混沌密码学与信息安全 内容简介

设计安全性高而又实用的密码系统是当今密码学界研究的热点。混沌现象是非线性动力系统中出现的对初始条件敏感的、确定性的、类似随机的复杂动力学行为，混沌分组密码的研究是近年来研究*多的领域之一。当前的一些研究成果对混沌密码系统及其部件的安全性做了相当细致的分析，从而使这些密码算法具有较高的实用价值和安全性。徐刚著的《混沌密码学与信息安全/信息化网络平台研究丛书》从传统的密码学算法入手，取材新颖，深入浅出地为读者阐述了信息安全与混沌密码学涉及的基本理论、原理及其应用，重点介绍了混沌密码学在S盒的构造、Hash函数的构造以及图像加密方面的算法设计、分析与应用，同时介绍了该领域*新的研究成果及未来的发展方向。本书可供高等院校网络空间安全、计算机、数学、通信、信息安全等相关专业的本科生、研究生、教师和科研人员参考。

混沌密码学与信息安全 本书特色

本书主要内容包括：信息与密码学算法、分组密码学基础、Hash 函数基础、数字图像加密基础、混沌系统、混沌密码学等。

混沌密码学与信息安全 目录

1信息安全与密码学算法1.1密码学基础1.1.1密码学简史1.1.2信息安全的要素1.2密码学的数学基础1.2.1T函数1.2.2数论基础1.2.3有限域1.3对称密码体制1.3.1序列密码1.3.2分组密码1.4非对称密码体制1.4.1RSA算法1.4.2ElGamal算法1.4.3椭圆曲线密码1.5密码分析学1.5.1密码系统的实际安全性1.5.2无条件安全性1.5.3密码系统的理论安全性1.6数字签名1.6.1数字签名的分类1.6.2数字签名的基本要求及安全性1.6.3RSA数字签名算法1.7认证技术1.7.1身份认证的方式1.7.2身份认证技术的分类1.7.3基于公钥密码的身份认证技术1.8本章小结2分组密码学基础2.1分组密码算法的分类2.1.1代替一置换结构（又称SPN网络）2.1.2Feistel结构2.1.3其他结构2.2分组密码中S盒的设计准则2.2.1非线性度2.2.2差分均匀性2.2.3完全性和雪崩效应2.2.4扩散特性2.2.5代数次数及项数分布2.2.6比特间独立性2.2.7双射（可逆性）2.3分组密码算法的设计原则2.3.1安全性2.3.2效率（有效性准则）2.3.3透明性和灵活性2.3.4加（解）密相似性2.4分组密码的工作模式2.4.1电子密码本模式2.4.2密码分组链接模式2.4.3密码反馈模式2.4.4输出反馈模式2.4.5计数器模式2.5本章小结3Hash函数基础3.1Hash函数的理论基础3.2Hash函数的应用3.2.1数字签名3.2.2数据完整性保护3.2.3安全存储口令3.3Hash函数的设计准则3.4Hash函数的设计方法3.5常见的Hash函数3.5.1MD5算法3.5.2SHA-1算法3.6本章小结4数字图像加密基础4.1数字图像特点及其保护4.2数字图像加密技术4.3本章小结5混沌系统5.1混沌的定义5.2混沌的性质5.2.1相关概念5.2.2混沌运动的性质5.2.3典型的混沌系统的分类5.3混沌的研究方法5.4混沌在密码学中的应用5.5本章小结6混沌密码学6.1混沌序列密码6.2混沌分组密码6.3混沌S盒的构造6.3.1基于混沌的静态S盒的构造方法6.3.2基于混沌的动态S盒的构造方法6.4混沌Hash函数的构造6.5基于混沌的图像加密6.6基于环面自同构的混沌密码算法6.6.1密钥产生6.6.2加密6.6.3解密6.7多混沌密码系统6.8本章小结7混沌S盒的构造与密码特性分析7.1基于多维离散混沌同步系统的S盒的构造7.1.1混沌广义同步及原理7.1.2具有广义同步性质的离散混沌系统7.1.3基于离散混沌系统的S盒的构造7.2基于Chebyshev和Cubic映射的S盒的构造7.2.1Chebyshev多项式7.2.2Cubic映射7.2.3随机数的生成7.2.4利用Chebyshev和Cubic映射构造S盒7.3基于分段线性函数和时空混沌的S盒的构造7.3.1分段线性混沌映射7.3.2时空混沌7.3.3利用分段线性函数和时空混沌构造S盒7.4混沌S盒的密码学分析7.5混沌S盒分析准则的相互关系7.6本章小结8基于混沌分组密码的Hash函数的构造8.1基于时空混沌的Hash函数的现状及分析8.2混沌映射特性分析8.2.1帐篷映射8.2.2交叉耦合映像格子的时空混沌8.3基于时空混沌的并行Hash函数构造8.4仿真实验及密码性能分析8.5本章小结9基于交替迭代混沌系统的图像加密算法9.1交替迭代混沌系统9.2基于分组密码的图像加密算法9.2.1算法原理9.2.2加密算法描述9.3仿真实验9.4密码分析9.4.1密钥空间9.4.2密文熵分析9.4.3差分攻击9.4.4算法统计特性分析9.4.5与传统分组密码算法的比较9.4.6对密钥的敏感性分析9.4.7效率分析9.5本章小结10基于Chebyshev多项式的公钥密码算法10.1基于Chebyshev多项式的类ElGamal算法10.1.1算法原理10.1.2算法分析10.2基于有限域Chebyshev多项式的类ElCamal算法10.2.1算法描述10.2.2算法分析10.3本章小结11基于Chebyshev多项式的身份认证算法11.1一种带有身份认证功能的密钥协商方案11.1.1密钥协商方案描述11.1.2密钥协商方案分析11.2基于有限域的Chebyshev身份认证算法11.3身份认证算法在物联网安全体系中的应用11.4本章小结12无简并高维超混沌系统及密码方案的构造12.1无简并高维超混沌系统的构造12.2无简并高维超混沌密码方案的构造12.3安全性能评估及密码分析12.4多媒体混沌保密通信的实现方法12.5本章小结13混沌密码学前景展望13.1总结与挑战13.2前景展望13.3本章小结参考文献

混沌密码学与信息安全 作者简介

徐刚，男，1979年10月生，博士， 副教授，中国计算机学会会员，中国密 码学会会员。主要研究领域为混沌密码 学、计算机信息安全。