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第一部分 古典密码学 3

第1章 古代根源 3

1.1穴居人密码 3

1.2希腊密码学 4

1.2.1密码棒密码 4

1.2.2波利比奥斯密码 5

1.3维京密码 6

1.4早期隐写术 7

参考文献和进阶阅读 8

第2章 单表代换密码或MASC：消息的伪装 10

2.1凯撒密码 10

2.2其他单表代换密码系统 11

2.3埃德加·爱伦·坡 14

2.4亚瑟·柯南·道尔 18

2.5频数分析 21

2.6圣经密码学 22

2.7更多的频数和模式词 23

2.8元音识别算法 27

2.8.1苏霍京方法 27

2.9更多的单表代换密码 30

2.10单表代换密码的密码分析 33

2.11杀手和作曲家的未被破译的密码 35

2.12仿射密码 37

2.13摩尔斯电码和霍夫曼编码 42

2.14单表代换密码杂记 46

2.15 名字手册 47

2.16名字手册的密码分析 49

2.17图书密码 52

参考文献和进阶阅读 54

第3章 进展到一个不可破译的密码 61

3.1维吉尼亚密码 61

3.2维吉尼亚密码的发展史 63

3.3维吉尼亚密码分析 67

3.4克里普托斯 76

3.5自动密钥 80

3.6运动密钥密码系统及其分析 81

3.7一次一密或维尔南密码 93

3.8破解不可破译的密码 97

3.9伪随机性 99

3.10自1915年以来未解密的密码 101

3.11 OTPs和SOE 102

3.12历史重写 102

参考文献和进阶阅读 104

第4章 换位密码 108

4.1简单的重排和列换位 108

4.1.1栅栏换位 108

4.1.2矩形换位 109

4.1.3更多换位路径 111

4.2列换位密码的分析 112

4.3历史应用 117

4.4易位构词 118

4.5两重换位 120

4.6词换位 122

4.6.1再会美国内战密文 124

4.7换位装置 124

参考文献和进阶阅读 128

第5章 莎士比亚、杰斐逊和约翰·F·肯尼迪 130

5.1莎士比亚V.S.培根 130

5.2托马斯·杰斐逊：总统、密码学家 135

5.3密码轮密码的分析 137

5.4波雷费密码 148

5.5波雷费密码分析 153

5.5.1计算机密码分析 157

5.6柯克霍夫原则 158

参考文献和进阶阅读 159

第6章 第一次世界大战和赫伯特·O·亚德里 164

6.1齐默尔曼电报 164

6.2 ADFGX：一种新的密码 167

6.3 ADFGX的密码分析 169

6.4赫伯特·O·亚德里 184

6.5和平时期的胜利和一本回忆录 187

6.6收缴手稿事件 189

6.7再次通过小说发财 190

6.8赫伯特·O·亚德里是叛徒吗 192

6.9审查制度 193

参考文献和进阶阅读 196

附录 200

第7章 矩阵加密 201

7.1莱文和希尔 201

7.2矩阵加密的工作过程 202

7.3莱文进行的攻击 204

7.4鲍尔和米尔华进行的攻击 208

7.5故事未完 212

参考文献和进阶阅读 212

第8章 二战：德军的恩尼格玛 216

8.1机器的崛起 216

8.2恩尼格玛的工作过程 219

8.3计算密钥空间 223

8.4密码分析第一部分：恢复转轮接线 225

8.5密码分析第二部分：恢复出日密钥 241

8.6攻破后的故事 245

8.7艾伦·图灵与布莱奇利庄园 245

8.8洛伦兹密码和巨人计算机 249

8.9如果恩尼格玛从未被破解会怎样？ 251

8.10终点和新起点 252

参考文献和进阶阅读 254

第9章 对日本的密码战 258

9.1珍珠港预警 258

9.2弗里德曼的团队组建 259

9.3对日本外交密码——红密的密码分析 260

9.3.1橙密 264

9.4紫密：怎么运行的 265

9.5紫密的密码分析 267

9.6魔术的实用性 271

9.7密码员 273

9.8好莱坞的密码员形象 279

9.9语言上口头代码的使用 281

参考文献和进阶阅读 281

第二部分 现代密码学 289

第10章 克劳德·香农 289

10.1关于克劳德·香农 289

10.2熵 290

10.3进一步讨论 294

10.4唯一解 295

10.5茫然与困惑 296

参考文献和进阶阅读 297

第11章 美国国家安全局 299

11.1美国国家安全局的起源 300

11.2瞬变电磁脉冲辐射标准技术 301

11.3规模和预算 302

11.4自由号和普韦布洛号 304

11.5丘奇委员会的调查 306

11.6冷战后规模缩小 309

11.7一些猜测 310

11.8 2000年及以后 312

