《密码学》课程教学大纲
《密码学基础》课程教学大纲
《密码学基础》课程教学大纲（Fundamentals of Cryptography）课程编号: 1223527课程性质：专业课适用专业：计算机科学与技术先修课程：线性代数、概率论与数理统计、离散数学后续课程：总学分：2学分一、教学目的与要求1. 教学目的密码学包含两个密切相关的方面，其一是密码编码学，研究编写出好的密码系统的方法；其二是密码分析学，研究攻破一个密码系统的途径，恢复被隐蔽信息的本来面目。
通过本课程的学习使学生初步掌握密码编码学的知识、了解密码分析学的基本概念和方法。
2. 教学要求通过本课程的学习，要求学生能初步掌握密码学的主要内容，包括：公钥密码，分组密码，伪随机序列发生器，序列密码，数字签名等等。
要求重点掌握各种密码算法和密码协议及其设计原理，掌握密钥管理、数字签名、身份认证、散列函数等核心技术。
二、课时安排三、教学内容1. 密码学的基本概念(2学时)(1)教学基本要求了解：信息安全模型；信息安全与密码学的关系；密码学的发展方向。
理解：密码学的发展与分类；密码学的基本概念；现代密码学的理论基础。
(2)教学内容①对安全威胁的被动攻击（截获）与主动攻击（中断、篡改、伪造）；②信息安全的三个特性（保密性Confidentiality、完整性Integrity、可用性Availability）；③密码学的分类（密码编码学、密码分析学、密码密钥学）；④密码编码学的分类（对称密码与非对称密码）；⑤密码分析及对密码系统攻击能力等级。
2. 分组密码(4学时)(1)教学基本要求了解：DES；对DES的攻击方法；分组密码设计的一般原理；IDEA；Double-DES，Triple-DES；AES的产生背景。
理解：DES算法；分组密码(DES)的使用模式；IDEA的总体结构；AES算法；逆元的计算；分组密码的工作模式。
(2)教学内容①DES算法的整体结构(重点)；②初始置换、逆初始置换、乘积变换、16轮迭代、函数f、S-盒、P置换；③子密钥的生成及DES的解密过程；④DES的雪崩效应、DES的弱密钥及半弱密钥、对DES的攻击；⑤Double-DES与Triple-DES；⑥分组密码设计的一般原理及分组密码的工作模式（ECB、CBC、CFB、OFB）；⑦IDEA的总体结构，8轮迭代、输出变换、密钥调度、乘积运算；⑧逆元的计算；⑨DES，Double-DES，Triple-DES，IDEA的安全性；⑩AES分组密码算法（轮变换、加轮密钥、密钥调度、密钥扩展等）。
解密世界的密码：密码学入门教学大纲
解密世界的密码：密码学入门教学大纲引言在当今网络时代，隐私和安全已经成为了极为重要的话题。
随着技术的不断进步，个人信息的泄露和网络攻击也变得越来越普遍。
为了保护我们的隐私和数据安全，密码学作为一门科学，变得越来越重要。
密码学是一种通过使用加密算法来确保信息安全的技术，它在各个领域都有广泛的应用，包括银行业、电子商务、通信和互联网安全等。
本文将为您提供一个密码学入门教学大纲，帮助您了解密码学的基本概念、加密算法的原理以及密码学在实际应用中的作用。
第一部分：密码学基础1.1 密码学的定义和发展•密码学的定义：解释密码学是什么以及它的主要目标。
•密码学的发展历史：介绍密码学从古代到现代的发展历程，包括凯撒密码和电子密码学的兴起。
1.2 密码学的基本概念•明文、密文和密钥：解释这些基本概念在密码学中的含义和作用。
•对称加密和非对称加密：介绍对称加密和非对称加密的原理和区别。
1.3 常见的加密算法•对称加密算法：介绍常见的对称加密算法，如DES、AES等，并解释它们的原理和使用场景。
•非对称加密算法：介绍常见的非对称加密算法，如RSA、椭圆曲线密码等，并解释它们的原理和使用场景。
第二部分：加密算法的原理与应用2.1 对称加密算法的原理与应用•替代密码和置换密码：解释替代密码和置换密码在对称加密算法中的作用，并介绍如何使用替代密码和置换密码进行加密和解密。
•分组密码：介绍分组密码的基本原理和应用，包括Feistel网络和数据加密标准（DES）算法的原理。
•流密码：介绍流密码的基本原理和应用，包括RC4算法的原理。
2.2 非对称加密算法的原理与应用•公钥和私钥：解释公钥和私钥在非对称加密算法中的作用，并介绍如何使用公钥和私钥进行加密和解密。
•RSA算法：介绍RSA算法的原理和应用，包括密钥生成、加密和解密过程。
•椭圆曲线密码：介绍椭圆曲线密码的原理和应用，包括椭圆曲线点的加法和乘法、密钥生成、加密和解密过程。
《密码学》教学大纲-新乡学院数学与信息科学学院
《密码学》教学大纲课程编码：110895课程名称：密码学学时/学分：54/3先修课程：《概率论》、《抽象代数》适用专业：信息与计算科学开课教研室：信息与计算科学教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是信息与计算科学专业的任意选修课。
2．课程任务：通过本课程的学习使学生了解密码学的一些基本概念，理解和掌握古典密码体制，分组密码体制、分钥密码体制、流密码、数字签名、密码协议的基本概念、基本理论、以及基本运算，领会密码体制设计与分析的基本思想与方法，理解密码产品的基本工作原理，以及培养学生在实践中解决问题的能力。
二、课程教学基本要求通过本课程学习，让学生掌握密码学的基础理论中的基本概念、原理、方法的含义，较全面掌握应用密码学的基本密码协议和基本技术，并熟练掌握一些典型的密码学方案，能表达基本内容和基本道理，分析相关问题的区别与联系。
本课程理论学时54学时。
