湖州师范学院本科信息与计算科学专业理论课教学大纲.

1、湖州师范学院本科信息与计算科学专业理论课教学大纲现代密码学总学时：54学分：3课程属性：专业限选课开课单位：信息工程学院后续课程：信息安全技术等一、课程的性质现代密码学课程信息与计算科学专业学生的专业限选课。开设本课程主要讲授密码学的基本理论、一些有代表性的密码体制以及密码的应用技术。目的是让学生掌握密码学 的基本理论和概念方法以及一些经典的加密算法。二、教学目的开设本课程的目的是使学生系统地获密码学理论的基本知识、掌握常用的加密解密方 法。了解数字签名理论和常用的数字签名方法。三、教学内容本课程主要介绍以下内容：古典密码学、Sha nnon理论、分组密码与高级加密标准、Hash函数、RSA密

2、码体制和整数因子分解、四、学时分配早课程内容学时1古典密码学62Shannon 理论63分组密码与咼级加密标准94Hash函数65RSA密码体制和整数因子分解96基于离散对数问题的公钥密码体制97签名方案9五、教学方式本课程以课堂讲授为主，答疑为辅，学生必须完成一定的作业量。对适合的内容以软 件演示来做辅助教学。六、考核方式本课程考核以笔试为主，主要考核学生对基础理论、基本概念的掌握程度、学生逻辑推 理能力和计算能力以及综合解决问题的能力。平时成绩占30%，期末成绩占70%。七、教材及教学参考书教材：Douglas R. Stinson著，冯登国译：密码学原理与实践（第二版）， 电子工业出版社

3、， 2003 年。教参 ：杨波，现代密码学 ，清华大学出版社， 2003年。八、教学基本内容及要求第一章 古典密码学（一） 教学目的古典密码学凝聚了古人的勤劳和智慧。 通过本章教学使学生了解古人使用的密码方法， 以及为什么古人使用的加密方法在现在为什么不安全。（二）教学重点古典密码的分析。（三）主要内容1）密码学的基本概念2）古典密码，古典密码的统计分析（四）基本要求 要求学生掌握的基本概念、理论、原理：要求学生掌握密码定义、密码体制定义、密码 学分类。掌握古典密码学计算方法。了解古典密码种类与统计分析。第二章 Shannon 理论（一）教学目的通过本章学习， 在掌握密码学概念的基础上， 进一

4、步掌握完善保密性和熵的概念， 理解 乘积密码体制的思想。（二）教学重点伪密钥和惟一解距离的概念和计算。（三）主要内容1引言；2概率论基础；3完善保密性；4熵；5伪密钥和惟一解距离。6. 乘积密码体制（四）基本要求掌握完善保密性和熵的概念，理解乘积密码体制的思想。第三章 分组密码与高级加密标准（ 一） 教学目的掌握分组密码概念。掌握 AES DES算法原理。了解其他形式的分组密码。（二）教学重点重点AES DES算法。难点 AES DES算法具体实现。（三）主要内容1代换 - 置换网络；2线性密码分析；3差分密码分析；4数据加密标准；5高级加密标准。（四）基本要求要求学生掌握的基本概念、理论、原

5、理：要求掌握AES DES算法原理。会利用两种加密算法加密，计算加密结果。第四章 Hash 函数（ 一 ） 教学目的Hash 函数是密码学和数字签名的一个重要组成部分，通过本章的学习，进一步掌握密 码学知识，并为后面的数字签名打下基础。（二）教学重点Hash 函数的安全性，随机预言模型和算法。（三）主要内容1 Hash 函数与数据完整性；2. Hash函数的安全性；3迭代 Hash 函数；4. 消息认证码；5. 无条件安全消息认证码。（四）基本要求1. 掌握Hash函数的原像稳固，碰撞稳固等概念，掌握消息认证码的概念，了解无条件 安全消息认证码。第五章 RSA 密码体制和整数因子分解 6（ 一

6、 ） 教学目的掌握RSA公开密钥密码的概念。掌握RSA公开密钥密码体制实现的一些具体算法（如素 性检测算法、 Pollardcp-1 算法等）。会利用此算法对文件进行加密解密。（二）教学重点RSA密码体制的实现过程以及相应的一些算法，RSA安全性的一些要求以及原因。（三）主要内容1数论基础；2. RSA密码体制；3素性检测、模 n 的平方根；4.分解因子算法、对 RSA的其他攻击。（四）基本要求掌握 RSA 公开密钥密码体制方法和实现的一些具体算法。会利用此算法对文件进行加 密解密。第六章 基于离散对数问题的公钥密码体制（ 一 ） 教学目的 掌握其它几种公开密钥密码的具体算法。会利用几种加密算

7、法对文件进行加密解密。 计算结果。了解公钥密码的发展趋势。（二）教学重点ElGamalc 密码体制，难点是椭圆曲线密码体制。（三）主要内容1. ElGamalc 密码体制和离散对数问题的算法；2. 有限域和椭圆曲线；3. ElGamal 体制的安全性。（四）基本要求要求学生掌握基本概念、 理论、 原理：掌握几种公开密钥密码的具体算法。 会利用几种 加密算法对文件进行加密解密，计算结果。第七章 签名方案（ 一 ） 教学目的掌握数字签名的概念。掌握数字签名方法。会利用数字签名算法进行数字签名。（二）教学重点重点数字签名概念和几种签名算法。难点几种数字签名算法具体实现。（三）主要内容1.签名方案的安全需求；2 ElGama