分组密码设计与评估

本书主要介绍对称密码(尤其是分组密码)的设计思想、实现原则和评估指标，以及分组密码工作模式特点。全书共9章。第1章介绍分组密码发展历史、现状，以及基本数学模型、设计原则和安全性评估方法概况；第2章介绍分组密码整体结构，包含目前***的5种结构及其安全性；第3、4章分别介绍非线性组件、线性组件的安全性指标及设计方法；第5～7章分别介绍基于Feistel结构、SP结构、广义Feistel结构的典型分组密码设计及其安全性评估；第8章介绍基于其他4种结构的典型分组密码设计及其安全性评估；第9章介绍3种功能的分组密码工作模式以及相关国际标准等。 本书既传承了经典又纳入了现代优选技术，既面向国际化又展现了本土化和自主化。本书适合作为密码科学与技术专业高年级本科生和网络空间安全、信息安全专业硕士生的教材，也可作为密码应用技术职业培训教材。

   第1章 绪论

1.1 引言

1.2 数学模型

1.3 设计原则和要求

1.4 安全性评估方法

习题1

第2章 整体结构

2.1 Feistel结构

2.1.1 Feistel结构描述

2.1.2 Feistel结构安全性

2.2 SP结构

2.2.1 SP结构描述

2.2.2 SP结构安全性

2.3 广义Feistel结构

2.3.1 广义Feistel结构描述

2.3.2 广义Feistel结构安全性

2.4 Lai-Massey结构

2.4.1 Lai-Massey结构描述

2.4.2 Lai-Massey结构安全性

2.4.3 Lai-Massey结构和Feistel结构

2.5 MISTY结构

2.5.1 MISTY结构描述

2.5.2 MISTY结构安全性

习题2

第3章 非线性组件

3.1 S盒的密码指标

3.1.1 差分均匀度

3.1.2 非线性度

3.1.3 代数次数和项数

3.1.4 代数免疫度

3.1.5 扩散特性和严格雪崩特性

3.2 S盒的设计方法

3.2.1 随机生成

3.2.2 基于数学函数设计

3.2.3 基于已有组件设计

3.2.4 S盒轻量化设计

习题3

第4章 线性组件

4.1 扩散层的密码指标

4.1.1 分支数的概念

4.1.2 分支数测试方法

4.1.3 分支数的作用

4.2 扩散层的设计方法

4.2.1 基础构造方法

4.2.2 轻量级MDS矩阵设计

4.2.3 轻量级二元域矩阵设计

习题4

第5章 Feistel结构分组密码

5.1 DES

5.1.1 DES设计

5.1.2 DES安全性评估

5.2 Camellia

5.2.1 Camellia设计

5.2.2 Camellia安全性评估

习题5

第6章 SP结构分组密码

6.1 PRESENT

6.1.1 PRESENT设计

6.1.2 PRESENT安全性评估

6.2 AES

6.2.1 AES设计

6.2.2 AES安全性评估

6.3 ARIA

6.3.1 ARIA设计

6.3.2 ARIA安全性评估

6.4 uBlock

6.4.1 uBlock设计

6.4.2 uBlock安全性评估

习题6

第7章 广义Feistel结构分组密码

7.1 SM

7.1.1 SM4设计

7.1.2 SM4安全性评估

7.2 LBlock

7.2.1 LBlock设计

7.2.2 LBlock安全性评估

7.3 CLEFIA

7.3.1 CLEFIA设计

7.3.2 CLEFIA安全性评估

习题7

第8章 其他结构分组密码

8.1 IDEA

8.1.1 IDEA设计

8.1.2 IDEA的中间相遇攻击

8.2 MISTY

8.2.1 MISTY1设计

8.2.2 MISTY1的积分分析

8.3 KATAN

8.3.1 KATAN设计

8.3.2 KATAN的积分分析

8.4 LEA

8.4.1 LEA设计

8.4.2 LEA的差分分析

习题8

第9章 分组密码工作模式

9.1 保密工作模式

9.1.1 ECB模式

9.1.2 CBC模式

9.1.3 OFB模式

9.1.4 CFB模式

9.1.5 CTR模式

9.2 认证工作模式

9.2.1 CBC-MAC

9.2.2 CMAC

9.2.3 CBCR

9.2.4 TrCBC

9.3 认证加密工作模式

9.3.1 Encrypt-then-MAC

9.3.2 OCB

9.3.3 CCM

9.3.4 GCM

习题9

参考文献