国外密码学相的关课程
国内外分组密码理论与技术的研究现状及发展趋势
国内外分组密码理论与技术的研究现状及发展趋势1 引言 密码（学）技术是信息安全技术的核心，主要由密码编码技术和密码分析技术两个分支组成。
密码编码技术的主要任务是寻求产生安全性高的有效密码算法和协议，以满足对数据和信息进行加密或认证的要求。
密码分析技术的主要任务是破译密码或伪造认证信息，实现窃取机密信息或进行诈骗破坏活动。
这两个分支既相互对立又相互依存，正是由于这种对立统一的关系，才推动了密码学自身的发展[6]。
目前人们将密码（学）理论与技术分成了两大类，一类是基于数学的密码理论与技术，包括分组密码、序列密码、公钥密码、认证码、数字签名、Hash函数、身份识别、密钥管理、PKI技术、VPN技术等等，另一类是非数学的密码理论与技术，包括信息隐藏、量子密码、基于生物特征的识别理论与技术等。
在密码（学）技术中，数据加密技术是核心。
根据数据加密所使用的密钥特点可将数据加密技术分成两种体制，一种是基于单密钥的对称加密体制（传统加密体制），包括分组密码与序列密码，另一类是基于双密钥的公钥加密体制。
本文主要探讨和分析分组密码研究的现状及其发展趋势。
2 国内外分组密码研究的现状2．1 国内外主要的分组密码 美国早在1977年就制定了本国的数据加密标准，即DES。
随着DES的出现，人们对分组密码展开了深入的研究和讨论，已有大量的分组密码[1，6]，如DES的各种变形、IDEA算法、SAFER系列算法、RC系列算法、Skipjack算法、FEAL系列算法、REDOC系列算法、CAST系列算法以及Khufu,Khafre，MMB,3-WAY,TEA,MacGuffin,SHARK,BEAR,LION,CA.1.1,CRAB,Blowfish,GOST,SQUA 算法和AES15种候选算法（第一轮），另有NESSIE17种候选算法（第一轮）等。
2．2 分组密码的分析 在分组密码设计技术不断发展的同时，分组密码分析技术也得到了空前的发展。
Euclid算法及扩展在密码学中的研究和应用
第
16 卷 第 2006 年 11
11 月
期
计算机技术与发展
COMPU TER TECHNOLO GY AND DEV ELOPM EN T
1 相关背景 定义 1 设 a , b 是任意整数 ,如果存在整数 c ,使有 a
= bc ,则称 a 是 b 的倍数 , b 是 a 的因数 ;亦说 a 被 b 整除 , 或 b 整除 a ,记为 b | a 。
定理 1 设 a , b 是任意整数且 b ≠0 ,则惟一存在整 数 q 和 r ,使得 0 ≤ r < | b | , a = qb + r 。若 r > 0 ,则称 q 为带余除法的不完全商 ,称 r 为 b 除 a 的余数 。
qi 1 1 0
=- 1
及|
A i | = ( - 1) i ,知存在
Ti V i S i Ui
-1
,且
Ti V i S i Ui
-1
=
Ai 3 | Ai |
=
( - 1) i Ui ( - 1) i +1 V i ( - 1) i +1 S i ( - 1) i Ui
于是有
ri- 1
- s’qi) a + ( t’ - t’qi) b 。 即知所证成立 。
定理 2 引申 :使用矩阵知识 ,构造结论式 d = sa + tb
中的 s 和 t 。
改写并扩展定理 2 证明中的辗转相除式为 :
a
《应用密码学》课程简介
《应用密码学》课程简介
密码技术是一门古老的技术，大概自人类社会出现战争以来就产生了密码；战争和科学技术的进步推动了密码学的发展。
密码技术作为信息安全的核心技术，密码学则是信息安全类专业的专业基础必修课，也是信息科学与技术（如计算机科学与技术、软件工程、通信工程、电子与信息工程、信息与计算科学、应用数学等专业）学科中大部分学生的重要选修课。
随着信息安全及网络应用技术的发展，我国政府十分重视密码技术和产业的发展，并把它列入我国优先发展的领域。
特别是随着计算机和计算机网络的广泛应用，密码学已经从战场走向了商场，尤其是电子政务、电子商务的发展给密码学开拓了广泛的应用空间，从而使密码学进入了空前繁荣的阶段。
本课程主要从密码算法理论基础、密码算法和密码算法应用等三方面进行讲授。
在全面讲解密码学基本知识和密码算法及其安全性的同时，重点介绍一些典型密码算法的应用，主要是为了强化对密码算法的理解掌握与应用；通过课程实验和与实际应用相结合的课程设计的锻炼，培养学生的工程实践及应用能力。
主要内容包括密码学基础知识、古典密码体制、序列密码体制、对称密码体制、非对称密码体制、Hash函数、数字签名、身份认证技术、密钥管理技术、密码学的新方向、密码学的应用等。
凯撒加解密c 课程设计
凯撒加解密c 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解凯撒加解密的基本原理，掌握其加密与解密的方法。
2. 学生能够运用所学知识，对简单的凯撒密码进行加密与解密。
3. 学生了解密码学在历史与现代通讯中的重要性。
技能目标：1. 学生通过实际操作，培养逻辑思维能力和问题解决能力。
2. 学生学会运用数学方法分析问题，提高数学运用能力。
