本教材依托華中科技大學(xué)密碼學(xué)原理課程講授內(nèi)容和所建設(shè)密碼學(xué)原理慕課內(nèi)容編纂而成。密碼學(xué)涵蓋內(nèi)容豐富，且涉及一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識，本教材著重于講解密碼學(xué)的基本原理和方法，相關(guān)的數(shù)學(xué)背景知識請參考本校信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)本教材，學(xué)生應(yīng)掌握密碼學(xué)基本原語的設(shè)計思想和構(gòu)造方法，能夠利用所學(xué)構(gòu)造方法提出滿足實踐安全需求的密碼方案。本教材適合網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的本科生使用。第1章通過介紹簡單古典密碼，引出密碼學(xué)基本術(shù)語、基本的構(gòu)造技術(shù)等內(nèi)容。第2章介紹了香農(nóng)對密碼學(xué)的基本貢獻、信息論在密碼學(xué)中的應(yīng)用、完善保密性相關(guān)知識。密碼學(xué)中的熵可以揭示加密的本質(zhì)，乘積密碼體制是迭代密碼的基本思想。第3章介紹了分組密碼的基本設(shè)計思想、使用原則、結(jié)構(gòu)，以及典型的分組密碼算法，同時介紹了分組密碼實踐中的工作模式和短塊處理。為了易于理解差分密碼分析和線性密碼分析的思想，選擇通過簡單的SPN示例來進行介紹。第4章介紹了序列密碼及其相關(guān)內(nèi)容。第5章對Hash函數(shù)和消息認(rèn)證碼MAC進行了介紹，包括通用的生日攻擊、基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方法。同時還介紹了利用Hash函數(shù)構(gòu)造密鑰派生函數(shù)KDF的過程。第6章主要介紹基于大整數(shù)分解和離散對數(shù)問題的公鑰密碼體制，并討論了相關(guān)數(shù)學(xué)問題的求解算法。第7章介紹了常用的及特殊類型的數(shù)字簽名方案。第8章介紹了計算復(fù)雜性理論下的可證明安全，包括形式化地定義攻擊模型、密碼方案的安全性，以及形式化定義下的安全性證明。第9章和第10章主要介紹了密鑰分配、協(xié)商的相關(guān)知識，以及身份認(rèn)證的密碼學(xué)安全協(xié)議，同時也介紹了公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI。第11章主要介紹了我國的標(biāo)識算法SM9和屬性加密算法。教材每章均附有適量習(xí)題，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固章節(jié)重點內(nèi)容。由于編者水平有限，編寫內(nèi)容可能存在疏漏和錯誤，敬請批評和指正。*后，衷心感謝所有為本書付出時間和精力的人們，特別感謝邢光林、許映沙、汪凱和李金璠。編者2023年11月于武漢