成绩考核形式：期终成绩（考查）（70%）＋期中成绩（20%）+平时成绩（平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（10％）。
成绩评定采用百分制，60分为及格。
三、课程教学内容第一章 密码学概论1.教学基本要求理解密码学的基本概念及体系结构，包括密码体制的结构、安全性以及攻击类型。
对密码学发展的历史及其应用前景有一定的了解。
2.教学重点和难点教学重点：密码体制的结构。
教学难点：密码体制的安全性和攻击类型。
3.教学内容（1）密码学的基本概念（2）密码学的发展概况第二章 古典密码1.教学基本要求掌握几种古典密码的概念、加解密算法及其破译方法。
理解无条件安全的一次一密体制的设计方法和原理，了解其局限性。
2.教学重点和难点教学重点：古典密码的基本概念及分类。
教学难点：几种古典密码的加密算法及破译。
3.教学内容（1）代换密码（2）置换密码（3）古典密码的破译（4）无条件安全的一次一密体制第三章 现代分组密码1.教学基本要求掌握分组密码的基本原理，在对一些基本数学知识的理解下，熟练掌握数据加密标准DES和高级加密标准AES的加解密原理及其流程。
《密码学》教学大纲
密码学（Cryptology）课程代码：4241047学分：3学时：48 （其中：课程教学学时：36,实验学时：12）先修课程：高等数学、离散数学、计算机网络适用专业：计算机科学与技术教材：无开课学院：计算机与软件学院一、课程性质与课程目标（一）课程性质密码学是学院开设的一门专业方向选修课程，为学生开展个性化学习提供专业方向，实现个性化分类培养。
本课程主要研究密码学的基础知识、传统密码学技术、常用的加解密算法，是学生了解网络平安过程中一门重要的理论和实验课程。
（二）课程目标课程目标包括知识目标和能力目标，具体如下：课程目标1:能够熟悉密码学中加解密算法的基本原理，熟悉加解密算法的推导，应用加解密算法实现加密系统的设计与实现，培养学生解决具体工程问题的能力。
课程目标2：能够了解密码学与信息平安之间的关系，针对网络环境中信息保护等问题研究和设计可行的加密系统，并对解决方案惊醒分析和论证。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点2.1和7.2o毕业要求指标点2.1：应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，针对一个系统或者过程进行抽象、分析与识别，并进行问题推理、求解和验证。
毕业要求指标点72 了解信息化与环境保护的关系，能够理解和评价计算机专业工程实践对环境和社会可持续开展的影响。
本课程教学内容包括：密码学的基础知识、传统密码学技术、分组密码、序列密码、哈希函数和消息认证、公钥密码体制、数字签名技术。
附录1:实验考核方式及评分细那么本实验以考查为主，考核的内容包括实验过程的表现（其中包含分析与解决问题的能力）、实验报告的质量等。
分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。
实验成绩中出勤、预习占10%,实验过程表现占60%、实验报告及思考题占30%。
本课程基本要求是：了解密码学开展过程、基础知识，其与信息平安的关系；了解常用的加解密方法，掌握其含义、数学原理、推导过程并编程实现；针对网络环境中的实际应用，设计并实现加密系统。
完整word版密码学课程教学大纲
《密码学》课程教学大纲Cryprtography必修课程性质：专业方向理论课/课程代码：5 适用专业：开课学期： 3.556总学分数：总学时数：7月修订年月：2007年编写年月：2006年6月笔：李锋执一、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、公钥技术等内容。
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在牢固掌握密码学基本理论的基础上，要求学生掌握密码学的基本概念、基本原理和基本方法。
力，要求学、ASHA-1、DES初步具备使用C或C++语言编写基本密码算法（等）的能RC5ES、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学时)1章密码学概论(2第密码学的基本概念，2. 1.信息安全的基本概念，要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：与密码学有关的难解数学问题。
3. 密码学的发展历史。
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、重点：密码体制的分类。
难点：密码体制的攻击类型理解。
学时）章古典密码体制（2第2并了解和认识无条年之前的古典密码体制，掌握不同类型的加密方式，本章主要了解1949件安全及古典密码的破译。
、古典密、置换密码（列置换密码、周期置换密码）本章知识点：代换密码（分类和举例）码的破译、无条件安全的一次一密体制。
密码算法，练习最基本或最简单的加密模式。
为进Caesar C++编写要求学生能够使用C、Caesar密码。
一步加强对加密算法的理解，课堂上演示实现的学时）章现代分组密码（10第3算法、AESIDEA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、、RC5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》教学设计
