现代密码学及其应用_[美]理查德E. 布拉胡特（Richard E. Blahut）_9787111594635

本书阐述了密码学的发展历史，重点介绍了密码学的基本概念、基本理论和基本方法以及常用具体算法。首先，本书对密码学所需的数论、抽象代数和信息论等预备知识进行了详细叙述，并介绍了非对称密码体制（公钥密码学）中的经典算法RSA、Elgamal、Rabin、Diffie–Hellman密钥交换协议等。在此基础上，依次介绍了安全通信要用到的对称密码（分组密码和流密码）与散列函数及其常用算法和分析方法。后，本书以一半的篇幅详细介绍了安全通信所涉及的公钥密码学新成果，包括椭圆曲线密码、超椭圆曲线密码、双线性对密码、格密码等，并简要介绍了安全与鉴别密码协议。本书可作为密码学和信息安全方向的本科生和研究生教材，也可供密码学和信息安全方向的广大科技工作者参考。

前　言Cryptography and Secure Communication信息传输和信息保护就像是同一幅织锦的两面，但信息保护有着更为错综复杂的多重纹路。信息保护学科的核心就是经典密码学中特有的主题，即保护消息的内容避免被未授权的接收者所理解，但不以其他方式来保护消息。本书大部分内容专注于古典意义上的密码学，但用现代先进的方式来探讨。现代密码学与信息保护总体上是一个由数学、工程、信息与计算机科学组成的迷人交叉学科，这些交叉可以在本书中找到。
信息保护学科正在迅速演变，它远远超越了点对点密码学中的古典观念。当前大型公共网络对保密与安全有强烈的需求。在公共网络通信的大背景下，还有很多其他重要问题，包括授权、证书和认证等问题，这为讨论中带来了很多需要考虑的微妙因素。虽然本书的重点是密码学，但也同样涉及这些问题。同我的其他书一样，我的目标集中于讨论这些形式化的、可能永恒的问题，而不是现用系统的细节。虽然本书没有编写成一本手册来描述当前标准密码体制，但有些主题通过讨论现用的实际系统进行了最好的描述。
现代密码学采用了大量源自数论、抽象代数和代数几何等科目的高等数学资料。我相信，一个人如果对这些资料没有一定的理解，不可能成为密码学学科的专家。因此，本书对所有相关的数学主题进行了正式且严谨的探讨，但简化了描述以适应目前的需求。
本书由一个工程师而非密码学者编写，是写给那些特别想要在一定程度上深入了解信息保护学科的工程师们。虽然我承认这样做有一定风险，但也希望会有积极的教学意义。作为这个学科的外行，我能更容易地看出那些对专家显而易见而对新手却难以理解的知识点，而这些知识需要更细心地对待。但是，同时我也坚信密码学的工科生不应该缩手缩脚。尽管工程师的起始背景可能不同于一个数学家，但他能够且应该理解主要的数学知识，而不要以为任何基本原理都是理所当然的。
在写这本书时，有时我不得不按自己的方式来达到所需的结果，而这超越了我的常规教育。为此，本书以目标为中心，直接深入展开，但不失严谨性。我希望这样一本由非专业人士编写的科技书籍会适合普通技术教育读者。
当然，很多现代密码学的软肋是复杂度问题，但这个主题在本书中没有详细讨论。呈现给对手的计算问题貌似复杂难解，这样秘密就得到了保护。计算复杂难解的证据往往只是传闻。众所周知的形式化论述是经过检验的，并往往只能间接应用。关于复杂度的描述通常指的是渐近复杂度，这是理论意义上的，但可以与实例问题的实际复杂度有很大不同。由于我们倾向于在本书中尽量避免无证据的论断，所以很多关于复杂度的表述通常只出现在一般术语中，或者在章末注释中。
本书讨论了古典和现代密码学的很多专业概念，甚至讨论了一些过时的或者不足信的技术，因为它们对本学科的历史和文化很重要。这些思想有助于理解本书，并可能引领未来的发展。
许多不同的数学科目构成了密码学学科的基础，这部分内容将在第9章介绍，而在第2章将介绍数论的相关内容。背景材料放到第9章再介绍有助于塑造本书的风格，但有时需要提前参考第9章的定义和定理。本书的前半部分（第1～8章）讨论经典密码学和公钥密码学的早期基本方法，这些主要是基于数论的。本书前半部分所需的数学主要是数论，以及群论的基本概念，这在第2章中就展开论述了。第3章和第4章探讨了公钥密码学。第5章探讨了信息论问题，第6章和第7章探讨了传统的分组密码和流密码，第8章涵盖了消息认证。
本书中间的第9章，简要总结了后面几章所需的数学，前面几章偶尔也需要。本书的后半部分也需要其他高等数学的知识，特别是代数几何的概念。这些主题的绝大部分在需要用到的地方展开论述。特别地，第10～12章讨论基于椭圆和超椭圆曲线的密码学，包括配对方法。最后3章圆满完成了本书。第13章讨论实际的实施问题。第14章讨论了身份鉴别，而第15章讨论了基于格和基于编码的密码学。大部分的处理是自成一体的，或者说是有这样的目的。
本书所讲述的数学成熟、美丽而优雅，在某些方面与信号处理的工程数学相关，但是它更高级，并用自己的语言来表述。也许其中一些理论有一天将进入工程师的日常工具箱。
致　谢Cryptography and Secure Communication这本书开始于一套未编辑的讲义笔记，源自1999年我和Nigel Boston教授一起讲授的密码学课程，并于2003年和2005年同Iwan Duursma教授一起重新教该课。这些早期讲义笔记只是把讲座作为班级学生的助学工具，试图把问题阐述清楚，并帮助我自己理解相关数学内容。由于当时有许多草率未完的边角工作，这些笔记并不适于全面发行。2009年到2011年，当我主要面向工科学生单独讲授该课程时，继续完善和修订了这些笔记，最终完成当前这本书。
我对数学主题有更深层次的理解，要感谢与Boston在课堂内外的共享时光，以及与Duursma的互动。没有这些亲密合作，我不可能加深对这些内容的理解。虽然我确实感谢他们给我带来了这个新的兴趣点，但我也责怪他们让我来担负起一个新的嗜好。还要感谢与Ian Blake和Jim Massey的长期友谊，这两个人就像

你还可能感兴趣

我要评论