第一部分 古典密码学
第1章　古代根源　3
1．1　穴居人密码　3
1．2　希腊密码学　4
1．2．1　密码棒密码　4
1．2．2　波利比奥斯密码　5
1．3　维京密码　6
1．4　早期隐写术　7
参考文献和进阶阅读　8
第2章　单表代换密码或MASC：消息的伪装　10
2．1　凯撒密码　10
2．2　其他单表代换密码系统　11
2．3　埃德加·爱伦·坡　14
2．4　亚瑟·柯南·道尔　18
2．5　频数分析　21
2．6　圣经密码学　22
2．7　更多的频数和模式词　23
2．8　元音识别算法　27
2．8．1　苏霍京方法　27
2．9　更多的单表代换密码　30
2．10　单表代换密码的密码分析　33
2．11　杀手和作曲家的未被破译的密码　35
2．12　仿射密码　37
2．13　摩尔斯电码和霍夫曼编码　42
2．14　单表代换密码杂记　46
2．15　名字手册　47
2．16　名字手册的密码分析　49
2．17　图书密码　52
参考文献和进阶阅读　54
第3章　进展到一个不可破译的密码　61
3．1　维吉尼亚密码　61
3．2　维吉尼亚密码的发展史　63
3．3　维吉尼亚密码分析　67
3．4　克里普托斯　76
3．5　自动密钥　80
3．6　运动密钥密码系统及其分析　81
3．7　一次一密或维尔南密码　93
3．8　破解不可破译的密码　97
3．9　伪随机性　99
3．10　自1915年以来未解密的密码　101
3．11　OTPs和SOE　102
3．12　历史重写　102
参考文献和进阶阅读　104
第4章　换位密码　108
4．1　简单的重排和列换位　108
4．1．1　栅栏换位　108
4．1．2　矩形换位　109
4．1．3　更多换位路径　111
4．2　列换位密码的分析　112
4．3　历史应用　117
4．4　易位构词　118
4．5　两重换位　120
4．6　词换位　122
4．6．1　再会美国内战密文　124
4．7　换位装置　124
参考文献和进阶阅读　128
第5章　莎士比亚、杰斐逊和约翰·F·肯尼迪　130
5．1　莎士比亚V．S．培根　130
5．2　托马斯·杰斐逊：总统、密码学家　135
5．3　密码轮密码的分析　137
5．4　波雷费密码　148
5．5　波雷费密码分析　153
5．5．1　计算机密码分析　157
5．6　柯克霍夫原则　158
参考文献和进阶阅读　159
第6章　第一次世界大战和赫伯特·O·亚德里　164
6．1　齐默尔曼电报　164
6．2　ADFGX：一种新的密码　167
6．3　ADFGX的密码分析　169
6．4　赫伯特·O·亚德里　184
6．5　和平时期的胜利和一本回忆录　187
6．6　收缴手稿事件　189
6．7　再次通过小说发财　190
6．8　赫伯特·O·亚德里是叛徒吗　192
6．9　审查制度　193
参考文献和进阶阅读　196
附录　200
第7章　矩阵加密　201
7．1　莱文和希尔　201
7．2　矩阵加密的工作过程　202
7．3　莱文进行的攻击　204
7．4　鲍尔和米尔华进行的攻击　208
7．5　故事未完　212
参考文献和进阶阅读　212
第8章　二战：德军的恩尼格玛　216
8．1　机器的崛起　216
8．2　恩尼格玛的工作过程　219
8．3　计算密钥空间　223
8．4　密码分析第一部分：恢复转轮接线　225
8．5　密码分析第二部分：恢复出日密钥　241
8．6　攻破后的故事　245
8．7　艾伦·图灵与布莱奇利庄园　245
8．8　洛伦兹密码和巨人计算机　249
8．9　如果恩尼格玛从未被破解会怎样？　251
8．10　终点和新起点　252
参考文献和进阶阅读　254
第9章　对日本的密码战　258
9．1　珍珠港预警　258
9．2　弗里德曼的团队组建　259
9．3　对日本外交密码——红密的密码分析　260
9．3．1　橙密　264
9．4　紫密：怎么运行的　265
9．5　紫密的密码分析　267
9．6　魔术的实用性　271
9．7　密码员　273
9．8　好莱坞的密码员形象　279
9．9　语言上口头代码的使用　281
参考文献和进阶阅读　281
第二部分　现代密码学
第10章　克劳德·香农　289
10．1　关于克劳德·香农　289
10．2　熵　290
10．3　进一步讨论　294
10．4　唯一解　295
10．5　茫然与困惑　296
参考文献和进阶阅读　297
第11章　美国国家安全局　299
11．1　美国国家安全局的起源　300
11．2　瞬变电磁脉冲辐射标准技术　301
11．3　规模和预算　302
11．4　自由号和普韦布洛号　304
11．5　丘奇委员会的调查　306
11．6　冷战后规模缩小　309
11．7　一些猜测　310
11．8　2000年及以后　312
