精品课程建设

教学大纲

第一章:引言(2学时)

1 本章教学内容:(1) 密码学的发展历史(1学时),(2) 密码学基本概念(1学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解密码学的发展历史,掌握明文、密文、加密、解密、对称密码体制、非对称密码体制、密码攻击等基本概念。

3 本章教学重点:(1)对称密码体制,(2)非对称密码体制。

4 本章教学难点:(1)密码攻击,(2)非对称密码体制。

第二章:古典密码(2学时)

1 本章教学内容:(1) 置换密码(1学时),(2) 代替密码(1学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解置换密码和代替密码的原理,掌握加法密码、乘法密码和仿射密码的加密和解密算法。

3 本章教学重点:(1)加法密码,(2)乘法密码,(3)仿射密码。

4 本章教学难点:(1)密钥空间的计算,(2)密码频率分析方法。

第三章:流密码(4学时)

1 本章教学内容:(1)基本概念(0.5学时),(2)序列的随机性(0.5学时),(3)密钥流生成器(1学时),(4)线性反馈移位寄存器(1学时),两个流密码算法(1学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解序列密码和线性反馈移位寄存器的原理,掌握RC4和A5的加密和解密算法。

3 本章教学重点:(1)线性反馈移位寄存器,(2)RC4算法,(3)A5算法。

4 本章教学难点:(1)序列的随机性,(2)A5算法。

第四章:分组密码(6学时)

1 本章教学内容:(1) 分组密码的基本原理(1学时),(2) 分组密码的工作模式(1学时),(3)数据加密标准(2学时),(4)高级加密标准(2学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解分组密码算法的设计方法,掌握数据加密标准和高级加密标准的加密和解密算法。

3 本章教学重点:(1)数据加密标准,(2)高级加密标准。

4 本章教学难点:(1)分组密码的工作模式,(2)高级加密标准。

第五章:Hash函数(6学时)

1 本章教学内容:(1) Hash函数的概念(1学时),(2) MD5(2学时),(3)SHA(2学时),(4)基于分组密码的Hash函数(0.5学时),(5)5.5 Hash函数的分析方法(0.5学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解Hash的基本概念和分析方法,掌握MD5和SHA算法。

3 本章教学重点:(1)MD5算法,(2)SHA-1算法。

4 本章教学难点:(1)MD5算法,(2)SHA-1算法。

第六章:公钥密码(6学时)

1 本章教学内容:(1) 公钥密码的基本概念(1学时),(2) 公钥密码体制的原理(1学时),(3)RSA公钥密码(1学时),(4)ElGamal公钥密码(1学时),(5)Rabin公钥密码(1学时),(6)椭圆曲线公钥密码(1学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解公钥密码学的基本概念和设计原理,掌握RSA、ElGamal、Rabin和椭圆曲线公钥密码的加密和解密算法。

3 本章教学重点:(1)RSA,(2)ElGamal,(3)椭圆曲线公钥密码。

4 本章教学难点:(1)Rabin,(2)椭圆曲线点乘运算规则。

第七章:数字签名(5学时)

1 本章教学内容:(1) 数字签名的基本概念(1学时),(2) RSA数字签名(1学时),(3)ElGamal数字签名(1学时),(4)数字签名标准(1学时),(4)其他数字签名(1学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解数字签名的基本概念,掌握RSA、ElGamal数字签名、数字签名标准的签名和验证算法。

3 本章教学重点:(1)RSA数字签名,(2)ElGamal数字签名,(3)数字签名标准。

4 本章教学难点:(1)离散对数数字签名,(2)数字签名标准。

第八章:密码协议(3学时)

1 本章教学内容:(1) 密钥分配(0.5学时),(2) 密钥协商(0.5学时),(3)秘密共享(0.5学时),(4)身份识别(0.5学时),(5)零知识证明(0.5学时),(6)签密(0.5学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解密码协议的基本概念,掌握 Diffie–Hellman密钥协商协议、Shamir秘密共享、Zheng签密方案。

3 本章教学重点:(1)Diffie–Hellman密钥协商协议,(2)Shamir秘密共享。

4 本章教学难点:(1)零知识证明,(2)Shamir秘密共享。

第九章:可证明安全性理论(4学时)

1 本章教学内容:(1) 可证明安全性理论的基本概念(1学时),(2) 可证明安全的公钥加密体制(2学时),(3)可证明安全的数字签名体制(1学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解可证明安全基本方法,掌握公钥加密和数字签名的安全概念,随机预言模型、RSA-OAEP的证明方法。

3 本章教学重点:(1)公钥加密的证明方法,(2)数字签名的证明方法。

4 本章教学难点:(1)随机预言模型,(2)RSA-OAEP的证明。

第十章:基于身份的密码体制与无证书密码体制(2学时)

1 本章教学内容:(1) 公钥认证方法(0.5学时),(2) 基于身份的密码体制(1学时),(3)无证书密码体制(0.5学时)。

2 本章教学要求:通过本章课程的学习,要求学生理解基于身份密码体制和无证书密码体制的基本概念,掌握Boneh-Franklin基于身份加密、Cha-Cheon基于身份签名、Hess基于身份签名、Al-Riyami-Paterson无证书加密、Zhang-Wong-Xu-Feng无证书签名等。

3 本章教学重点:(1)Boneh-Franklin基于身份加密,(2)Cha-Cheon基于身份签名。

4 本章教学难点:(1)Al-Riyami-Paterson无证书加密,(2)Zhang-Wong-Xu-Feng无证书签名。