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《当代加密技术入门》欢迎各位学习《当代加密技术入门》课程。本课程将带领大家深入了解现代加密技术的核心概念、算法及应用。无论您是信息安全专业的学生，还是对数据保护有兴趣的技术爱好者，这门课程都将为您提供系统、全面的密码学知识。通过本课程学习，您将掌握从古典密码到现代加密算法的演变历程，理解对称加密、非对称加密、散列函数等核心技术，并了解这些技术在网络安全、电子商务、区块链等领域的实际应用。让我们一起探索保护数字世界的神秘钥匙！

课程概述课程目标掌握现代密码学的基本理论和核心算法，培养解决实际加密问题的能力，为深入学习信息安全奠定基础。主要内容涵盖密码学基础、古典密码、现代对称与非对称加密算法、散列函数、数字签名、密钥管理、身份认证以及前沿技术如量子密码学和区块链应用等领域。学习安排本课程共十二章，每章包含多个专题，建议每周学习一章内容，结合实际案例进行理解和应用。考核方式平时作业（30%）、实验报告（30%）、期末考试（40%），鼓励参与课堂讨论并完成实际加密算法的实现。

第一章：密码学基础基本概念明文、密文、加密、解密、密钥、加密算法等核心概念的定义与关系历史发展从古代密码到现代密码学的历史演变与重大突破分类体系对称与非对称密码体制、流密码与分组密码等不同类型的加密系统安全目标必威体育官网网址性、完整性、认证性、不可否认性等密码学的核心安全目标本章将奠定整个课程的理论基础，帮助大家理解密码学的本质与目标，为后续各类具体加密算法的学习打下坚实基础。通过本章学习，您将形成对密码学的整体认知框架。

密码学的历史与发展1古代密码公元前400年，古希腊斯巴达人发明的密码棒被用于军事通信。古罗马恺撒大帝发明的恺撒密码成为历史上最著名的替换密码。2中世纪至近代阿拉伯学者发展了频率分析技术破解替换密码。文艺复兴时期，维吉尼亚密码的发明提高了加密强度。1917年，德国恩尼格玛密码机的出现标志着机械加密时代的来临。3现代密码学20世纪70年代，DES成为首个公开标准化的对称加密算法。1976年，迪菲和赫尔曼提出公钥密码概念，RSA算法随后诞生，开创了非对称加密时代。4当代发展AES在2001年取代DES成为新标准。量子计算挑战传统密码安全，后量子密码学蓬勃发展。区块链技术将密码学应用于分布式信任系统建设。

密码学的基本概念明文与密文明文（Plaintext）：原始信息，可直接理解的形式。密文（Ciphertext）：经过加密处理后的信息，呈现为不可直接理解的形式。加密与解密加密（Encryption）：将明文转换为密文的过程，保护信息安全。解密（Decryption）：将密文还原为明文的过程，使授权接收方能获取原始信息。密钥密钥（Key）：控制加密和解密转换的参数，是保障密码系统安全的核心要素。密钥空间：所有可能密钥的集合，其大小决定了暴力破解的难度。密码算法密码算法（CryptographicAlgorithm）：执行加密和解密操作的数学方法。理想的密码算法应满足：即使算法公开，在不知道密钥的情况下也无法实现解密。

密码体制的分类按密钥使用方式对称密码体制非对称密码体制按处理数据方式分组密码流密码按历史发展阶段古典密码现代密码量子密码按安全目标必威体育官网网址算法数据完整性算法认证算法密码体制的分类方法多种多样，不同分类视角反映了密码学的不同特性和应用目标。理解这些分类有助于我们选择适合特定应用场景的密码技术。在实际应用中，常常需要综合利用多种密码技术以实现完整的安全保障。

对称加密与非对称加密对称加密使用相同密钥进行加密和解密操作。优点：计算效率高，适合大量数据加密实现相对简单，加/解密速度快缺点：密钥分发安全问题密钥数量随通信方增加而急剧增长代表算法：DES、AES、RC4非对称加密使用一对密钥：公钥加密，私钥解密。优点：解决了密钥分发问题可实现数字签名缺点：计算复杂度高，速度较慢密钥长度一般较长代表算法：RSA、ECC、ElGamal

第二章：古典密码学了解古典密码体系古典密码学主要包括替换密码和置换密码两大类，是现代密码学的基础和起源。尽管古典密码的安全性已不能满足现代需求，但学习它们有助于理解密码学的基本原理和发展历程。掌握典型加密方法本章将详细介绍恺撒密码、维吉尼亚密码等经典替换密码，以及栅栏密码、列置换密码等典型置换密码的加密原理和操作方法，帮助理解字符级的加密转换过程。分析密码破译技术通过学习频率分析、索引重合等基础密码分析方法，了解古典密码的安全弱点，培养密码安全分析的基本思维，为理解现代密码学的安全设计奠定基础。本章内容虽然主要具有历史意义，但古典密码的思想仍然影响着现代密码设计。通过学习简单的古典密码系统，我们可以更容易理解复杂的现代密码算法。同时，破译古典密码的方法也展现了密码分析的基本思路。

替换密码替换密码原理替换密码是通过将明文中的每个