3. 学生在小组合作中，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对密码学的兴趣，激发探究精神。
2. 学生在解密过程中，体验成功解决问题的喜悦，增强自信心。
3. 学生认识到信息安全的重要性，树立正确的网络安全意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为数学学科拓展课程，结合五年级学生的认知水平，注重培养学生的逻辑思维能力和实际操作能力。
在教学过程中，充分考虑学生的好奇心和求知欲，通过生动有趣的案例，引导学生主动参与课堂，提高学习积极性。
同时，注重培养学生的团队合作精神，使学生在互动交流中共同成长。
将目标分解为具体的学习成果：1. 学生能够独立完成凯撒加解密的操作。
2. 学生能够解释凯撒加解密原理，并运用到实际问题中。
3. 学生在小组合作中，能够主动承担责任，与组员共同解决问题。
4. 学生在课堂中积极参与讨论，分享学习心得，提升网络安全意识。
二、教学内容本章节教学内容以密码学基础知识为主，结合五年级数学课程，围绕凯撒加解密方法展开。
1. 导入：通过介绍密码学在历史和现代的应用，激发学生对密码学的兴趣。
2. 基本概念：- 加密与解密的定义- 凯撒加解密的基本原理3. 教学主体内容：- 凯撒密码的加密方法- 凯撒密码的解密方法- 案例分析：实际操作凯撒加解密4. 教学拓展内容：- 密码学在其他领域的应用- 现代加密技术简介教学大纲安排如下：第一课时：- 导入：密码学应用介绍- 基本概念：加密与解密定义，凯撒加解密原理第二课时：- 教学主体内容：凯撒密码加密方法- 实践操作：学生尝试对简单文本进行加密第三课时：- 教学主体内容：凯撒密码解密方法- 实践操作：学生尝试对已加密文本进行解密第四课时：- 教学拓展内容：密码学在现代的应用- 案例分析：学生分组讨论并分享凯撒加解密案例教学内容与教材关联性：本教学内容与教材中关于逻辑思维、问题解决、数学运用等相关章节相结合，确保学生在掌握基础知识的同时，提高综合运用能力。
PKI技术
第一讲 综述
什么是PKI？
Public Key Infrastructure
公开密钥基础设施 普适性、系统
是用公钥概念与技术来实施和提供安全服务的普遍适用的 安全基础设施 (Carlistle Adams) 产生、管理、存储、分发和撤销基于公开密钥密码学的公 钥证书所必须的软件、硬件、人、策略和处理过程的集合 (IETF) 是硬件、软件、策略和人组成的系统，当完全并且正确的 实施后，能够提供一整套的信息安全保障，这些保障对保 护敏感的通信和交易是非常重要的 (GAO：美国审计总署 )
行业型
国家根CA
中国的PKI建设(2)
获证机构和发证数量，逐年增加
至2005年底，15家CA，发证总量236万 至2006年底，21家CA，累计发证546万 至2007年底，26家CA，初步统计发证约740 多万
上海CA累计发证突破90万（2007年7月） CFCA累计发证突破100万（2006年7月） 山东CA已发放证书40多万张（2006年1月） ……
《电子签名法》的重要内容
第一，确立了电子签名的法律效力
明确了在众多的电子签名方法和手段中，满足什么 条件的电子签名才具有与手写签名或者盖章同等的 效力
第二，对于电子数据，对电子形式的文件作了 相关规定
电子文件在什么情况下才具有法律效力 电子文件在什么情况下可以作为证据使用 规定了确定电子文件发送人、发送时间和发送地点 的标准
国内外PKI发展
二十世纪八十年代，美国学者提出了PKI（公开密 钥基础设施）的概念
《密码学》课程教学大纲
《密码学》课程教学大纲Cryprtography课程代码：课程性质：专业方向理论课/必修适用专业：信息安全开课学期：5总学时数：56总学分数：3.5编写年月：2006年6月修订年月：2007年7月执笔：李锋一、课程的性质和目的本课程是信息与计算科学专业信息安全方向的主要专业方向课。
其主要目的研究实现是让学生学习和了解密码学的一些基本概念，理解和掌握一些常用密码算法的加密和解密原理，认证理论的概念以及几种常见数字签名算法和安全性分析。
本课程涉及分组加密、流加密、公钥加密、数字签名、哈希函数、密钥建立与管理、身份识别、认证理论与技术、PKI技术等内容。
要求学生掌握密码学的基本概念、基本原理和基本方法。
在牢固掌握密码学基本理论的基础上，初步具备使用C或C++语言编写基本密码算法（SHA-1、DES、A ES、RC5等）的能力，要求学生通过学习该课程初步掌握密码学的理论和实现技术，使当代大学生适应社会信息化的要求，能利用密码技术服务于社会。
二、课程教学内容及学时分配第1章密码学概论(2学时)要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1.信息安全的基本概念，2. 密码学的基本概念，3.与密码学有关的难解数学问题。
要求一般理解与掌握的内容有：信息安全的基本内容、密码体制分类、密码学的发展历史。
重点：密码体制的分类。
难点：密码体制的攻击类型理解。
第2章古典密码体制（2学时）本章主要了解1949年之前的古典密码体制，掌握不同类型的加密方式，并了解和认识无条件安全及古典密码的破译。
本章知识点：代换密码（分类和举例）、置换密码（列置换密码、周期置换密码）、古典密码的破译、无条件安全的一次一密体制。