《密码学》教学设计1. 简介本教学设计旨在介绍密码学的基本概念和应用，帮助学生理解密码学在信息安全中的重要性，并掌握密码学的基本理论和方法。
通过本课程的研究，学生将能够了解密码学的基础知识和主要算法，以及应用密码学保障数据安全的技术和策略。
2. 教学目标- 了解密码学的基本概念和定义；- 理解密码学在信息安全中的应用；- 掌握对称加密和非对称加密的原理和常用算法；- 熟悉数字签名和公钥基础设施的基本原理；- 能够应用密码学算法进行数据加密和解密；- 掌握密码学在网络通信和电子商务中的常见应用。
3. 教学内容3.1 密码学基础知识- 密码学定义和基本概念- 密码学的发展历史- 密码学在信息安全中的作用和应用3.2 对称加密算法- 对称加密原理和定义- 常见的对称加密算法：DES、AES、RC4等- 对称加密算法的应用和安全性评估3.3 非对称加密算法- 非对称加密原理和定义- 常见的非对称加密算法：RSA、Diffie-Hellman等- 非对称加密算法的应用和比较3.4 数字签名和公钥基础设施- 数字签名的概念和作用- 公钥基础设施的基本原理和组成部分- 数字证书的生成和验证过程3.5 密码学的应用与实践- 密码学在网络通信中的应用：SSL/TLS协议- 密码学在电子商务中的应用：数字支付、安全认证等- 密码学的未来发展趋势和挑战4. 教学方法- 授课讲解：通过讲解和示例演示，介绍密码学的基本概念和应用。
- 实践操作：引导学生进行密码学算法的实验和应用，加强理论与实践的结合。
- 讨论研究：组织学生进行小组讨论和案例分析，深入探讨密码学的应用场景和安全性问题。
- 作业评价：布置编程作业、实验报告等任务，用于评估学生的研究成果和能力。
5. 教学评估- 课堂参与：根据学生的课堂讨论和问题回答情况评价学生的积极参与度。
- 作业成绩：根据学生的作业质量和完成情况进行评分，包括编程作业和实验报告等。
- 研究成果：通过期末考试或项目评估，评价学生对密码学理论和应用的掌握程度。
密码学基础教学大纲
密码学基础课程教学大纲英文名称： cryptography 学 时：32课程性质：学科任选课先修课程：高等代数、离散数学、计算机理论基础 教 材：现代密码学，科学出版社，陈鲁生，2008.8 一、课程性质与任务本课程为信息与计算科学专业的专业选修课。
密码学基础是信息安全专业的核心课程之 一，是信息安全专业其他课程如网络安全，密码系统设计，数字隐藏水印等的先行课程。
通 过这一课程的学习，要使学生理解信息安全服务的思想，掌握流行加密算法如DES 、AES 等 的基本原理，掌握公钥密码体制的概念，掌握RSA ，离散对数公钥体制的基本算法，以及数 字签名等信息安全服务的原理和算法。
密码学内容丰富，涉及领域广泛，培养学生的抽象思 维、逻辑推理、科学计算和创新能力。
本课程的设置，为将来从事信息通讯安全以及在今后 相关领域的研究打下坚实的基础。
二、课程教学的基本要求：本课程主要内容包括：密码学基本概念；古典密码学；分组加密算法；公钥密码学；序 列密码；数字签名等。
通过这一课程的学习，使学生掌握密码学的基本概念和原理，在此基 础上，掌握常用的加密算法和数字签名算法。
进一步的，对这些常用算法在通讯问题中的应 用进行了初步探讨与分析。
培养学生的分析问题解决问题的能力，培养创新能力，为本科生 在今后相关领域的研究与应用打下良好的基础。
三、课程内容及教学要求：（一）密码学基本概念 教学基本内容：课程名称：密码学基础课程编码:适用专业：信息与计算科学 课程类别：选修学 分：2明文、密文、密钥、加密、解密、密码体制、密码体制的分类、加密迅通模型、密码攻击和密码攻击的分类（按攻击方法分类、按可利用数据分类）、绝对不可破译和计算不可破译。
重点：加密通讯模型、密码攻击的分类、计算不可破译。
难点：密码攻击的分类、绝对不可破译和计算不可破译。
本章节主要教学要求：1.理解明文、密文、密钥、加密、解密的概念和关系，了解密码体制的构成，理解对称密码体制和公钥密码体制的概念；2.掌握加密通讯模型；3.了解密码攻击的定义，能够根据密码分析者所获得的数据进行攻击的分类；4.理解绝对不可破译和计算不可破译的概念和区别。
《密码学》教学大纲
《密码学》教学大纲一、课程概述《密码学》是计算机科学、信息安全、数学等领域的一门综合性学科，涵盖了密码编码学、密码分析学、密钥管理等方面的知识。
本课程旨在让学生全面了解密码学的基本原理、方法和技术，掌握密码学在信息安全中的应用，并提高学生的密码学实践能力和创新思维。
二、课程目标1、理解密码学的基本概念、原理和数学基础知识，掌握密码编码学和密码分析学的基本方法。
2、掌握对称密码、非对称密码、哈希函数等常见密码体制的特点和实现原理，了解数字签名、消息认证码等应用密码学技术。
3、熟悉密码学在网络安全、数据保护等领域的应用，了解密码学的发展趋势和前沿技术。
4、培养学生的创新思维和实践能力，让学生能够根据实际需求设计和实现简单的密码学方案。