11．9　NSA面试　313
11．10　BRUSA、UKUSA以及Echelon　314
参考文献和进阶阅读　316
第12章　数据加密标准　321
12．1　DES是如何工作的　321
12．2　对DES的反应和密码分析　330
12．2．1　异议1：和密钥大小相关　330
12．2．2　异议2：S盒的保密性　333
12．2．3　S盒被揭示　334
12．3　电子前沿基金会和DES　334
12．4　第二次机会　336
12．5　有趣的特征　339
12．5．1　密码学幽默　340
12．6　加密模式　341
12．6．1　莱文方法　341
12．6．2　现代加密模式　342
参考文献和进阶阅读　346
第13章　公钥密码体制的诞生　349
13．1　美国独立战争时期的密码学家　349
13．2　迪菲—赫尔曼密钥交换　350
13．3　RSA：来自麻省理工学院的解决方案　353
13．3．1　费马小定理（1640）　354
13．3．2　欧几里德算法　356
13．4　政府对密码学研究的控制　359
13．5　RSA获得专利，Alice和Bob生而自由　366
参考文献和进阶阅读　368
第14章　攻击RSA　369
14．1　11种非因数分解攻击　369
14．1．1　攻击1：共模攻击　369
14．1．2　攻击2：中间人攻击　370
14．1．3　攻击3：小解密指数攻击　371
14．1．4　攻击4：p或q的部分信息泄露攻击　373
14．1．5　攻击5：d的部分信息泄露攻击　373
14．1．6　攻击6：小加密指数攻击　374
14．1．7　攻击7：同加密指数攻击　374
14．1．8　攻击8：搜索消息空间　376
14．1．9　攻击9：适应性选择密文攻击　376
14．1．10　攻击10：时间攻击　377
14．1．11　攻击11：罗纳德是错误的，怀特是正确的　378
14．2　因数分解挑战　380
14．2．1　古老的问题　381
14．3　试除法和埃拉托色尼筛法（约前284—前204）　381
14．4　费马分解法　384
14．5　欧拉分解法　385
14．6　波拉德p 1算法　387
14．7　狄克逊算法　388
14．7．1　二次筛法　393
14．8　波拉德数域筛法　394
14．8．1　其他的方法　395
14．8．2　密码学幽默　395
参考文献和进阶阅读　396
第15章　素性检测与复杂性理论　399
15．1　一些关于素数的事实　399
15．2　费马检测　402
15．3　米勒—拉宾检测　404
15．3．1　产生素数　406
15．4　确定性素性检测　406
15．4．1　AKS 素性检测（2002）　407
15．4．2　GIMPS　409
15．5　复杂类P与NP、概率性与确定性　410
15．6　瑞夫·墨克的公钥系统　413
15．7　背包加密　416
15．8　盖莫尔（Elgamal）加密　419
参考文献和进阶阅读　421
第16章　认证性　426
16．1　来自于第二次世界大战的问题　426
16．2　数字签名及一些攻击　428
16．2．1　攻击12：选择密文攻击　428
16．2．2　攻击13：针对共模问题的内部因子分解攻击　429
16．2．3　攻击14：内部人员的非因式分解攻击　430
16．2．4　Elgamal签名　431
16．3　散列函数：提速　431
16．3．1　李维斯特的MD5和NIST的SHA-1　432
16．4　数字签名算法　435
参考文献和进阶阅读　437
第17章　良好隐私　439
17．1　两全其美　439
17．2　良好隐私的诞生　440
17．3　齐默尔曼的自述　444
17．4　实施问题　448
参考文献和进阶阅读　450
第18章　流密码　451
18．1　同余发生器　451
18．2　线性反馈移位寄存器　453
18．3　LFSR攻击　455
18．4　手机流密码A5/1　457
18．5　RC4　458
参考文献和进阶阅读　460
第19章　Suite B全明星算法　464
19．1　椭圆曲线密码　464
19．1．1　Elgamal，ECC版　470
19．2　ECC的幕后人物　471
19．3　高级加密标准　473
19．3．1　字节代换　475
19．3．2　行移位　479
19．3．3　列混淆　479
19．3．4　轮密钥加　481
19．3．5　融会贯通：AES-128如何工作　482
19．4　AES攻击　482
19．5　安全专家布鲁斯·施奈尔　483
参考文献和进阶阅读　484
第20章　可能的未来　489
20．1　量子密码学：工作原理　489
20．2　量子密码学：历史背景　491
20．3　DNA计算　495
参考文献和进阶阅读　500
索引　505