要求学生能够使用C、C++编写Caesar 密码算法，练习最基本或最简单的加密模式。
为进一步加强对加密算法的理解，课堂上演示实现的Caesar密码。
第3章现代分组密码（10学时）要求掌握分组密码概述，主要使用的结构及模式，详细学习DES、IDEA、RC5、AES算法的流程，特别是如何实现这些算法，并了解每个算法的安全性及其效率。
密码学课程设计
密码学 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握密码学的基本概念，如加密、解密、密钥等；2. 了解常见的加密算法及其优缺点，如对称加密、非对称加密和哈希算法；3. 理解密码学在现代通信和网络安全中的应用。
技能目标：1. 学会使用至少一种加密工具进行数据加密和解密；2. 能够分析简单加密算法的原理和安全性；3. 培养学生运用密码学知识解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对密码学的好奇心和探究精神，激发学习兴趣；2. 增强学生的信息安全意识，认识到密码学在保护个人隐私和国家安全中的重要性；3. 培养学生团结协作、积极进取的团队精神。
课程性质分析：本课程为选修课，旨在让学生了解和掌握密码学的基础知识，提高信息安全意识。
课程内容具有一定的理论性和实践性，需结合实际案例进行分析。
学生特点分析：学生为高中生，具有一定的数学基础和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇，但可能对抽象的理论知识缺乏耐心。
教学要求：1. 结合实际案例，激发学生学习兴趣；2. 注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力；3. 加强课堂互动，引导学生主动思考、提问和讨论；4. 适时进行小组合作，培养学生的团队协作能力。
二、教学内容1. 密码学基本概念- 加密、解密、密钥的定义与作用- 对称加密、非对称加密、哈希算法的原理2. 常见加密算法- AES、DES、RSA、ECC等算法介绍- 算法优缺点、应用场景分析3. 密码学应用- 数字签名、证书、SSL/TLS等应用案例- 现代通信和网络安全中的密码学应用4. 加密工具使用- GPG、OpenSSL等加密工具的安装与使用- 实践操作：使用加密工具进行文件加密和解密5. 密码学安全性分析- 简单加密算法的安全性分析- 常见密码攻击方法介绍6. 实际案例分析- 分析现实生活中的密码学应用案例- 探讨密码学在保护信息安全中的作用教学安排与进度：1. 第1-2周：密码学基本概念、对称加密和非对称加密算法介绍2. 第3-4周：哈希算法、常见加密算法及应用场景分析3. 第5-6周：密码学应用、加密工具使用与实操4. 第7-8周：密码学安全性分析、实际案例分析教材章节关联：本教学内容与教材中“密码学基础”、“加密算法与应用”、“网络安全”等章节相关联，为学生提供系统性的密码学知识体系。
密码课程设计
密码课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握密码学的基本原理和技能，包括密码的生成、加密、解密和分析等。
知识目标要求学生掌握对称密码、非对称密码、哈希函数等基本概念；技能目标要求学生能够运用密码学知识进行信息的加密和解密，以及分析密码的安全性；情感态度价值观目标则是培养学生的信息安全和隐私保护意识，提高他们对网络安全问题的敏感度和应对能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括对称密码、非对称密码、哈希函数、数字签名等基本概念和原理，以及密码学在实际应用中的案例分析。
具体包括以下几个部分：1.对称密码：介绍对称密码的基本原理，包括加密和解密算法，以及其优缺点。
2.非对称密码：介绍非对称密码的基本原理，包括公钥和私钥的生成、加密和解密过程，以及其优缺点。
3.哈希函数：介绍哈希函数的定义、性质和应用，包括MD5、SHA-1等常见哈希函数。
4.数字签名：介绍数字签名的基本原理，包括私钥签名和公钥验证，以及其应用场景。
5.密码学应用案例：分析密码学在网络通信、数据保护等方面的实际应用案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：用于讲解密码学的基本概念和原理，帮助学生建立系统的知识体系。
2.讨论法：通过分组讨论，让学生深入理解密码学的相关问题，提高他们的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析实际应用中的密码学案例，让学生了解密码学在现实世界中的重要作用。
4.实验法：通过实验操作，让学生亲手实践密码的生成、加密和解密过程，提高他们的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的密码学教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐一些经典的密码学著作，供学生深入研究。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，以及相关的视频、动画等多媒体资料，帮助学生更好地理解抽象的密码学概念。
