密碼學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)大綱

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上密碼學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程名稱: 密碼學(xué)基礎(chǔ) 課程編碼: 英文名稱: cryptography學(xué) 時(shí): 32 學(xué) 分：2適用專業(yè): 信息與計(jì)算科學(xué) 課程類別: 選修課程性質(zhì): 學(xué)科任選課 先修課程：高等代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)教 材：現(xiàn)代密碼學(xué)，科學(xué)出版社，陳魯生， 一、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程為信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)選修課。密碼學(xué)基礎(chǔ)是信息安全專業(yè)的核心課程之一，是信息安全專業(yè)其他課程如網(wǎng)絡(luò)安全，密碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)，數(shù)字隱藏水印等的先行課程。通過這一課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生理解信息安全服務(wù)的思想，掌握流行加密算法如DES、AES等的基本原理，掌握公鑰密碼體制的概念，掌握R

2、SA，離散對數(shù)公鑰體制的基本算法，以及數(shù)字簽名等信息安全服務(wù)的原理和算法。密碼學(xué)內(nèi)容豐富，涉及領(lǐng)域廣泛，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維、邏輯推理、科學(xué)計(jì)算和創(chuàng)新能力。本課程的設(shè)置，為將來從事信息通訊安全以及在今后相關(guān)領(lǐng)域的研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的基本要求：本課程主要內(nèi)容包括：密碼學(xué)基本概念；古典密碼學(xué)；分組加密算法；公鑰密碼學(xué)；序列密碼；數(shù)字簽名等。通過這一課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握密碼學(xué)的基本概念和原理，在此基礎(chǔ)上，掌握常用的加密算法和數(shù)字簽名算法。進(jìn)一步的，對這些常用算法在通訊問題中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探討與分析。培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為本科生在今后相關(guān)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用打下

3、良好的基礎(chǔ)。三、課程內(nèi)容及教學(xué)要求：（一） 密碼學(xué)基本概念教學(xué)基本內(nèi)容：明文、密文、密鑰、加密、解密、密碼體制、密碼體制的分類、加密迅通模型、密碼攻擊和密碼攻擊的分類（按攻擊方法分類、按可利用數(shù)據(jù)分類）、絕對不可破譯和計(jì)算不可破譯。重點(diǎn)：加密通訊模型、密碼攻擊的分類、計(jì)算不可破譯。難點(diǎn)：密碼攻擊的分類、絕對不可破譯和計(jì)算不可破譯。本章節(jié)主要教學(xué)要求：1 理解明文、密文、密鑰、加密、解密的概念和關(guān)系，了解密碼體制的構(gòu)成，理解對稱密碼體制和公鑰密碼體制的概念；2 掌握加密通訊模型；3 了解密碼攻擊的定義，能夠根據(jù)密碼分析者所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行攻擊的分類；4 理解絕對不可破譯和計(jì)算不可破譯的概念和區(qū)別。

4、（二） 古典密碼學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容：古典密碼體制的運(yùn)算（單表密碼體制、多表密碼體制）、密鑰量、凱撒密碼體制、標(biāo)準(zhǔn)字頭加密體制、playfair體制、Vigenere體制、Vernam體制、Hill體制。重點(diǎn)：凱撒密碼體制、playfair體制、Vigenere體制、Hill體制。難點(diǎn)： 古典密碼體制的運(yùn)算（單表密碼體制、多表密碼體制）和密鑰量。本章節(jié)主要教學(xué)要求：1 了解古典密碼體制的運(yùn)算（單表密碼體制、多表密碼體制），會計(jì)算簡單密碼體制的密鑰量。2 掌握常用古典密碼算法（凱撒密碼體制、playfair體制、Vigenere體制、Hill體制）；3 了解標(biāo)準(zhǔn)字頭加密體制和Vernam體制的加密算法

5、。（三） 分組密碼學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容：分組密碼體制、數(shù)字加密標(biāo)準(zhǔn)DES、分組密碼的工作模式、高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES.重點(diǎn)：分組密碼體制的概念、數(shù)字加密標(biāo)準(zhǔn)DES.難點(diǎn)： 高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES.本章節(jié)主要教學(xué)要求：1 理解分組密碼體制的概念和特點(diǎn)；2 掌握數(shù)字加密標(biāo)準(zhǔn)DES的加密、解密算法，了解DES算法技術(shù)的特點(diǎn)（混亂、擴(kuò)散、對稱性、S盒等）了解DES的安全性；3 了解分組密碼的工作模式（ECB、CBC、CFB、OFB）；4 了解高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES的加密、解密算法，理解AES的優(yōu)勢以及AES與DES的區(qū)別。（四） 公鑰密碼學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容：數(shù)論中的幾個(gè)結(jié)論（線性同余式定理、中國剩余定理、Euler定理）、

