《密码学》课程教学大纲

1、密码学Cryptography一、课程基本情况课程类别：专业方向课课程学分：3学分课程总学时：48学时，其中讲课：36学时，实验（含上机）：12学时课程性质：选修开课学期：第4学期先修课程：高等数学、离散数学、计算机网络适用专业：软件工程、计算机科学与技术、网络工程教 材：（美）WILLIAM STALLINGS Cryptography and Network Security-Principles and Practices, Fourth Edition，Prentice Hall。开课单位：计算机与软件学院二、课程性质、教学目标和任务(1)课程性质选修课(2)教学目标通过本课程的学习，

2、学生应达到下列基本要求：了解密码学的重要性以及相关的法律法规，建立计算机和网络安全意识。掌握密码学方面的基本技术，能对系统的安全问题做出相应用对策。掌握网络安全的防范技术和防计算机病毒技术。(3)教学任务通过本课程的学习，使学生对密码学和网络安全方面的知识有一个初步的了解，可以胜任与信息安全相关的工作，具有阅读、理解相关的文章和书籍的能力，学习突出者可以进行深入的研究。(4)主要内容本课程主要涉及了密码学的相关基础知识，帮助学生尽快了解密码学的重要概念和相关应用。内容主要包括：1）密码学基础知识，包括素数等相关方面的知识；2）对称密码部分，涵盖了一些传统的加密技术及其应用环境；2）非对称密码部

3、分（公钥密码），涵盖了RSA、ECC等公约密码体制。(5)重点及深度本课程的知识分布由浅到深由简到难，层层递进，在每一章节中都分布有侧重点，使学生可以在有简单的基础知识了解之后深入学习重难点。三、教学内容和要求第1章 引言（2学时）1.1 计算机和网络安全概览（2学时）（1）了解计算机安全的定义和OSI安全框架的结构； （2）理解安全攻击和安全服务的定义，以及相关的安全机制； （3）掌握网络安全模型；重点：OSI安全框架结构、安全服务和安全机制。难点：OSI安全框架结构、安全服务和安全机制。第2章 传统加密技术（2学时）2.1传统加密技术（2学时）（1）了解转轮机和隐写术的概念； （2）理解代

4、换技术和置换技术； （3）掌握对称加密模型；重点：对称加密和密码体制。难点：对称加密和密码体制。第3章 分组密码和数据加密标准（2学时）3.1分组密码和数据加密标准（2学时）（1）了解分组密码原理的定义，以及DES的强度和影响； （2）理解差分分析和线性分析的概念，以及分组密码的设计原理； （3）掌握DES的流程；重点：DES具体实现流程。难点：DES具体实现流程。第4章 有限域（4学时）4.1有限域（4学时）（1）了解群、环、域和有限域GF(p)的概念； （2）理解多项式计算； （3）掌握模运算，以及有限域 GF(2n)的流程； 重点：群、环、域和有限域的概念和理解。难点：群、环、域和有限域

5、的概念和理解。第5章 高级加密标准（2学时）5.1高级加密标准（2学时）（1）了解AES的评估准则和具体实现； （2）理解AES的结构和AES轮函数； （3）掌握AES密钥扩展的流程； 重点：AES的变换流程。难点：AES的变换流程。第6章 对称密码的其他内容（2学时）6.1对称密码的其他内容（2学时）（1）了解分组密码的工作模式； （2）理解多重加密与三重加密的概念； （3）掌握流密码和RC4的流程； 重点：RC4。难点：三重DES。第7章 用对称密码实现保密性（2学时）7.1用对称密码实现保密性（2学时）（1）了解密码功能的设置； （2）理解传输保密性的定义； （3）掌握密钥分配的定义，以

6、及随机数的产生流程； 重点：随机数的产生流程。难点：随机数的产生流程。第8章 数论入门（2学时）8.1数论入门（2学时）（1）了解中国剩余定理； （2）理解素数的概念和素性测试，以及费马定理和欧拉定理； （3）掌握离散对数的概念和计算； 重点：离散对数的计算。难点：离散对数的计算。第9章 公钥密码学和RSA（4学时）9.1公钥密码学（2学时）（1）了解公钥密码体制的应用； （2）理解公钥密码体制的基本原理； （3）掌握对公钥密码的要求； 重点：公钥密码的要求。难点：公钥密码的要求。9.2 RSA（2学时）（1）了解RSA的安全性； （2）理解RSA计算方面的问题； （3）掌握RSA算法描述；重

7、点：RSA算法。难点：RSA算法。第10章 密钥管理和其他公钥密码体制（4学时）10.1密钥管理和其他公钥密码体制（4学时）（1）了解密钥管理的概念； （2）理解Diffie-Hellman密钥交换和椭圆曲线算术； （3）掌握椭圆曲线密码算法； 重点：椭圆曲线密码实现。难点：Diffie-Hellman密钥交换。第11章 消息认证和散列函数（4学时）11.1消息认证（2学时）（1）了解网络认证的要求； （2）理解MAC的定义； （3）掌握MAC的安全性； 重点：MAC。难点：MAC。11.2消息认证（2学时）（1）了解网络认证的要求； （2）理解hash函数的定义； （3）掌握散列函数的安全性

8、；重点：散列函数。难点：散列函数。第12章 散列算法和MAC算法（2学时）12.1散列算法和MAC算法（2学时）（1）了解安全散列算法的概念； （2）理解HMAC和MAC的概念； （3）掌握HMAC和MAC的流程； 重点：HMAC。难点：HMAC。第13章 数字签名和认证协议（2学时）13.1数字签名和认证协议（2学时）（1）了解数字签名的概念； （2）理解认证协议； （3）掌握数字签名标准（DSS）； 重点：数字签名。难点：认证协议。第14章 认证的实际应用（2学时）14.1认证的实际应用（2学时）（1）了解Kerberos服务； （2）理解X.509认证服务； （3）掌握公钥基础设施的概念； 重点：Kerberos。难点：Kerberos。四、课程考核（1）作业等：作业： 5次，课程论文： 1篇；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩（含出勤、实验成绩、期中考试成绩）*30%+和期末考试成绩*70%参考书目1. Network SecurityPrivate Communicat