三、课程内容第一章密码学概述1、密码学的定义和历史发展2、密码学的应用领域和重要性3、密码学的分类和基本概念第二章密码编码学基础1、对称密码体制和非对称密码体制的特点和原理2、哈希函数和数字签名的概念和应用3、加密算法的设计原则和评估指标第三章对称密码体制1、数据加密标准（DES）的原理和应用2、国际数据加密算法（IDEA）的原理和应用3、分组密码和流密码的特点和实现方法第四章非对称密码体制1、RSA算法的原理和应用2、ElGamal算法和Diffie-Hellman密钥交换的原理和应用3、椭圆曲线密码学的原理和应用第五章哈希函数和数字签名1、SHA-1、SHA-256等常见哈希函数的原理和应用2、RSA数字签名算法的原理和应用3、其他数字签名方案的原理和应用，如DSA、ECDSA等第六章应用密码学技术1、数字证书和PKI系统的原理和应用2、消息认证码（MACs）和完整性校验算法的原理和应用3、零知识证明和身份基加密方案的概念和应用第七章密码分析学基础1、密码分析学的定义和重要性2、密码分析的基本方法和技巧，如统计分析、频率分析、差分分析等3、对称密码分析和非对称密码分析的特点和难点第八章密码管理基础1、密钥管理的概念和原则，如密钥生成、分发、存储、使用和销毁等2、密钥管理技术在企业和个人中的应用，如公钥基础设施（PKI）、加密磁盘等3、密码政策和安全意识教育的重要性。
《密码学》教学大纲
《密码学》课程教学大纲教学时数：50 课程性质：必修开课学期：第6学期授课对象：本科一、课程概述1．课程的性质与地位《密码学》是本科信息研究与安全专业的一门专业必修课，它对学员建立密码学的整体概念，了解密码学的总貌，掌握密码学的基本理论与基本技术，培养学员良好的业务作风，为学员从事机要工作打下坚实基础具有不可替代的重要作用和意义。
2．课程基本理念本课程的教学应坚持以人为本、以学为主、注重创新意识和综合素质培养的指导思想，坚持将知识学习、能力训练和综合素质培养融为一体，将密码基础理论学习与密码技术实践紧密结合，强调学员在学习和实践中发现问题、分析问题、解决问题的能力，注重对学员科学探索精神、创新意识和团队精神的培养。
3．课程设计思路本课程教学按照由浅入深、由整体到局部再由局部到整体的思路，从密码学有关基本概念入手，逐步引入密码学的基本知识与基本技术，主要对密码学的基本原理、密码变换的基本环节、密码认证技术、密码管理技术及密码协议进行介绍。
使学员掌握密码基础理论，结合课程设计，应用密码基本知识与基本技术解决实际的安全保密问题。
二、课程目标通过本课程的学习，要求学员理解密码学的基本概念，掌握密码编码的基本环节、密码设计的基本思想、密码管理的基本技术以及常用的密码协议；将密码基础理论与基本技术与密码应用实践相结合，学会设计简单的密码方案，能解决信息安全保密系统中的基本密码技术问题。
培养学员的安全保密意识，确立热爱军事机要事业的观念，养成良好的机要业务作风。
三、内容标准（一）密码学概述1．基本内容：密码学和密码体制的基本概念、基本内涵和研究的主要内容；编码密码的移位原理、代替原理和加减原理及其信息泄漏规律；密码分析的基本概念及基本方法；2．学习要求：了解密码学军事上的重要作用，在当今信息时代的广泛应用，在信息安全领域的关键作用；理解密码学中的加密、解密、密钥、密码体制等基本概念；掌握密码编码的移位原理、代替原理和加减原理及其信息泄漏规律；理解多表代替对改善密文的统计规律的作用与原理；理解密码分析方法中的唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击的原理与应用背景；学会对单表代替和多表代替的唯密文分析方法；阐述粗糙度、重合指数的概念与含义；掌握代替表个数判断方法和将多表代替归结为单表代替的方法。
密码学教学大纲
密码学教学大纲一、课程名称密码学（Cryptology）二、课堂授课学时与学分学时：54学分：3三、授课对象信息安全专业3年级本科生四、先修课程高级语言程序设计、信息安全数学基础、计算机原理、通信原理五、教学目的随着计算机和计算机网络在军事、政务、金融、商业等部门的广泛应用，社会对计算机的依赖越来越大，如果计算机系统的安全受到破坏将导致社会的混乱并造成巨大损失。
然而，目前敌对势力的破坏、计算机病毒泛滥、黑客入侵、利用计算机犯罪等危害计算机系统安全的现状是十分严重的。
因此，确保计算机系统的安全已成为世人关注的社会问题并成为计算机科学的热点研究课题。
我国政府十分重视信息安全技术和产业的发展，并把它列入我国优先发展的领域。
密码技术是信息安全的关键技术之一。
密码技术是一门古老的技术，大概自人类社会出现战争便产生了密码。
战争和科学技术的进步推动了密码学的发展。
计算机和计算机网络的广泛应用，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。
本课程讲授密码学的基本理论和基本应用技术。
七、主要内容、基本要求、实验内容及学时分配主要内容：1、概论：信息安全的概念。
2、密码学的基本概念：密码学的基本概念，古典密码，古典密码的统计分析。
3、分组密码：数据加密标准（DES），高级数据加密标准（AES），我国商用密码SMS4，分组密码的应用技术。
4、序列密码：序列密码的概念，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，RC4密码。
5、公开密钥密码：公开密钥密码的概念，RSA密码，ELGamal密码，ECC密码。
6、数字签名：数字签名的概念，利用公开密钥密码实现数字签名，美国数字签名标准（DSS）。
7、认证：认证的概念，站点认证，报文认证，身份认证。
8、密钥管理：密钥管理的概念，传统密码的密钥管理，公开密钥密码的密钥管理，公开密钥基础设施（PKI）。
基本要求：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，因此要求学生通过本课程的学习掌握密码学的基本理论和基本应用技术。
《密码学》课程大纲
《密码学》课程大纲执笔张焕国1、课程代码：2、课程名称：《密码学》英文名称：Cryptology3、授课对象：信息安全专业本科学生4、学分：35、课程类型：必修课程6、课程负责人：张焕国，杜瑞颖，唐明，王张宜，王后珍6、先修课程：《信息安全导论》，《信息安全数学基础》，《程序设计》7、实践课程：《密码学课程设计》8、考试方式：平时考查与期末考试相结合9、授课时数：54学时10、学习目的：密码学由密码编制学和密码分析学组成。