6、RSA公鑰密碼體制、EIGamal公鑰密碼體制、背包公鑰密碼體制、橢圓曲線密碼體制、Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議。重點(diǎn)：RSA公鑰密碼體制、EIGamal公鑰密碼體制、橢圓曲線密碼體制。難點(diǎn)： 數(shù)論中的幾個(gè)結(jié)論、橢圓曲線密碼體制。本章節(jié)主要教學(xué)要求：1 了解數(shù)論中的幾個(gè)結(jié)論，理解公鑰密碼學(xué)的思想；2 掌握常用公鑰密碼算法（RSA公鑰密碼體制、EIGamal公鑰密碼體制、橢圓曲線密碼體制），能夠進(jìn)行簡單的安全性分析；3 了解背包公鑰密碼體制和Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議。（五） 序列密碼與移位寄存器教學(xué)基本內(nèi)容：序列密碼的基本原理，移位寄存器，線性移位寄存器的一般性質(zhì)，m

7、序列的偽隨機(jī)性。重點(diǎn)：序列密碼的基本原理，線性移位寄存器的一般性質(zhì)。難點(diǎn)： m序列的偽隨機(jī)性。本章節(jié)主要教學(xué)要求：1 掌握序列密碼的基本原理；2 了解移位寄存器的工作原理；3 掌握線性反饋位移寄存器的表示，了解線性反饋位移寄存器的周期性；4 了解m序列的偽隨機(jī)性。（六） 數(shù)字簽名教學(xué)基本內(nèi)容：數(shù)字簽名的定義和特點(diǎn)、利用RSA的數(shù)字簽名方案、EIGamal簽名方案、基于離散對數(shù)的簽名方案、美國數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)DSS、仲裁數(shù)字簽名、盲簽名、群簽名.重點(diǎn)：數(shù)字簽名的定義和特點(diǎn)、EIGamal簽名方案、美國數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)DSS.難點(diǎn)： 基于離散對數(shù)的簽名方案、美國數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)DSS.本章節(jié)主要教學(xué)要求：1

8、理解數(shù)字簽名的定義、特點(diǎn)和思想；2 掌握常用數(shù)字簽名方案（EIGamal簽名方案、美國數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)DSS），能對方案的安全性進(jìn)行簡單分析；3 了解利用RSA的數(shù)字簽名方案，了解數(shù)字簽名與公鑰密碼體制的結(jié)合；4 了解基于離散對數(shù)的簽名方案；5 了解仲裁數(shù)字簽名、盲簽名、群簽名的定義和特點(diǎn)。（七） 密碼協(xié)議教學(xué)基本內(nèi)容：密鑰分配與密鑰協(xié)商、秘密分享、身份識別、零知識證明.重點(diǎn)：密鑰分配，身份識別，零知識證明.難點(diǎn)： 密鑰協(xié)商.本章節(jié)主要教學(xué)要求：1 理解密碼協(xié)議的基本思想；2 掌握常用的密鑰分配與密鑰協(xié)商方案；3 了解秘密分享的思想；4 掌握身份識別的基本方案；5 了解零知識證明的思想。四、課程學(xué)時(shí)分配講 課 內(nèi) 容講課學(xué)時(shí)習(xí)題課學(xué)時(shí)合計(jì)學(xué)時(shí)密碼學(xué)基本概念202古典密碼學(xué)202分組密碼學(xué)426公鑰密碼學(xué)426序列密碼與移位寄存器415數(shù)字簽名426密碼協(xié)議415總計(jì)24832五、課程習(xí)題要求以書后練習(xí)為主，并選用參考書目中習(xí)題，側(cè)重于各種常用算法的原理及其應(yīng)用的練習(xí)，其中包括了補(bǔ)充的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的練習(xí)，以加強(qiáng)對密碼學(xué)原理的理解。另外，為了加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動手能力和創(chuàng)新能力，結(jié)合計(jì)算機(jī)知識選取了部分算法源程序作為課外練習(xí)。六、考核方式 期末閉卷考試或半開卷考試。七、課程的主要參考書1密碼編碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全,電子工業(yè)出版社 William Stallings著,楊明、