11.9 NSA面试 313

11.10 BRUSA、UKUSA以及Echelon 314

参考文献和进阶阅读 316

第12章 数据加密标准 321

12.1 DES是如何工作的 321

12.2对DES的反应和密码分析 330

12.2.1异议1：和密钥大小相关 330

12.2.2异议2： S盒的保密性 333

12.2.3 S盒被揭示 334

12.3电子前沿基金会和DES 334

12.4第二次机会 336

12.5有趣的特征 339

12.5.1密码学幽默 340

12.6加密模式 341

12.6.1莱文方法 341

12.6.2现代加密模式 342

参考文献和进阶阅读 346

第13章 公钥密码体制的诞生 349

13.1美国独立战争时期的密码学家 349

13.2迪菲—赫尔曼密钥交换 350

13.3 RSA：来自麻省理工学院的解决方案 353

13.3.1费马小定理（1640） 354

13.3.2欧几里德算法 356

13.4政府对密码学研究的控制 359

13.5 RSA获得专利，Alice和Bob生而自由 366

参考文献和进阶阅读 368

第14章 攻击RSA 369

14.1 11种非因数分解攻击 369

14.1.1攻击1：共模攻击 369

14.1.2攻击2：中间人攻击 370

14.1.3攻击3：小解密指数攻击 371

14.1.4攻击4： p或q的部分信息泄露攻击 373

14.1.5攻击5： d的部分信息泄露攻击 373

14.1.6攻击6：小加密指数攻击 374

14.1.7攻击7：同加密指数攻击 374

14.1.8攻击8：搜索消息空间 376

14.1.9攻击9：适应性选择密文攻击 376

14.1.10攻击10：时间攻击 377

14.1.11攻击11：罗纳德是错误的，怀特是正确的 378

14.2因数分解挑战 380

14.2.1古老的问题 381

14.3试除法和埃拉托色尼筛法（约前284—前204） 381

14.4费马分解法 384

14.5欧拉分解法 385

14.6波拉德p-1算法 387

14.7狄克逊算法 388

14.7.1二次筛法 393

14.8波拉德数域筛法 394

14.8.1其他的方法 395

14.8.2密码学幽默 395

参考文献和进阶阅读 396

第15章 素性检测与复杂性理论 399

15.1一些关于素数的事实 399

15.2费马检测 402

15.3米勒—拉宾检测 404

15.3.1产生素数 406

15.4确定性素性检测 406

15.4.1 AKS素性检测（2002） 407

15.4.2 GIMPS 409

15.5复杂类P与NP、概率性与确定性 410

15.6瑞夫·墨克的公钥系统 413

15.7背包加密 416

15.8盖莫尔（Elgamal）加密 419

参考文献和进阶阅读 421

第16章 认证性 426

16.1来自于第二次世界大战的问题 426

16.2数字签名及一些攻击 428

16.2.1攻击12：选择密文攻击 428

16.2.2攻击13：针对共模问题的内部因子分解攻击 429

16.2.3攻击14：内部人员的非因式分解攻击 430

16.2.4 Elgamal签名 431

16.3散列函数：提速 431

16.3.1李维斯特的MD5和NIST的SHA-1 432

16.4数字签名算法 435

参考文献和进阶阅读 437

第17章 良好隐私 439

17.1两全其美 439

17.2良好隐私的诞生 440

17.3齐默尔曼的自述 444

17.4实施问题 448

参考文献和进阶阅读 450

第18章 流密码 451

18.1同余发生器 451

18.2线性反馈移位寄存器 453

18.3 LFSR攻击 455

18.4手机流密码A5／1 457

18.5 RC4 458

参考文献和进阶阅读 460

第19章Suite B全明星算法 464

19.1椭圆曲线密码 464

19.1.1 Elgamal， ECC版 470

19.2 ECC的幕后人物 471

19.3高级加密标准 473

19.3.1字节代换 475

19.3.2行移位 479

19.3.3列混淆 479

19.3.4轮密钥加 481

19.3.5融会贯通：AES-128如何工作 482

19.4 AES攻击 482

19.5安全专家布鲁斯·施奈尔 483

参考文献和进阶阅读 484

第20章 可能的未来 489

20.1量子密码学：工作原理 489

20.2量子密码学：历史背景 491

20.3 DNA计算 495

参考文献和进阶阅读 500

索引 505

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