密码学及应用教学大纲

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1、密码学及应用教学大纲主讲教师：网络与信息安全系杨秋伟课程编号：课程名称：密码学及应用英文名称：CryptographyandItsApplications学时：40（理论教学）+16（课程实验）学分：3适用专业：计算机科学与技术、信息安全、通信工程、智能科学与技术课程性质：专业选修课程先修课程：数据结构一、课程教学目标本课程为信息安全专业的专业基础课程，是学习信息安全其它学科的基础，是信息安全专业必不可少的课程之一。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

2、经典的加密算法。主要内容包括：密码学基本概念、分组密码、序列密码、对称密码、公开密钥密码、认证、数字签名、密钥管理等内容。二、教学内容及基本要求（一）理论教学部分：40学时第一章概论：信息时代与信息安全介绍信息安全时代形势、信息安全基本概念、理论和原理。第二章密码学的基本概念介绍密码学的基本概念、古典密码学的种类，并讨论古典秘密吗学的计算方法和统计分析方法。第三章分组密码介绍分组密码概念、AES和DES算法原理，讨论其它形式的分组密码。第四长序列密码介绍序列密码的基本概念、线性移位寄存器密码、非线性序列密码、有限状态自动机密码和RC4密码。第

3、五章公开密钥密码介绍公开密钥密码的概念、发展历史和发展趋势，并讨论RSA密码、ELGamal密码、ECC密码算法。第六章认证介绍认证的基本概念和原理、HASH函数，并讨论MD5算法、SHA-1算法。第七章数字签名介绍数字签名的概念，讨论利用公开密钥密码实现数字签名，介绍美国数字签名标准（DSS）。第八章密钥管理3介绍密钥管理的基本概念、传统密码的密钥管理，讨论公开密钥密码的密钥管理、公开密钥基础设施（PKI）。（二）课程实验部分：16课时（机房实验）实验一密码学数学基础实验（验证性实验，6学时）A)求最大公约数实验内容：实现欧几里德算法；测试

4、数据：gcd(1970,1066)=2。B)求元素逆元实验内容：实现扩展的欧几里德算法；测试数据：550-1mod769=550。C)求模指数实验内容：实现快速取模指数算法；测试数据：7560mod561=1。实验二古典密码学实验（验证性实验，1学时）A)仿射加密实验内容：利用“实验一”的算法，实现如下加密变换y=7x+3(mod26)，并实现其解密；测试数据：x=7,y=0。实验三熟悉加密软件包实验（验证性实验，1学时）A)Crypto++5.1实验内容：熟悉软件包结构及接口，并能熟练在vc++6.0中的使用方法；测试数据：静态lib库在v

5、c++6.0工程中的加载。实验四对称密码学和非对称密码学实验（验证性实验，4学时）A)DES和AES任选其一实验内容：熟悉Crypto++5.1中DES/AES算法，并实现DES/AES；测试数据：任意，并验证加/解密结果。B)RSA实验内容：熟悉Crypto++5.1中RSA算法，并实现RSA；测试数据：任意，并验证加/解密结果。实验五Hash函数和数学签名（验证性实验，4学时）A)SHA-1实验内容：熟悉Crypto++5.1中SHA-1算法，并实现SHA-1；测试数据：任意，并验证加/解密结果。B)基于RSA的数字签名3实验内容：利用C

6、rypto++5.1中RSA和SHA-1算法，并实现基于SHA-1摘要、RSA加密的签名方案；测试数据：任意，并验证加/解密结果。一、教学安排及方法《密码学及应用》课程的理论教学学时为40学时，课程实验16学时（机房实验），教学安排如下表所示：内容讲课时数作业量及批改要求概论：信息时代与信息安全2每章布置一次作业全部批改密码学的基本概念4分组密码6序列密码4公开密钥密码8认证6数字签名6密钥管理4二、考核方法期末考试闭卷。期评成绩：平时成绩（10%）+课程实验（30%）+期末考试（60%）。三、推荐教材与参考资料l教材胡向东,魏琴芳.应用密码

7、学教程.电子工业出版社l推荐参考书毛文波.现代密码学理论与实践.电子工业出版社BruceSchneier.吴世忠等译.应用密码学(协议算法与C源程序).机械工业出版社3