密码学基础教程：从古典到现代

"这篇教程是关于密码学的本科教程，主要涵盖了古典密码、数据加密标准（DES和AES）、中国商用密码（SMS4）、分组密码的应用技术、序列密码、对称密码、公开密钥密码、数字签名、HASH函数、认证、密钥管理和PKI技术等内容。教程强调了古典密码的历史意义及其在现代密码学中的影响，同时介绍了密码设计的基本原则，如混淆、扩散和乘积方法。" 密码学是信息安全的基础，它研究如何保护信息免受未经授权的访问、篡改或泄露。在本教程中，古典密码部分介绍了密码学的早期形式，尽管这些方法在今天看来可能不够安全，但它们为现代密码学的发展奠定了基础。古典密码主要包括置换和代替两种基本技术，前者通过重新排列字母顺序来加密，后者则是用一个字母或符号替换另一个。 数据加密标准（DES）是一种经典的对称加密算法，用于保护数据的机密性。然而，随着计算能力的增强，DES的56位密钥长度已经不足以提供足够的安全性，因此后来发展出了高级数据加密标准（AES），其密钥长度可变，提供了更强大的安全性能。 中国商用密码（SMS4）是针对中国市场设计的一种分组密码算法，广泛应用于国内的信息安全系统。分组密码的工作模式如ECB、CBC、CFB等，是将数据分成固定大小的块进行加密，增加了密码的复杂性和安全性。 公开密钥密码体制，如RSA和椭圆曲线密码，引入了两个不同的密钥——公钥和私钥，使得加密和解密可以使用不同的密钥，解决了密钥分发的问题。数字签名则利用非对称加密技术，提供数据完整性验证和发送者身份认证。 此外，教程还涵盖了认证、密钥管理和PKI（公钥基础设施）技术，这些都是现代网络安全架构的关键组成部分。认证确保了用户或设备的身份，密钥管理涉及密钥的生成、存储、分发和撤销，而PKI则提供了一套框架，用于管理和验证公钥证书，保证了电子通信的安全性。 这个密码学教程全面地介绍了密码学的核心概念和技术，不仅适合通信和网络专业的学生学习，也对任何对信息安全感兴趣的人士提供了宝贵的资源。通过深入学习，读者将能够理解密码学如何保护我们的数字世界，并掌握实现安全通信的基础工具。