Shamir-Adleman算法,是公钥加密技术的鼻祖之一。该算法基于大整数因子分解的困难性,即找到两个大素数的乘积很容易,但反过来分解一个大合数找到原来的素数却极其困难。RSA算法利用这个原理来实现信息的安全交换和验证,被广泛应用于网络通信和数据保护。 椭圆曲线算法(Elliptic Curve Cryptography, ECC)则是另一种高效的公钥加密方法。椭圆曲线加密依赖于在特定数学结构下的椭圆曲线上进行点运算的复杂性。相比于RSA,ECC可以在更短的密钥长度下提供相同的安全性,因此在资源有限的设备上,如物联网设备或移动设备,ECC更受欢迎。 书中除了这两类经典算法外,还可能涵盖了其他密码学基础,如对称加密、哈希函数、数字签名和随机数生成等。对称加密如DES(Data Encryption Standard)和AES(Advanced Encryption Standard)等,它们使用相同的密钥进行加密和解密,适合大量数据的快速处理。哈希函数如MD5和SHA系列,用于数据完整性检验,而数字签名则结合了公钥加密和哈希函数,提供数据的不可否认性和完整性。 此外,书中可能还会涉及概率论和数论的基础,因为这些是密码学的重要理论支撑。例如,数论中的素数测试和因数分解在RSA中至关重要,而概率论在构建和分析密码系统的安全性时扮演着关键角色。 《An Introduction to Mathematical Cryptography》是一本全面介绍密码学数学基础的教材,对于希望深入理解信息安全和密码学原理的学习者来说,是一份宝贵的资源。通过学习这本书,读者不仅可以掌握密码学的基本概念,还能了解到实际应用中如何利用数学理论确保信息的安全。
2009-04-10 上传
本书翻译原文来自美国PGP安全软件公司的产品PGP Desktop 9.9.0软件包中的Jon Callas在 2006年所著《An Introduction to Cryptography(Intro To Crypto.pdf(CRC-32:79EE7FEF))》,原文的意旨在于使所有普通人都可以看懂这本关于密码学的书籍,经过翻译和改编,所以本书的文字简单,适合初学者阅读。内容从密码学的历史到密码学在现实生活中的应用,而且书中没有深入讨论任何专业性的问题,也不会讨论算法的细节,否则不少人会看不懂,最多的就是一个名字、一个概念,也可能是一个简单的数学知识。有兴趣的人可以从你感兴趣的方面深入的了解密码学。原作者是处在美国的法律环境,美国的法律更新和加密技术发展一样快,文章内众多法律名称也为我们了解美国关于密码技术的法律做了介绍。 Cryptography在英语中是密码术、密码学的意思,外国人认为的“密码”一词是个动词,意味加密,也就是加密数据,他们强调的是这个过程,中国人称的“密码”是开启秘密的那个口令码,它是使用密钥文件的钥匙。所以,外国人用词更加精确。其实“密码学”原义是包含数据加密和数据解密2个过程,而从中文字面上看就误解成了研究破解密码的一种学问,认为研究密码学的都是在破译密码,不完全对。破解密码的学问叫做:密码分析学! 注释中有大量本人的“非官方”说明,遇到不懂的请参阅注释!注释中还针对中国读者添加了一些中国的实例,推荐遇到有注释的环节都仔细看看,表达的意思可能就是另外一种。在前文出现的一些词汇你可能不是很明白,而在后面的时候,会有具体的介绍,大家要耐心看下去。原版中的尾注很不方便,我不喜欢到书籍的最后去找解释,所以我把尾注全部改为当页下方的脚注,读者可以很快找到当页里面自己想要的东西!而不是翻到书的最后,然后忘记了自己看到什么地方了!注释的链接基本都是英文内容的,也有中文的,大多是百度等一些百科网站的信息。所以我建议大家努力学习英语!推荐阅读本书的人最好具有简单的计算机知识和高等数学的底子,其实用到的地方也不是很多,你不会也不必担心,下方的脚注仔细一看就完全可以明白。这篇文档不是软件说明书,我也无法提供这过程中的细节! 翻译文章的要求是要达到信、达、雅,把一篇技术文章翻译成通俗文章很困难,把美国人的思维方式和幽默感中国化也是很困难的!为此,我都尽量的做了注明。外国人的名字就没必要翻译了,名字只是字符代号而已,这样可以使你更容易的在互联网上搜索关于他们的故事。文章语言尽可能通俗,太专业或者太“官方”会使与读者的距离变远。 附录部分并不是原书的内容,这本书出自PGP官方人员的手,在一些细节就会有特别的广告嫌疑。为了给读者一个更加宽阔的软件选择视野,我挑选了一些我认为比较可信的软件。有些文字几乎是复制粘贴上去的。因为我实在找不出更好语句来阐述它们了。 本文档可以使用PDF注释,你可以以邮件主题“加密学介绍文章交流”的电子邮件发送PDF注释文件到PDF内部的电子邮件上。我会及时更正发现的错误!也同时感谢你们对这本书的支持。