密码编制学研究编制高质量密码的理论与技术，密码分析学研究分析和破译密码的理论和技术。
这两者相辅相成，共同组成密码学。
密码学是信息安全学科的重要组成部分，密码技术是信息安全领域的关键技术。
密码学的知识和实践能力是《信息安全专业指导性专业规范》中规定的必修内容。
因此，《密码学》在信息安全专业中是必修课程。
通过《密码学课程》的教学，使学生掌握密码学的基本知识、基本理论和基本技术。
通过配套的实验课程《密码学课程设计》的教学，使学生掌握密码学的基本实践能力。
这样，通过《密码学课程》和《密码学课程设计》的教学，为学生今后的工作和进一步学习，奠定密码学的理论和实践基础。
11、课程内容：1. 密码学的概念⏹密码学的概念⏹密码体制⏹古典密码⏹密码安全性2. 分组密码⏹分组密码的概念⏹DES⏹AES⏹中国商用密码SMS4⏹分组密码工作模式3. 流密码⏹流密码的概念⏹线性移位寄存器序列⏹非线性序列⏹伪随机序列评价⏹典型流密码，如祖冲之密码或RC4密码4. Hash 函数⏹Hash 函数的概念⏹SHA 系列Hash 函数⏹中国商用密码Hash 函数SM3⏹HMAC5. 公钥密码⏹公钥密码的概念⏹RSA 密码⏹ElGamal 密码⏹椭圆曲线密码（包括中国商用密码SM2）6. 数字签名⏹数字签名的概念⏹RSA 密码数字签名⏹ElGamal 密码数字签名⏹椭圆曲线密码数字签名（包括中国商用密码SM2的数字签名）⏹盲签名7. 认证⏹认证的概念⏹身份认证⏹站点认证⏹报文认证⏹密码协议的概念⏹密码学协议的安全性8. 密钥管理⏹密钥管理的概念⏹对称密码的密钥管理⏹公钥密码的密钥管理⏹公钥基础设施PKI9. 密码应用（至少讲授其中一个应用）⏹计算机文件加密⏹通信加密⏹可信计算中的密码应用⏹电子商务应用12、教材：张焕国，王张宜，《密码学引论》第二版，武汉大学出版社，2009。
《密码学》实验大纲
课程编号：05212002课程名称：密码学课程性质：专业基础必修总学时：63（授课学时48，实验15）学分：3适用对象：信息安全专业、信息与计算科学专业、电子信息工程专业、计算机科学与技术专业、通信工程专业《密码学》实验教学大纲一、教育目标通过这些实验题目，使学生对于《密码学》课程教学的一些重要环节获得切实的感性认识，由此达到真正理解和领会的地步，并引导学生动手、动脑，使他们的有关实践能力与创新能力得以养成和提高。
二、教学说明1. 密码学实验是密码学教学的一个重要的辅助环节，是为加强学生对于有关理论和原理的感性认识和启发学生创造性思维而设计的；它的先修课程为《C语言程序设计》或《汇编语言程序设计》，学生必须在打好相应基础的前提下开展本课程。
2. 辅导教师必须深入学生之中，了解他（她）们的实际动手情况，尤其要通过实际检查，使每位学生切实学会使用有关程序语言的调试工具、切实领会有关程序编制的实质性要点和要求。
三、内容和基本要求实验一随机全排列生成程序及其应用开发(一)实验内容：1．编制生成0~n（n≤255）的一个全排列的程序，可选择下列两个方法之一或自行设计另外方法：方法1：从一个随机文件读取n+1字节数据d0, d1, L, d n。
由预先取定的一个0~n的全排列P（比如，可为0~n的自然排列）开始，依次对i=n, n-1, L,1，计算：j=d i-1+d i (mod i)交换P的第i项第j项（在此注意我们假定P从第0项开始）。
方法2：用一个随机函数产生m（m>n）字节数据d1, d2, L, d m。
对d1(mod (n+1)), d2(mod (n+1)), L, d m(mod (n+1))依次考察，把后面出现的与前相同者去掉；在最后剩下的数据中，把没有出现的0~n依序补写于后面。
2．对第一步生成随机全排列的程序，自己设计一种应用并予以实现。
(二)实验要求：1．程序须对不超过255的正整数n都容易生成0~n的一个全排列；2．对较小的n，抓图显示随机全排列生成程序的计算结果（附页），数据不能出现明显错误；3．每位同学设计的“一种对于随机全排列生成程序的应用”须有个性化特点、不与别人雷同。
《现代密码学》理论课程教学
《现代密码学基础》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程教学目标《现代密码学》是网络工程专业网络安全的基础课程。
通过本课程的学习，使得学生对密码学领域的基本概念、基本理论和基本应用有全面的理解，作为进一步学习网络安全专业知识的基础、作为网络安全理论研究和相关应用开发的准备知识。
理解密码体制概念和密码学发展沿革；理解公钥密码体制的设计思想；掌握常用的密码体制的设计机制，包括DES；掌握对称密码体制的设计和分析特点；掌握非对称密码体制的设计和分析特点；掌握认证体系相关知识，包括数字签名、身份认证和消息认证等；了解密码技术应用技术，包括数字现金等。
增强学生的信息安全、网络安全意识，增强防范的能力，为以后学习和掌握网络工程网络安全方向课打下坚实的基础。
三、教学学时分配《现代密码学基础》课程理论教学学时分配表《现代密码学基础》课程实验内容设置与教学要求一览表四、教学内容和教学要求第一章密码学概述及古典密码学（2学时）（一）教学要求通过本章内容的学习，了解信息安全面临的威胁,了解信息安全的模型,了解密码学基本概念,掌握几种古典密码，其中包括单表代换密码和多表代换密码。
