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1、现代密码学课程教学大纲课程英文名称：Modern Cryptography课程编号：0500530学分：3 学时:48一、课程教学对象本课程教学对象为数学与计算科学学院信息与计算科学专业和数学与应用数学专业的 本科学生。二、课程性质及教学目的课程性质:现代密码学是数学与计算科学学院信息与计算科学专业和数学与应用数学专 业本科学生的专业选修课程。教学目的：本课程旨在介绍流密码学、分组密码学、公钥密码学、数字签名、消息认证 和密码协议等，使学生对密码学有一个清晰完整的认识。在本课程的学习过程中，学生要掌 握一定的相关的理论基础知识；同时通过阅读参考文献，了解密码学的新发展、新动态，加 强知识的深度
2、和广度。通过本课程的学习，学生要了解现代密码学的基本概念，建立信息安 全的模型；掌握单钥、公钥密码体制，密钥管理，消息认证和杂凑算法，数字签名和密码协 议等密码学的主要内容。三、对先修知识的要求学生在学习本课之前，应先修课程：数学分析、高等代数、离散数学、概率论与数理统 计、初等数论。四、课程的主要内容、基本要求和学时分配建议（总学时数：40）知识模块知识点要求学 时学习方 式课外学习要求1、现代密码学概论1.1信息安全面临的威胁C1课堂讲 授1.2信息安全的模型C1课堂讲 授1.3密码学基本概念C1课堂讲授1.4几种古典密码A2课堂讲 授2、流密码2.1流密码的基本概念C1课堂讲 授2.2线
3、性反馈移位寄存器B1课堂讲 授2.3线性移位寄存器的一元多项工八、A2课堂讲 授2.4m序列的伪随机性C1课堂讲 授2.5帆序列密码的破译A1课堂讲 授3、分组密码体制3.1分组密码概述C1课堂讲 授3.2数据加密标准C1课堂讲 授3.3分组密码的运行模式C1课堂讲 授4、公钥密码4.1密码学中一些常用的数学知识B4课堂讲 授4.2公钥密码体制的基本概念B2课堂讲 授4.3 RSA算法A2课堂讲 授4.4 Rabin密码体制B1课堂讲 授5、密钥分配与密钥管理5.1单钥加密体制的密钥分配B2课堂讲 授5.2公钥加密体制的密钥管理B2课堂讲 授5.3密钥托管C1课堂讲授5.4秘密分割A1课堂讲
4、授6、消息认证和杂凑算法6.1消息认证码B2课堂讲 授6.2杂凑函数B2课堂讲 授6.3 MD5杂凑算法C1课堂讲 授6.4安全杂凑算法A1课堂讲 授7、数字签字和密码协议7.1数字签字的基本概念A1课堂讲 授7.2数字签字标准A2课堂讲 授7.3其他签字方案C1课堂讲 授7.4认证协议C1课堂讲 授五、建议使用教材及参考书1 .教材1杨波.现代密码学（第二版）M.北京：清华大学出版社,20072 .实验课教材1 现代密码学实验指导书（自编）.3 .主要参考书1陈鲁生，沈世溢.现代密码学M.北京：科学出版社，2002.2王衍波，薛通.应用密码学M.北京：机械工业出版社，2003.3孙淑玲.应用
5、密码学M.北京：清华大学出版社，2004.4章照止.现代密码学基础M.北京：北京邮电大学出版社，2004.5张焕国，刘玉珍.密码学引论M.武汉：武汉大学出版社，2003.6 Wade Trappe, Lawrence C. Washington著.邹红霞，许鹏文，李勇奇译.密码学 概论M.北京：人民邮电出版社，2004.7杨义先，孙伟，钮心忻.现代密码新理论M.北京：科学出版社，2004.8 Gilles Brassard. Modern Cryptology M. Berlin ： Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1988.六、课程考核方式考核方式为闭卷
6、考查。总评成绩=平时成绩x30%+考查成绩x70%。七、课内实验（实训）环节及要求（总学时数：8）序号实验项目实验内容实验目的及要求学时1古典密码 实验用Mathematica求解模运算 和模鬲运算等；（2）用 Mathematica编程完成实现仿射、 多表加解密.目的：熟悉古典密码； 要求：有程序和运行结 果。22加密解密 实验（1）用PGP生成密钥对和进行 加、解密；（2）用 Mathematica 实 现RSA密他体制。目的：熟悉分组密码和 公钥密色加解密/要求： 两两一组相互加解密； 有程序和运行结果。23秘密分割 门限方案 设计实验用Mathematica实现基于中国剩 余定理的门限方案并进行检验。目的：熟悉秘密分割门 限方案;要求：有实现 门限方案的程序及其使 用说明和检验结果。24签字认证 实验（1）用PGP进行带加密的签名、 认证实验；（2）用Mathematica实 现基于RSA密码体制的签名和 认证。目的：熟悉秘密分割门 限方案；要求：两两一 组相互签名和认证；并 要求有程序和运行结 果。2