应用密码学

课程编码：180203083900P1004H 英文名称：Applied Cryptography 课时：60 学分：3.00 课程属性：学科核心课 主讲教师：林东岱

本课程是网络空间安全学科研究生的专业核心课。本课程讲授和讨论密码学前沿研究领域的主要思想和关键技术。主要内容有密码学的概念与需求、经典密码学、密码学的信息论基础、序列密码、分组密码、消息认证码与杂凑函数、公钥密码、数字签名、安全协议等。
通过本课程的学习，希望学生能了解密码学的前沿研究领域，了解密码学的最新研究成果，掌握基本思想和关键技术，培养学生在密码学方面理论与实践相结合的学习方法和研究能力。

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第一章 密码学概述 3学时 林东岱
第1节 密码学的基本概念
第2节 密码体制
第3节 密码分析
第4节 密码体制的安全性
第二章 经典密码学 5学时 林东岱
第1节 数论基础知识
第2节 替换密码体制
第3节 置换密码体制
第4节 经典密码体制的分析
第三章 密码学的信息论基础 6学时 林东岱
第1节 概率论基础
第2节 完全保密性
第3节 信息的度量（信息熵）
第4节 熵的基本性质
第5节 伪密钥与唯一解距离
第6节 乘积密码体制
第四章 密码学的数学理论基础 6学时 林东岱
第1节 代数基础知识
第2节 有限域初步
第3节 计算复杂性与几个密码学可信问题
第五章 序列密码 8学时 林东岱
第1节 序列密码的基本概念
第2节 随机性与伪随机序列
第3节 线性反馈移位寄存器序列
第4节 序列密码举例
第六章 分组密码 8学时 林东岱
第1节 分组密码的基本概念
第2节 数据加密标准DES
第3节 高级加密标准AES
第4节 SMS4密码算法
第5节 分组密码的工作模式
第6节 分组密码分析技术
第七章 HASH函数 2学时 林东岱
第1节 HASH函数的性质
第2节 HASH函数实例
第3节 HASH函数的应用举例
第八章 消息认证码 2学时 林东岱
第1节 消息认证码的构造
第2节 MAC函数的安全性
第3节 消息认证码的应用
第九章 公钥密码 8学时 林东岱
第1节 公钥密码的基本概念
第2节 RSA密码体制
第3节 ELGAMAL密码体制
第4节 其他公钥密码方案
第5节 后量子密码体制
第十章 数字签名 4学时 林东岱
第1节 数字签名的基本概念
第2节 RSA签名
第3节 数字签名标准DSS
第4节 其他数字签名方案
第十一章 密码协议 8学时 林东岱
第1节 密码协议导引
第2节 密码协议的安全性
第3节 身份认证协议
第4节 秘密共享
第5节 承诺方案
第6节 安全多方计算
第7节 零知识证明

林东岱，中国科学院信息工程研究所学术委员会主任、研究员、博士生导师，中国密码学会和中国保密协会常务理事，中国密码学会密码数学专业委员会和中国保密协会隐私保护专业委员会主任委员。主要从事密码学、安全协议、网络与系统安全、分布式密码计算等方面的研究工作，在《IEEE Transaction on Information Theory》、《Designs, Codes and Cryptography》、EUROCRYPT和CRYPTO等国内外学术刊物和学术会议上发表论文200余篇。担任《Science China》、《密码学报》、《计算机研究与发展》、《信息安全学报》等杂志编委，曾获2006年国家密码科技进步一等奖，2009年中国科学院“朱李月华优秀教师”奖、2011年国家科技进步二等奖和2014年中国科学院优秀指导教师奖。