从入门到前沿的密码学学习路线

从入门到前沿的密码学学习路线

为了做大数据安全的研究工作, 必须先把密码学基础知识补齐, 于是有了这篇依据Journal of WoCrypt第四期总结的(公钥)密码学学习路线 原文链接

1 引言

刚开始进入一个领域时,入门材料的选择非常重要。密码学是一个数学、计算机、电子信息的交叉学科。具有数学背景的同学往往无法理解计算复杂度、数据结构与算法等计算机学科的相关知识,在面对安全性证明、原型系统实现时会一筹莫展;具有计算机背景的同学可能会受困于群论、格等相对复杂的数学理论,在设计密码学方案时毫无办法;具有电子信息背景的同学虽具有两个学科的背景知识,但无论从深度还是从广度看,背景知识的掌握可能无法达到要求。如果没有掌握必要的基础知识,在阅读密码学论文,特别是三大密码学顶级会议(CRYPTO、EUROCRYPT、ASIACRYPT)和四大安全类会议(Security & Privacy、USENIX Security、CCS、NDSS)论文时或许会遇到困难,如难以理解约定俗成的符号表示,难以适应相关知识点的描述方式。在理解密码学概念时,背景知识的欠缺也可能导致理解出现偏差或错误,而这些最终会反应到所撰写的论文中。如果基本的定义描述出现偏差或错误,审稿人有理由相信论文中可能存在更严重的错误,对论文产生负面印象,甚至导致拒稿。

期刊给出了入门阅读材料(主要涉及公钥密码学和部分隐私保护技术, 另外大部分知识也适用对称密码研究) 本文着重解决基础知识问题,推荐必学公开课和必学教材。公开课对基础知识的学习带来很大的帮助:(1)每节公开课的时长相对固定,这可以帮助我们合理安排时间,制定相应的学习计划;(2)可以将公开课看作教材的索引,帮助我们定位知识点,加深理解;(3)与阅读教材相比,观看公开课相对可能更有趣一些。优质的教材会帮助我们建立正确的密码学思维方式,了解约定俗成的符号定义和描述方法,为阅读论文扫清障碍。如果推荐的材料有对应的中文翻译版本,我们会进行注明。如果中文翻译材料为书籍,我们一并给出豆瓣读书的评分。如果感觉直接使用英文材料较为困难,可以先阅读对应的中文翻译版本。但我们想强调的是,早晚有一天我们需要阅读和撰写英文论文。因此,不如对自己狠一点,直接阅读英文教材.

2.1 密码学导论

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Dan Boneh 教授的公开课“Cryptography I”。这门课程已经包含密码学中常见概念的介绍,包括 Stream Cipher、Block Cipher、Message Integrity、Authenticated Encryption、Basic Key Exchange、以及 Public-Key Encryption。

Jonathan Katz 教授和 Yehuda Lindell 教授撰写的《Introduction to Modern Cryptography, 2nd Edition》。这本书足够新,写得足够好、论述得足够深。最为重要的是,这本书通俗易懂地讲解了密码学的核心概念,以及安全性证明的核心思路。

2.2 (公钥)密码学安全性证明

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