（二）教学重点与难点1．教学重点：密码学基本概念、单表代换密码和多表代换密码。
2. 教学难点：单表代换密码和多表代换密码算法。
（三）教学内容第一节信息安全的威胁与模型1. 信息安全面临的威胁；2．信息安全的模型。
第二节古典密码算法1．密码学基本概念；2. 单表代换密码和多表代换密码。
本章习题要点：练习单表代换密码和多表代换密码。
第二章流密码（2学时）（一）教学要求1.了解流密码的基本概念；2.掌握序列的伪随机性；3.掌握序列密码的破译。
（二）教学重点与难点1．教学重点：序列的伪随机性、序列密码的破译。
2. 教学难点：序列的伪随机性。
（三）教学内容第一节流密码1.流密码的基本概念；2.序列的伪随机性。
第二节序列密码1.序列密码的破译。
本章习题要点：练习序列的伪随机性。
密码学基础教学大纲
密码学基础课程教学大纲课程名称:密码学基础课程编码:英文名称:cryptography学时:32 学分：2适用专业:信息与计算科学课程类别: 选修课程性质:学科任选课先修课程：高等代数、离散数学、计算机理论基础教材：现代密码学，科学出版社，陈鲁生，一、课程性质与任务本课程为信息与计算科学专业的专业选修课。
密码学基础是信息安全专业的核心课程之一，是信息安全专业其他课程如网络安全，密码系统设计，数字隐藏水印等的先行课程。
通过这一课程的学习，要使学生理解信息安全服务的思想，掌握流行加密算法如DES AES等的基本原理，掌握公钥密码体制的概念，掌握RSA离散对数公钥体制的基本算法，以及数字签名等信息安全服务的原理和算法。
密码学内容丰富，涉及领域广泛，培养学生的抽象思维、逻辑推理、科学计算和创新能力。
本课程的设置，为将来从事信息通讯安全以及在今后相关领域的研究打下坚实的基础。
二、课程教学的基本要求：本课程主要内容包括：密码学基本概念；古典密码学；分组加密算法；公钥密码学；序列密码；数字签名等。
通过这一课程的学习，使学生掌握密码学的基本概念和原理，在此基础上，掌握常用的加密算法和数字签名算法。
进一步的，对这些常用算法在通讯问题中的应用进行了初步探讨与分析。
培养学生的分析问题解决问题的能力，培养创新能力，为本科生在今后相关领域的研究与应用打下良好的基础。
三、课程内容及教学要求：（一）密码学基本概念教学基本内容：明文、密文、密钥、加密、解密、密码体制、密码体制的分类、加密迅通模型、密码攻击和密码攻击的分类（按攻击方法分类、按可利用数据分类）、绝对不可破译和计算不可破译。
重点：加密通讯模型、密码攻击的分类、计算不可破译。
难点：密码攻击的分类、绝对不可破译和计算不可破译。
本章节主要教学要求：1．理解明文、密文、密钥、加密、解密的概念和关系，了解密码体制的构成，理解对称密码体制和公钥密码体制的概念；2．掌握加密通讯模型；3．了解密码攻击的定义，能够根据密码分析者所获得的数据进行攻击的分类；4．理解绝对不可破译和计算不可破译的概念和区别。
密码学基础教学大纲
密码学基础教学大纲1. 导言a. 引言b. 密码学的定义和目标c. 密码学的应用领域2. 对称加密a. 引入对称加密的概念b. 对称加密算法的原理和分类c. 常见的对称加密算法及其特点d. 对称加密的优缺点e. 使用对称加密算法的实例3. 非对称加密a. 引入非对称加密的概念b. 非对称加密算法的原理和分类c. 常见的非对称加密算法及其特点d. 非对称加密的优缺点e. 使用非对称加密算法的实例4. 哈希函数a. 引入哈希函数的概念b. 哈希函数的原理和分类c. 常见的哈希函数及其特点d. 哈希函数的应用领域e. 使用哈希函数的实例5. 消息认证码和数字签名a. 引入消息认证码和数字签名的概念b. 消息认证码和数字签名的原理和分类c. 常见的消息认证码和数字签名算法及其特点d. 消息认证码和数字签名的应用领域e. 使用消息认证码和数字签名的实例6. 公钥基础设施（PKI）a. 引入公钥基础设施的概念b. PKI 的主要组成部分和功能c. PKI 的工作流程和证书生命周期d. PKI 的优缺点e. 实际应用中的 PKI 使用案例7. 密码学攻击与防御a. 引入密码学攻击的概念b. 密码学攻击的主要分类和特点c. 常见的密码学攻击技术及其原理d. 密码学防御的基本原则和方法e. 密码学攻击与防御的实例分析8. 密码学的未来发展a. 目前密码学面临的挑战和问题b. 新兴密码学技术的发展趋势c. 量子密码学的潜力和应用前景d. 密码学对未来信息安全的重要性9. 结语a. 对密码学基础教学的总结b. 密码学的重要性和应用前景再强调c. 密码学相关学习资源的推荐以上是《密码学基础教学大纲》的主要内容。
通过本教学大纲的学习，学生可以了解密码学的基本概念、常见算法原理、应用领域以及密码学攻击与防御的相关知识。
同时还包括了密码学的未来发展趋势以及对信息安全的重要性的讨论。
希望本教学大纲能够帮助学生打下牢固的密码学基础，并在信息安全领域有更深入的研究和应用。
《密码学》教学大纲
《密码学》教学大纲《Cryptography》课程编号：2180081学时：48学分：2.5授课学院：软件学院适用专业：软件工程教材（名称、主编或译者、出版社、出版时间）：[1]Wade Trappe, Lawrence C. Washington,Introduction to cryptography with coding theory, Prentice-Hall (科学出版社影印), 2002。
[2] Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot，Scott A. Vanstone, Handbook of applied cryptography, CRC Press, 1997。
