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公钥密码学数学基础(上)
第1次开课
开课时间: 2020年12月08日 ~ 2022年08月01日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 4618 人参加
立即自学
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课程详情
课程评价(17)
spContent=通过本课程的学习,学生能够描述公钥密码学中所需要的数学基础概念,应用相关概念的性质进行具体计算和证明,结合典型的密码方案(如RSA密码方案)初步分析方案的正确性、安全性和有效性。
通过本课程的学习,学生能够描述公钥密码学中所需要的数学基础概念,应用相关概念的性质进行具体计算和证明,结合典型的密码方案(如RSA密码方案)初步分析方案的正确性、安全性和有效性。
—— 课程团队
课程概述

在万物互联的今天,公钥密码学对于保护数据安全和隐私发挥了重要的作用。公钥密码学是基于一些数学困难问题实现的,设计和分析公钥密码学中的“锁”和“钥匙”需要使用合适的数学和算法工具。《公钥密码学数学基础》旨在介绍公钥密码学所需要的数学和算法基础,并且将密码学中的算法及其复杂性理论与数论、代数的基本理论有机结合,联系数学史特别是中国古代数学史介绍历史背景,应用计算工具SageMath进行部分实例的演示。《公钥密码学数学基础》(上)围绕公钥密码学所需的初等数论内容,重点介绍整除、同余、同余方程、指数与原根、素数分布的初等结果、简单连分数。《公钥密码学数学基础》(下)围绕公钥密码学所需的代数和算法内容,重点介绍代数中的基本概念、群论、环和域、公钥密码学中的数学问题、格的基本知识。

授课目标

通过本课程的学习,学生能够描述公钥密码学中所需要的数学基础概念,应用相关概念的性质进行具体计算和证明,结合典型的密码方案(如RSA密码方案)初步分析方案的正确性、安全性和有效性。

课程大纲
整除
1.1 整除的概念
1.2 最大公因子与最小公倍数
1.3 Euclid 算法
1.4 求解一次不定方程-Euclid算法应用之一
1.5 整数的素分解
同余
2.1 同余
2.2 剩余类与剩余系
2.3 Euler 定理
2.4 Wilson 定理
同余方程
3.1 一元高次同余方程的概念
3.2 一次同余方程
3.3 一次同余方程组 孙子定理
3.4 一般同余方程
3.5 二次剩余
3.6 Legendre符号与Jacobi符号
指数与原根
4.1 指数及其性质
4.2 模m有原根的必要性
4.3 模素数p必有原根
4.4 模m有原根的充分性
4.5 指标、既约剩余系的构造
素数分布的初等结果
5.1素数分布的主要结果
简单连分数
6.1 简单连分数及其基本性质
6.2 实数的简单连分数表示
6.3 连分数在密码学中的应用——对RSA算法的低解密指数攻击
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证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料
  1.  公钥密码学的数学基础,王小云、王明强、孟宪萌 著,科学出版社,2013

  2.  初等数论(第二版),潘承洞、潘承彪 著,北京大学出版社,2003

  3.  数论讲义(第二版),柯召、孙琦 编著,高等教育出版社,2012

  4.  博大精深的素数, P. Ribenboim 著,孙淑玲、冯克勤 译,科学出版社,2007

  5.  密码编码学与网络安全:原理与实践(第五版),W. Stallings 著,王张宜、杨敏、杜瑞颖 等译,电子工业出版社,2014

  6.  SageMath, https://www.sagemath.org

山东大学
5 位授课老师
庄金成

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教授

许光午

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教授

文洁晶

文洁晶

助理研究员

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