密码学与编码理论(第3版英文版)/国外计算机科学教材系列

本书是密码学领域的经典著作，是作者多年教学经验的总结。本书概念清晰，表述简洁，数学证明过程详细易懂。本书内容全面，包括数论、数据加密标准（DES）、高级加密标准Rijndael、RSA算法、离散对数、散列函数、信息论、格方法、纠错码以及量子密码等，其中许多内容都反映了业内的新进展。第三版增加了RC4、一次一密的多次使用、完全保密、散列函数的应用、比特币和密码货币、基于对的密码系统等章节。本书配有大量实例，习题以及用Mathematica、Maple、MATLAB和Sage编写的上机练习，详细说明了密码算法和协议的执行过程。

Wade Trappe 美国罗格斯大学无线信息网络实验室及电子与计算机工程系教授。 Lawrence C. Washington马里兰大学数学系教授。

Contents 目??录 Chapter 1?Overview of Cryptography and Its Applications?密码学及其应用概述 1.1?Secure Communications?安全通信 1.1.1　Possible Attacks?四种主要的攻击 1.1.2　Symmetric and Public Key Algorithms?对称和公钥算法 1.1.3　Key Length?密钥长度 1.2?Cryptographic Applications?密码学应用 Chapter 2?Classical Cryptosystems?传统密码系统 2.1?Shift Ciphers?移位密码 2.2?Affine Ciphers?仿射密码 2.3?The Vigenère Cipher?维吉内尔密码 2.3.1　Finding the Key Length?算出密钥长度 2.3.2　Finding the Key: First Method?算出密钥的第一种方法 2.3.3　Finding the Key: Second Method?算出密钥的第二种方法 2.4?Substitution Ciphers?替换密码 2.5?Sherlock Holmes?夏洛克·福尔摩斯 2.6?The Playfair and ADFGX Ciphers?Playfair和ADFGX密码 2.7?Enigma?Enigma密码机 2.8?Exercises?习题 2.9?Computer Problems?上机练习 Chapter 3?Basic Number Theory?数论简介 3.1?Basic Notions?基本概念 3.1.1　Divisibility?整除性 3.1.2　Prime Numbers?素数 3.1.3　Greatest Common Divisor?最大公因子 3.2?The Extended Euclidean Algorithm?扩展的欧几里得算法 3.3?Congruences?同余式 3.3.1　Division?除法 3.3.2　Working with Fractions?使用分式 3.4?The Chinese Remainder Theorem?中国余数定理 3.5?Modular Exponentiation?模指数 3.6?Fermat’s Theorem and Euler’s Theorem?费马小定理和欧拉定理 3.6.1?Three-Pass Protocol?三轮协议 3.7?Primitive Roots?原根 3.8?Inverting Matrices Mod n?模n求逆矩阵 3.9?Square Roots Mod n?模n平方根 3.10?Legendre and Jacobi Symbols?勒让德和雅可比符号 3.11?Finite Fields?有限域 3.11.1　Division?除法 3.11.2　GF(28) 3.11.3　LFSR Sequences?线性反馈移位寄存器序列 3.12?Continued Fractions?连分数 3.13?Exercises?习题 3.14?Computer Problems?上机练习 Chapter 4?The One-Time Pad?一次一密 4.1?Binary Numbers and ASCII?二进制数和ASCII码 4.2?One-Time Pads?一次一密 4.3?Multiple Use of a One-Time Pad?一次一密的多次使用 4.4?Perfect Secrecy of the One-Time Pad?一次一密的完全保密 4.5?Indistinguishability and Security?不可区分性和安全性 4.6?Exercises?习题 Chapter 5?Stream Ciphers?流密码 5.1?Pseudorandom Bit Generation?伪随机比特生成器 5.2?Linear Feedback Shift Register Sequences?线性反馈移位寄存器序列 5.3?RC4 5.4?Exercises?习题 5.5?Computer Problems?上机练习 Chapter 6?Block Ciphers?分组密码 6.1?Block Ciphers?分组密码简介 6.2?Hill Ciphers?希尔密码 6.3?Modes of Operation?工作模式 6.3.1　Electronic Codebook (ECB)?电子密码本（ECB） 6.3.2　Cipher Block Chaining (CBC)?密码分组链接（CBC） 6.3.3　Cipher Feedback (CFB)?密码反馈（CFB） 6.3.4　Output Feedback (OFB)?输出反馈（OFB） 6.3.5　Counter (CTR)?计数器（CTR） 6.4?Multiple Encryption?多重加密 6.5?Meet-in-the-Middle Attacks?中间相遇攻击 6.6?Exercises?习题 6.7?Computer Problems?上机练习 Chapter 7?The Data Encryption Standard?数据加密标准（DES） 7.1?Introduction?简介 7.2?A Simplied DES-Type Algorithm?DES算法的简化版 7.3?Differential Cryptanalysis?差分密码分析 7.3.1　Differential Cryptanalysis for Three Rounds?三轮差分密码分析 7.3.2　Differential Cryptanalysis for Four Rounds?四轮差分密码分析 7.4?DES?DES算法 7.4.1?DES Is Not a Group?DES算法不是代数群 7.5?Breaking DES?破解DES 7.6?Password Security?口令安全 7.7?Exercises?习题 7.8?Computer Problems?上机练习 Chapter 8?The Advanced Encryption Standard: Rijndael 高级加密标准：Rijndael 8.1?The Basic Algorithm?算法简介 8.2?The Layers?层的描述 8.2.1　The SubBytes Transformation?SubByte变换 8.2.2　The ShiftRows Transformation?ShiftRow变换 8.2.3　The MixColumns Transformation?MixColumn变换 8.2.4　The RoundKey Addition?RoundKey加法 8.2.5　The Key Schedule?密钥扩展方案 8.2.6　The Construction of the S-Box?S盒的结构 8.3?Decryption?解密算法 8.4?Design Considerations?设计中的考虑 8.5?Exercises?习题 Chapter 9?The RSA Algorithm?RSA算法 9.1?The RSA Algorithm?RSA算法简介 9.2?Attacks on RSA?RSA算法的攻击 9.2.1　Low Exponent Attacks?低指数攻击 9.2.2　Short Plaintext?短明文 9.2.3　Timing Attacks?时间攻击 9.3?Primality Testing?素性检测 9.4?Factoring?因子分解 9.4.1　x2≡y2 9.4.2　Using ar≡1? ar≡1的应用 9.5?The RSA Challenge?RSA挑战 9.6?An Application to Treaty Verification?协约验证的应用 9.7?The Public Key Concept?公钥密码系统概念 9.8?Exercises?习题 9.9?Computer Problems?上机练习 Chapter 10?Discrete Logarithms?离散对数 10.1?Discrete Logarithms?离散对数简介 10.2?Computing Discrete Logs?离散对数的计算 10.2.1　The Pohlig-Hellman Algorithm?Pohlig-Hellman算法 10.2.2　Baby Step, Giant Step?小步-大步法 10.2.3　The Index Calculus?指数计算法 10.2.4　Computing Discrete Logs Mod 4?模4离散对数的计算 10.3?Bit Commitment?比特承诺 10.4?Diffie-Hellman Key Exchange?Diffie-Hellman 密钥协商协议 10.5?The ElGamal Public Key Cryptosystem?ElGamal公钥密码系统 10.5.1　Security of ElGamal Ciphertexts?ElGamal密文的安全性 10.6?Exerc