主要参考资料：[1] 卢开澄，计算机密码学-计算机网络中的数据保密与安全，清华大学出版社，2003。
[2] Bruce Schneie著，吴世忠，祝世雄，张文政等译，何德全审校，应用密码学-协议、算法与C源程序，机械工业出版社，2000。
[3] Steve Burnett, Stephen Pain著，冯登国，周永彬，张振峰，李德全等译，密码工程实践指南，清华大学出版社，2001。
[4] Paul Garret著，吴世忠，宋晓龙，郭涛等译，密码学导引，机械工业出版社，2003。
[5] Wenbo Mao著, 王继林，伍前红等译，王育民，姜正涛审校，现代密码学理论与实践，电子工业出版社，2004。
一．课程的性质、目的及任务密码学是软件工程专业拓宽、提高性的专业选修课。
大量的信息以数据形式存放在计算机系统中并通过公共信道传输。
保护信息的安全已不仅仅是军事和政府部门感兴趣的问题，各企事业单位也愈感迫切。
密码技术是信息安全中的关键技术，它的有效使用可以极大地提高网络的安全性。
课程的目的在于为已经或即将完成计算机学位基础课程并计划从事信息安全工程实践或理论研究的学生提供基础指导。
课程的任务是通过对现代密码学中的基本概念、基本理论、基础算法和协议的讲授，使学生对运用密码学的方法解决信息安全问题有基本认识，为从事信息安全系统设计、开发、管理提供基本技能。
《 现代密码学 》课程教学大纲
《现代密码学》课程教学大纲课程编号：1330080课程名称：现代密码学英文译名：Modern Cryptography总学分：3总学时：48学时（含8学时实验课，2学时课程设计讨论课）●课程教学目的本课程的主要目的是让学生学习和了解密码学的发展历程；理解和掌握古典密码体制、分组加密体制、流密码体制、消息认证码、公钥加密体制、数字签名体制和密码协议的基本概念、代表算法的运算；领会密码体制设计与分析的基本思想与方法。
了解密码学各分支的研究内容及密码学的新发展，方向以及培养学生在实践中解决问题的能力。
●教学任务让学生掌握现代密码学的设计技术和分析技术的基础知识，培养其应用密码学原理，准确分析现实当中安全风险，并设计有效防御方案的能力。
●教学内容的结构单元教学目标及任务一、绪论(2学时)主要内容：密码学与信息安全的关系密码学的历史和分类本门课程的组织与安排教学任务：明确密码学的重要用途，培养学生学习密码学的兴趣。
教学目标：能够叙述密码体制和安全属性的关系。
重点：密码学研究的基本问题和密码学的分类。
二、古典密码学（2学时）主要内容：古典密码体制古典密码体制分析教学任务：让学生掌握密码算法设计及分析的基本思想。
教学目标：可以说出密码算法设计的基本方法，攻击典型的古典密码体制，并说明攻击成功原因。
重点：古典密码体制的设计思路及对这些体制的一些破译方法。
难点：方法的理解和应用。
三、信息论基础（1学时）主要内容：Shannon信息保密系统熵和无条件保密分组密码的设计思想教学任务：让学生从信息论的角度，掌握保密的涵义。
教学目标：能够完整刻画shannon通信保密系统，并可以计算加密系统是否无条件保密。
重点：香农保密系统的模型、完善保密性的概念。
难点：概念和观点的理解，熵的计算。
四、计算复杂性理论基础（1学时）主要内容：问题的定义算法的复杂性定义及分类P问题及NP问题密码算法的计算安全性与实际安全性教学任务：让学生掌握计算安全的思想。
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《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。
本章知识点：分组密码概述、Feistel结构、分组密码的使用模式、数据加密标准DES、数据加密算法IDEA、RC5、高级加密标准AES算法。
学习中，为加强学生的编程能力，课堂上先熟悉Visual C++6.0下编写算法的模式（头文件和实现文件的编写模式），并在该界面下演示所有的分组密码算法（如何加密和解密），同时对部分程序算法代码讲解（如何存储数据）。
难点：分组密码的使用模式理解和分组密码实现。
第4章流密码(4学时)本章要求了解什么是流密码，与分组密码的异同，当前流密码的用途。
掌握密钥流生成器的结构，基于LFSR的流密码模型，同时了解相关LFSR的数学基础。
本章知识点：流密码概述、二元加法流密码（密钥流的性质、密钥流生成器的结构、基于LFSR的流密码模型）、流密码算法介绍（A5算法、LFSR算法）。
难点：流密码的数学基础（部分数学基础超出学习范围）。
第5章公开密钥密码体制（10学时）在数论、近世代数知识的基础上，学习公开密钥密码算法。
要求在区分公开密码密码和分组密码的前提下，掌握不同的公开密钥密码体制（基于大整数、基于离散对数、基于椭圆曲线），并能够编写大整数的基本运算（加法、减法、乘法、除法及求模运算）。
本章知识点：公钥密码体制概述、基于大整数难分解的公钥密码体制（以RSA为代表）、基于离散对数的公钥密码体制（Diffie-Hellman密钥交换协议、ElGamal体制）、基于椭圆曲线的公钥密码体制（数学背景和密码系统）说明：课堂上演示RSA系统，并对部分代码进行讲解。
难点：编写算法中，大整数的存储问题。
第6章密钥管理（2学时）在学习了密码的安全性主要是基于密钥的安全性的基础上，要求理解和掌握密钥的组织结构和种类，密钥是怎样生成的（分析RSA和DES中用的密钥），了解密钥的分配和协商。
本章知识点：密钥的组织结构和种类、密钥生成、密钥分配和密钥协商、秘密共享和密钥托管。
