密码工程
定价：￥59.00
作者： 刘哲
出版时间：2024-12
出版社：电子工业出版社
工业和信息化部“十四五”规划教材
- 电子工业出版社
- 9787121477447
- 1-1
- 525033
- 60266894-9
- 平塑
- 16开
- 2024-12
- 309
- 工学
- 计算机类
- 密码科学与技术
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书为工业和信息化部“十四五”规划教材和“网络空间安全系列教材”。本书以密码工程实践为导向，概括地介绍密码学的发展历史、现状、趋势及相关基础知识；系统地描述典型密码算法及其工程实现方法；详细地讲解我国商用密码标准算法以及主流国际密码标准算法的原理及其快速实现方法,并设计了对应习题。本书侧重于密码工程实践和各类密码算法的快速实现方法，并对一些重要的工程技术难点进行针对性解析和实例分析，同时加入了密码技术发展的新成果。__eol__本书可作为高等院校信息安全和密码学等专业本科生和研究生的教材，也可作为密码工程相关科研与工程技术人员的参考资料。
目录
第1章 绪论 1
1.1 密码学概述 1
1.1.1 密码学的发展历史 1
1.1.2 密码学的发展趋势 7
1.2 密码学的分类 10
1.2.1 对称密码体制 10
1.2.2 公钥密码体制 11
1.3 密码学的应用 11
1.3.1 信息安全要素 12
1.3.2 HTTPS案例分析 13
习题 14
第2章 实现平台简介 15
2.1 概述 15
2.2 实现平台介绍 16
2.2.1 CPU实现平台 16
2.2.2 GPU实现平台 25
2.3 硬件平台特殊指令加速 25
习题 26
第3章 DES算法 27
3.1 DES算法描述 27
3.1.1 算法结构 27
3.1.2 核心部件 28
3.2 DES快速实现方法 31
3.2.1 基于AVX的DES快速实现 32
3.2.2 64位平台上的DES快速实现 34
3.3 3-DES在GPU上的高速实现 36
3.3.1 3-DES结构设计 37
3.3.2 在GPU上实现3-DES 38
3.3.3 3-DES加密的实现 40
3.3.4 3-DES解密的实现 41
3.3.5 实现性能及分析 42
3.4 测试示例 43
3.4.1 参考常量 43
3.4.2 测试向量 45
习题 46
第4章 AES/SM4算法 48
4.1 AES算法描述 48
4.1.1 算法结构 48
4.1.2 核心部件 49
4.2 SM4算法描述 53
4.2.1 算法结构 53
4.2.2 核心部件 54
4.3 AES算法高速实现方法 55
4.3.1 资源受限平台上的AES高效实现 56
4.3.2 基于算法优化的AES快速实现 57
4.3.3 基于GPU的AES快速实现 59
4.4 基于CUDA的SM4并行实现与优化 65
4.4.1 CUDA 66
4.4.2 SM4的并行设计 67
4.4.3 基础实验 69
4.4.4 性能优化 70
4.4.5 结果分析和结论 72
4.5 SM4算法高速实现方法 73
4.6 测试示例 76
4.6.1 AES参考常量 76
4.6.2 AES测试向量 77
4.6.3 SM4参考常量 79
4.6.4 SM4测试向量 80
习题 80
第5章 SHA256/SM3算法 82
5.1 SHA256算法描述 82
5.1.1 算法结构 82
5.1.2 核心部件 83
5.2 SM3算法描述 87
5.2.1 算法结构 87
5.2.2 核心部件 88
5.3 SHA256算法高速实现方法 90
5.3.1 树哈希 90
5.3.2 区块链中的SHA256 91
5.4 SM3算法优化实现方法 94
5.4.1 CUDA框架 94
5.4.2 优化技术 95
5.4.3 性能评估 98
5.5 测试示例 100
习题 101
第6章 RSA算法 103
6.1 RSA算法描述 103
6.2 RSA算法原理 105
6.3 基础实现 106
6.3.1 大整数运算 106
6.3.2 蒙哥马利模乘 111
6.3.3 幂指数运算 116
6.4 RSA算法优化实现方法 121
6.4.1 预备知识 121
6.4.2 CPU平台上的RSA高速实现 125
6.4.3 GPU平台上的RSA高速实现 130
6.4.4 快速素数生成 133
6.4.5 中国剩余定理加速幂运算 137
6.5 测试示例 138
习题 140
第7章 椭圆曲线/SM2密码算法 141
7.1 椭圆曲线密码算法描述 141
7.2 椭圆曲线密码算法原理 141
7.2.1 椭圆曲线数字签名算法 144
7.2.2 椭圆曲线密钥协商算法 148
7.2.3 椭圆曲线公钥加密算法 152
7.3 椭圆曲线密码算法基础实现 155
7.4 椭圆曲线密码算法优化实现方法 158
7.4.1 模约减操作 158
