走进密码学
走进密码学
1000+ 人选课
更新日期:2026/04/04
开课平台学银在线
开课高校中南民族大学
开课教师贾小英段汕夏永波
学科专业理学数学类
开课时间2026/03/01 - 2026/07/31
课程周期22 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

历史上相当长的时期内,密码学在大众的眼中都是一门神秘的学科,其研究和应用都集中于小范围的核心要害部门,仅从影视或文学作品中窥视一二。信息化的发展及互联网的普及正广泛而深刻地改变着人们的生活方式,社交、购物、理财、学习、娱乐等均可通过网络进行。互联网给人们生活带来便利的同时,也面临着严峻的信息安全挑战。在公开的互联网上,如何保护机密信息不被他人窃取?如何确保自己的身份不被他人仿冒?如何识别收到的信息是否被篡改?万物互联的时代,信息安全已成为影响上至国家安全下至个人隐私的重要议题之一。密码学作为保障信息安全的核心手段之一,也受到日益广泛的关注和研究。

密码学发展至今,其功能已从单一的保证信息机密性,拓展为保证信息的完整性、可认证性、不可否认性等多种信息安全属性,所使用的密码技术也多种多样,本课程将从密码学的发展史入手,讲述了古典密码、分组密码、公钥加密、密钥交换、数字签名等密码学原理及技术。第1章绪论部分对密码学的发展史、应用背景、研究内容基本模型与基本概念等进行总体的介绍,使学生初步了解为何要学习密码学,密码学都研究什么以及怎样学习密码学。第2章古典密码部分讲述了换位与代替的艺术,从古代斯巴达战场上的scytale密码到二战时期大名鼎鼎的Enigma密码机,以及一次一密的电报密码Vernam。第3章分组密码部分讲述了扩散和混淆的技术、分组密码基本结构以及最具代表性的DESAES体制。第4章公钥密码学部分介绍了其基本原理、所基于的数学困难问题及RSAElGamal加密体制。第5章介绍了Diffie-Hellman密钥交换体制及中间人攻击方法。第6Hash函数部分介绍了Hash函数的抗碰撞性、生日悖论、完整性验证功能以及MD5SHA-1算法。第7章数字签名部分讲述了数字签名的基本原理、设计思想、身份认证功能以及经典的数字签名体制。

你将收获什么?

  通过本课程的学习,将较为全面的了解密码学这门课程的发展史、主要研究内容及其应用有较为全面的了解;理解密码学最基本概念和基本原理;了解主要的密码技术及其功能;经典的密码体制及其设计思想。同时,课程对涉及的相关数学基础知识也会进行简要的介绍。

适合什么人学习?

信息安全专业人士及广大密码学爱好者。

课程大纲

课程章节

  • 绪论
  • 古典密码
  • 分组密码
  • 公钥密码学
  • 密钥交换
  • Hash函数
  • 数字签名

绪论

1.1 走进历史——揭开密码学的神秘面纱

1.2 了解密码学——基本模型与基本概念

1.3 在线测试

古典密码

2.1 古典密码——换位与代替的艺术

2.2 隐匿之王——谜之Enimga

2.3 一次一密——完美不等于有效

分组密码

3.1 分组密码——扩散和混淆的技术

3.2 分组密码——数据加密标准DES

3.3 分组密码——高级加密标准AES

3.4 分组密码——怎样使用分组密码

公钥密码学

4.1 公钥密码学——数学基础

4.2 公钥密码学——密码学的新纪元

4.3 公钥密码学——RSA与大整数分解

密钥交换

5.1 公钥密码学——DH密钥交换与离散对数

Hash函数

6.1 Hash函数——谁动了我的消息

6.2 MD5与SHA-1——消息的“指纹采集器”

数字签名

7.1 数字签名——消息是谁写的?

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