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国外密码学相关课程：AustraliaAustralian Defence Force AcademyLawrie Brown teaches a Master's course on Computer Security and Cryptography at the Australian Defence Force Academy, University College,UNSW.Queensland University of Technologyhas a wide range of security and cryptography courses. Prof Bill Caelli teaches Network Security (post-graduate), Prof Ed Dawson teaches Introduction to Cryptology (under- graduate) and Advanced Topics in Cryptology, Prof Dennis Longley teaches Data Security, Dr Mark Looi teaches Access Control and Smart Cards, Dr Colin Boyd teaches Security Topics. Two new subjects (Security Management & Operating Systems Security) are planned for 1998. There is a complete Masters in Information Security, and components of it can also be taken as part of a Graduate Diploma qualification.Monash University in AustraliaYuliang Zheng teaches several courses on cryptology and computer security at Monash University in Australia.BelguimKatholieke Universiteit LeuvenThere is a four day summer course at Katholieke Universiteit Leuven in Belgium.CanadaMcGill UniversityClaude Cr廧eau teaches a Crypto course.DenmarkOdense University in DenmarkJoan Boyar teaches a course on cryptology.EstoniaTallinn Technical University and University of TartuIntroduction to Cryptology (in Estonian) and Cryptology are offered at Tallinn Technical University and University of Tartu, in Estonia.(pages are in Estonian)FinlandHelsinki University of TechnologyTuomas Aura has compiled the following list of Security and crypto courses at Helsinki University of Technology:∙Tuomas Aura, Tik-79.159 Cryptography and data security (mostly in English), a basic course on cryptography, spring semester.∙Arto Karila, Tik-110.401 Fundamentals of Computer Security (also in English), a basic course on computer security, fall semester.∙Hannu Koukkula, Tik-110.451 Tietoturvallisuudenkehittdmisprosessi (in Finnish), Information security development asa process,spring semester.∙Timo P. Aalto, Tik-110.452 Tietojdrjestelmien kdytdnnvn turvallisuuden erikoiskurssi (in Finnish), Special course on practicalcomputer network security, spring semester.