7.4.2 坐标系选取 160
7.4.3 标量乘法优化 162
7.4.4 并行实现技术 164
7.5 测试示例 171
习题 174
第8章 双线性对/SM9算法 176
8.1 标识密码 176
8.2 双线性对 176
8.2.1 符号和定义 177
8.2.2 优化实现 177
8.3 SM9算法 188
8.3.1 SM9数字签名算法 189
8.3.2 SM9公钥加密算法 191
8.3.3 SM9数字签名算法的实现 194
8.4 算法示例 197
习题 202
参考资源 204
1.1 密码学概述 1
1.1.1 密码学的发展历史 1
1.1.2 密码学的发展趋势 7
1.2 密码学的分类 10
1.2.1 对称密码体制 10
1.2.2 公钥密码体制 11
1.3 密码学的应用 11
1.3.1 信息安全要素 12
1.3.2 HTTPS案例分析 13
习题 14
第2章 实现平台简介 15
2.1 概述 15
2.2 实现平台介绍 16
2.2.1 CPU实现平台 16
2.2.2 GPU实现平台 25
2.3 硬件平台特殊指令加速 25
习题 26
第3章 DES算法 27
3.1 DES算法描述 27
3.1.1 算法结构 27
3.1.2 核心部件 28
3.2 DES快速实现方法 31
3.2.1 基于AVX的DES快速实现 32
3.2.2 64位平台上的DES快速实现 34
3.3 3-DES在GPU上的高速实现 36
3.3.1 3-DES结构设计 37
3.3.2 在GPU上实现3-DES 38
3.3.3 3-DES加密的实现 40
3.3.4 3-DES解密的实现 41
3.3.5 实现性能及分析 42
3.4 测试示例 43
3.4.1 参考常量 43
3.4.2 测试向量 45
习题 46
第4章 AES/SM4算法 48
4.1 AES算法描述 48
4.1.1 算法结构 48
4.1.2 核心部件 49
4.2 SM4算法描述 53
4.2.1 算法结构 53
4.2.2 核心部件 54
4.3 AES算法高速实现方法 55
4.3.1 资源受限平台上的AES高效实现 56
4.3.2 基于算法优化的AES快速实现 57
4.3.3 基于GPU的AES快速实现 59
4.4 基于CUDA的SM4并行实现与优化 65
4.4.1 CUDA 66
4.4.2 SM4的并行设计 67
4.4.3 基础实验 69
4.4.4 性能优化 70
4.4.5 结果分析和结论 72
4.5 SM4算法高速实现方法 73
4.6 测试示例 76
4.6.1 AES参考常量 76
4.6.2 AES测试向量 77
4.6.3 SM4参考常量 79
4.6.4 SM4测试向量 80
习题 80
第5章 SHA256/SM3算法 82
5.1 SHA256算法描述 82
5.1.1 算法结构 82
5.1.2 核心部件 83
5.2 SM3算法描述 87
5.2.1 算法结构 87
5.2.2 核心部件 88
5.3 SHA256算法高速实现方法 90
5.3.1 树哈希 90
5.3.2 区块链中的SHA256 91
5.4 SM3算法优化实现方法 94
5.4.1 CUDA框架 94
5.4.2 优化技术 95
5.4.3 性能评估 98
5.5 测试示例 100
习题 101
第6章 RSA算法 103
6.1 RSA算法描述 103
6.2 RSA算法原理 105
6.3 基础实现 106
6.3.1 大整数运算 106
6.3.2 蒙哥马利模乘 111
6.3.3 幂指数运算 116
6.4 RSA算法优化实现方法 121
6.4.1 预备知识 121
6.4.2 CPU平台上的RSA高速实现 125
6.4.3 GPU平台上的RSA高速实现 130
6.4.4 快速素数生成 133
6.4.5 中国剩余定理加速幂运算 137
6.5 测试示例 138
习题 140
第7章 椭圆曲线/SM2密码算法 141
7.1 椭圆曲线密码算法描述 141
7.2 椭圆曲线密码算法原理 141
7.2.1 椭圆曲线数字签名算法 144
7.2.2 椭圆曲线密钥协商算法 148
7.2.3 椭圆曲线公钥加密算法 152
7.3 椭圆曲线密码算法基础实现 155
7.4 椭圆曲线密码算法优化实现方法 158
7.4.1 模约减操作 158
7.4.2 坐标系选取 160
7.4.3 标量乘法优化 162
7.4.4 并行实现技术 164
7.5 测试示例 171
习题 174
第8章 双线性对/SM9算法 176
8.1 标识密码 176
8.2 双线性对 176
8.2.1 符号和定义 177
8.2.2 优化实现 177
8.3 SM9算法 188
8.3.1 SM9数字签名算法 189
8.3.2 SM9公钥加密算法 191
8.3.3 SM9数字签名算法的实现 194
8.4 算法示例 197
习题 202
参考资源 204