重点：秘密共享方案。
第7章 Hash函数（4学时）要求理解和掌握单向函数的基本概念，散列函数的设计与构造，学习MD5、SHA-1算法，并能够编写其中一个算法代码。
本章知识点：单向散列函数概念、MD5算法、安全散列算法SHA-1、消息鉴别码。
说明：区分MD5与SHA-1的异同，课堂演示算法的实现过程。
难点：如何实现算法。
第8章数字签名（6学时）要求理解和掌握常规的手写签名与数字签名的不同，了解数字签名在不同资料上的定义，详细学习RSA 数字签名体制、ElGamal数字签名体制、数字签名标准DSS，分析每个算法的安全性。
要求学生在此基础上，能够讨论或独立构造基于不同难题的数字签名。
本章知识点：数字签名的基本概念、RSA 数字签名体制、ElGamal数字签名体制、数字签名标准DSS及其他各类数字签名模式。
说明：课堂演示数字签名软件，增加学生的认识和了解。
第9章身份识别（2学时）本章主要要求学生掌握身份识别概念，理解强、弱的身份识别，了解身份识别协议及其安全性问题。
本章知识点：身份识别的概念、弱身份识别、强身份识别、身份识别协议及其安全问题。
重点：身份识别概念，各类身份识别。
难点：身份识别协议理解。
第10章认证理论与技术（2学时）本章主要学习认证理论与技术，掌握认证模型和认证协议，了解Kerberos系统和X.509认证服务。
本章知识点：单向认证、双向认证、认证协议、Kerberos系统、X.509认证服务。
重点：认证模型和认证协议。
难点：Kerberos系统与X.509认证服务的理解。
第11章 PKI技术（2学时）本章主要掌握PKI技术，认识PKI的功能和要求，了解相关协议和产品。
重点：PKI的组成和功能。
难点：PKI相关协议。
第12章密码应用软件（1学时）本章主要学习和认识PGP，掌握IP安全性，了解电子商务安全技术。
本章知识点：安全邮件标准、邮件加密软件、IP安全性和电子商务技术。
重点：各种软件的使用。
第13章密码学新进展（1学时）本章主要了解密码学的新进展。
本章知识点：量子密码学、环签名与指定验证人签名、基于身份的公钥体制与无证书公钥体制和DNA密码简介。
重点：新进展的理解。
三、课程教学的基本要求本课程是信息与计算科学专业信息安全方向的专业课程，理论性较强，是本专业的理论课程。
在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论、课下练习编程、课下操作实验等教学形式。
(一)课堂讲授本课程属理论课程，涉及到较多的数学知识，在讲述的过程中教师应尽量联系生活实际，加深学生对密码算法的认识。
在教学中要求同学重点掌握密码学的基本概念、算法的编程和密码技术的应用，要着重培养学生编写算法的能力，在课程内容方面既要保持理论的系统性，又要注意联系实际应用，并且重视技术科学的一般方法学的培养。
（二）课后自学为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学（数学部分、加密方法的C与C++实现部分）。
（三）课堂讨论课堂讨论的目的是活跃学习气氛，开拓思路。
教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，做好总结。
（四）习题课习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。
共2学时（已包括在前述学时分配中）。
（五）课外作业课外作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固，培养密码算法的验证和简单的加、解计算能力。
利用所学的密码知识，分析实际问题的解决能力，习题以计算性小题为主，平均每学时１-２道题。
（六）平时测验为及时了解教学情况，教师可适当安排期中测验，要求使用1或2个学时，让学生理解如何学习密码学理论部分。
（七）实验本课程安排8学时的实验，参照《信息安全实验指导》，根据实验指导课下完成实验，通过实验要求解决和分析具体安全问题为目的，帮助学生全方位的建立起网络安全系统整体架构的认识。
（八）考试考试可采用闭卷与开卷相结合的形式，以闭卷为主。
闭卷部分的试题包括基本概念，基本理论，分析实际安全问题，题型可采用填空，计算，简答等方式。
开卷部分的考试采用对学生平时编写算法的测试。
总评成绩：学生上课出勤，平时作业，编写算法代码共占30%；期末闭卷考试占70%。
四、本课程与其它课程的联系与分工先修课程：数论、抽象代数、离散数学、算法设计与分析、计算复杂性理论、C语言程序设计等。
后续课程：网络与信息安全、信息安全新技术讲座等五、建议教材与教学参考书[1]张福泰等，《密码学教程》武汉大学出版社，2006年9月；[2]宋震等编著，《密码学》.中国水利水电出版社，2002年7月；[3]Michael Welschenbach编著，赵振江，连国卿等译，《编码密码学——加密方法的C与C++实现》，电子工业出版社，2003年6月；[4] 钟诚，赵跃华，杨铭熙，叶震，陆向艳，宋建华编，《信息安全概论》．武汉理工大学出版社，2003年6月；[5] 冯登国，裴定一编，《密码学导引》，科学出版社，北京，1999年；[6] 卢开澄主编，《计算机密码学》（第2版），清华大学出版社，1998年7月。
此外，还可以参考信息安全技术与教材系列丛书，武汉大学出版社，2004年10 年，包括《密码学引论》、《网络多媒体信息安全保密技术》、《信息隐藏技术与应用》、《信息安全法教程》、《计算机病毒分析与对抗》、《网络安全》、《信息安全数学基础》、《网络程序设计》等。