应用密码学实验

本书针对信息安全相关专业“密码学”课程，介绍了课程中涉及的大部分算法及其C/C 语言实现。全书包括八个实验，内容涵盖古典密码、密码学的数学基础、分组密码、流密码、公钥密码、散列函数、数字签名、同态密码及TFHE方案的实现等密码学知识。其中，实验一至七为大部分密码学教材中包含的内容，要求学生必须掌握；实验八为拓展实验，供学有余力的学生自学。每个实验都介绍了算法的相关知识点和编程实现时的难点，并给出了算法源代码。

本书可供高等院校信息安全、计算机、通信等专业的学生使用，也可供信息安全领域的技术人员参考。

在信息社会、互联网 的时代背景下，密码早已从军事应用走向全社会，成为保护商业信息、网络交易和个人隐私的工具。了解一定的密码学知识，理解经典密码算法的原理和实现，是现代社会中人们需要掌握的一项重要技能。

本书按照密码系统的传统分类方式组织内容，介绍了多种密码算法及其实现。实验一介绍古典密码，包括单表代替、多表代替、置换密码。实验二介绍密码学的数学基础，包括模幂运算、欧几里得算法以及素数的检测。实验三介绍分组密码，包括DES、AES以及国产商用分组密码标准SMS4的原理与实现。实验四介绍流密码，包括产生随机数的线性同余发生器和BBS随机数发生器、LFSR、流密码的加/解密过程以及RC4密码算法。实验五介绍公钥密码，包括DH协议、RSA密码、ElGamal加密体制、椭圆曲线密码等经典密码算法。实验六介绍散列函数，主要是SHA系列算法的实现。实验七介绍数字签名，包括RSA签名和DSA签名。实验八介绍同态密码及TFHE方案的实现。附录介绍了算术运算库GMP的安装、配置与使用。

本书是在作者多年教学实践的基础上编写而成的。为了配合课堂教学，书中挑选出密码中的重要算法进行详细讨论并编程实现。实验一、二由张薇编写，实验三由魏悦川编写，实验四由苏阳编写，实验五、六、七由吴旭光和朱率率合作完成，实验八由刘龙飞编写。全书内容严谨、语言精练，既可作为实验教材，也可作为工程实践的参考书独立使用。