∙Pekka Nikander, Tik-110.497 Special course on data communications and networks (in English), topic in the spring 1998: formal modelling and verification of cryptographic protocols.∙Arto Karila, Tik-110.501 Seminar on Network Security (in English), fall semester, yearly changing topic.∙Kaisa Nyberg, Tik-110.502 Kryptologian perusteet (in Finnish), Fundamentals of cryptology, fall semester.∙Mikko Valkonen and Arto Karila, Tik-110.554 Yritysturvallisuuden seminaari (in Finnish), Seminar on enterprise security, springsemester.∙Hannu Aronson, Tik-76.279 Tietojenkdsittelyjdrjestelmien seminaari(mostly in Finnish), Seminar on information processingsystems, topic in the spring 1998: Improving the security of anoperating system.GermanyUniversity of Siegen offers Kryptographische Verfahren und ihre Anwendung, (Anwendungen der Kryptographie in der Datenkommunikation) (page in German).University of Hamburg has an IT Security and Safety Curriculum containing four courses on system security.There are two courses in Munich, Germany (web pages inGerman): Security of Systems and Data and Cryptology.IrelandUniversity College, Cork Simon Foley teaches Computer Security at University College in Cork, Ireland.IsraelTechnionThere are several courses at the Technion. Computer Security given by Dr. Sara Bitan with Yaron Yanay as the TA. The same course was taught by Dr. Eli Biham in the past. Biham is teaching Cryptanalysis. In the past, he also tought Cryptology.JapanSeiichiro Hangai 半谷精一郎，Science University of Tokyo 東京理科大學工學部電氣工學科。
Hideki Imai 今井秀樹，University of Tokyo東京大學。
Toshiya Itoh 伊東利哉，Tokyo Institute of Technology東京工業大學綜合理工學研究科。
Toshinobu Kaneko 金子敏信，Science University of Tokyo 東京理科大學理工學部電氣工學科。
Tetsuji Kobayashi 小林哲二，Nippon Institute of Technology日本工業大學 Dept. of Computer & Information Eng. 情報工學科。
Kenji Koyama 小山謙二，Japan Advanced Institute of Science and Technology 北陸先端科學技術大學情報科學研究科。
（小山先生不幸於2000年3月逝世，密碼學界痛失大師）Kaoru Kurosawa 黑澤馨，Ibaraki University 茨城大學Graduate School of Science and Engineering大學院理工學研究科資訊系統科學專攻計算機科學講座。
M. Mambo 滿保雅浩，Tohoku University東北大學Graduate School of Information Sciences情報科學研究科。
Tsutomu Matsumoto 松本勉，Yokohama National University橫濱國立大學。
Shoji Miyaguchi宮口庄司，Shibaura Institute of Technology 芝浦工業大學Department of information Sciences and Engineering工學部情報工學科。