應用密碼學（Python版）

目錄Contents

第1章密碼學安全素養1

1.1密碼學相關法律常識1

1.2密碼學發展簡史4

第2章古典密碼9

2.1古典密碼的定義和範疇9

2.2替換密碼11

2.2.1單表替換密碼12

2.2.2多表替換密碼13

2.3置換密碼16

2.3.1列置換密碼17

2.3.2周期置換密碼18

2.4古典密碼對現代密碼學的啟示19

習題20

第3章哈希算法概述22

3.1哈希算法基礎22

3.1.1基本概念22

3.1.2哈希值24

3.2常用哈希算法MD526

3.2.1MD5哈希算法邏輯26

3.2.2MD5壓縮函數29

3.2.3MD5安全性分析與現狀30

3.3哈希算法應用31

習題35

第4章香農理論37

4.1香農的信息論思想37

4.2香農的通信理論41

4.3香農的編碼理論45

習題48第5章對稱加密50

5.1對稱加密算法的基本原理50

5.1.1對稱加密的概念50

5.1.2加密和解密過程51

5.1.3數學基礎和運算原理52

5.2常見的對稱算法56

5.2.1數據加密標準56

5.2.2高級加密標準63

5.3對稱加密應用場景67

5.4對稱加密的安全性分析70

5.4.1密鑰管理問題70

5.4.2暴力破解與防範73

5.4.3AES算法實現75

5.5對稱加密應用案例76

習題80

第6章非對稱加密83

6.1非對稱加密算法的基本原理83

6.1.1公鑰和私鑰的定義84

6.1.2加密與解密流程85

6.1.3數學基礎87

6.2常見非對稱算法RSA91

6.2.1RSA加/解密算法91

6.2.2RSA密碼的安全性95

6.3應用場景99

6.3.1數字簽名技術99

6.3.2身份認證與密鑰協商104

6.3.3安全電子郵件與VPN110

6.4安全性分析130

6.4.1針對不同算法的攻擊方式130

6.4.2防範攻擊的措施和策略133

6.5非對稱加密算法應用案例134

習題138

第7章對稱和非對稱加密的結合140

7.1混合加密的原理與優勢140

7.1.1混合加密的基本原理140

7.1.2混合加密的優勢141

7.2混合加密的技術實現142

7.2.1密鑰管理與交換143

7.2.2加密和解密流程144

7.3混合加密算法應用場景145

7.3.1混合加密算法實現145

7.3.2混合加密應用場景實例148

習題152

第8章密碼學綜合案例154

8.1金融領域的密碼學應用154

8.1.1網上銀行安全加密機制154

8.1.2電子支付中的密碼技術157

8.1.3證券交易數據加密與驗證161

8.2區塊鏈的密碼學168

8.2.1區塊鏈加密原理與框架168

8.2.2數字貨幣錢包安全機制172

8.2.3單點登錄系統安全機制177

8.3密碼學在身份驗證的應用182

8.3.1多因素身份驗證的密碼技術183

8.3.2生物識別結合密碼學驗證188

8.3.3單機登錄系統的密碼學保障193

8.4物聯網安全機制197

8.4.1智能家居設備加密防護197

8.4.2工業物聯網安全通信加密202

8.4.3車聯網數據安全加密應用205

習題209

第9章密碼學發展前沿212

9.1量子密碼學212

9.1.1量子密鑰分發原理與技術213

9.1.2量子加密通信應用案例217

9.1.3量子密碼面臨的挑戰與展望220

9.2同態加密221

9.2.1同態加密的基本概念與原理221

9.2.2同態加密算法的應用場景224

9.2.3同態加密性能優化與挑戰225

9.3人工智能與密碼學的融合227

9.3.1基於人工智能的密碼分析技術227

9.3.2密碼學在人工智能安全中的應用228

習題234

參考文獻236