内容简介

本书系统介绍轻量级密码算法。全书共分5章。第1章介绍轻量级密码算法的应用背景和研究现状。第2章介绍分组密码一般性设计原理和轻量级分组密码研究进展，按照整体结构分类介绍轻量级分组密码。第3章介绍流密码一般性设计原理和轻量级流密码研究进展，以及基于LFSR和NFSR的流密码、ARX与随机状态置换类的流密码和小状态流密码。第4章介绍消息鉴别码的共性技术，以及采用分组密码、专用杂凑函数、泛杂凑函数以及直接设计的消息鉴别码。第5章介绍认证加密算法一般性设计原理和研究进展，以及分组密码认证加密工作模式和基于置换、分组密码和流密码的认证加密算法。

本书可作为密码学、网络空间安全、信息安全、计算机和通信专业的研究生和本科高年级学生的相关课程的教材，也可作为相关领域教学、科研和工程技术人员的参考书和工具书。

编辑推荐

近十年来，随着物联网及各种小型计算通信设备的普及应用，轻量级密码学应运而生，并迅速成为密码学的研究热点和相关产业应用的关键技术。本书系统地介绍了当代最新的100多个轻量级密码算法，梳理各种轻量级密码算法的设计原理，及与相关传统对称密码算法的继承与发展关系。 

轻量级密码学是密码学的研究热点和建立下一代网络服务的关键安全技术。

本书系统梳理轻量级密码算法的设计目标、设计方法、设计理念，重点介绍了当代100多个新型轻量级密码算法，以及各类轻量级密码算法与相关传统对称密码算法的继承与发展关系。 

本书可作为密码学、网络空间安全、信息安全、计算机、通信等相关专业的研究生和本科高年级学生的教材，也可以作为相关领域的教学、科研和工程技术人员的参考书。

作者介绍

吴文玲，中国科学院软件研究所研究员，长期从事对称密码算法设计与分析研究。曾获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖和多项省部级科技奖励，以及中国科学院优秀研究生指导教师奖和朱李月华优秀教师奖。

目 录

第1章绪论1

1.1应用背景1

1.2研究现状2

1.3全书结构8

第2章轻量级分组密码9

2.1概述9

2.1.1分组密码一般性设计原理9

2.1.2轻量级分组密码研究进展13

2.2Feistel 结构分组密码16

2.2.1SIMON16

2.2.2Simeck18

2.2.3KASUMI20

2.2.4DESL/DESXL23

2.2.5MIBS26

2.2.6ITUbee27

2.2.7RoadRunneR29

2.3SP结构分组密码31

2.3.1PRESENT31

2.3.2mCrypton33

2.3.3PRINTcipher37

2.3.4EPCBC40

2.3.5KLEIN41

2.3.6LED43

2.3.7Fantomas/Robin46

2.3.8Rectangle47

2.3.9Midori50

2.3.10SKINNY53

2.3.11GIFT57

2.3.12Mysterion60

2.3.13uBlock63

2.3.14CRAFT67

2.4广义Feistel 结构分组密码69

2.4.1CLEFIA69

2.4.2LBlock75

2.4.3Piccolo77

2.4.4TWINE80

2.4.5Khudra84

2.4.6Lilliput85

2.4.7SEA88

2.4.8TWIS90

2.5ARX类分组密码92

2.5.1SPECK92

2.5.2LEA94

2.5.3CHAM96

2.5.4HIGHT97

2.5.5SPARX100

2.5.6TEA/XTEA104

2.6其他结构分组密码105

2.6.1KATAN/KTANTAN105

2.6.2PRINCE107

2.6.3PRIDE110

2.6.4QARMA112

第3章轻量级流密码117

3.1概述117

3.1.1流密码一般性设计原理117

3.1.2轻量级流密码研究进展118

3.2基于LFSR的流密码120

3.2.1A5/1120

3.2.2E0123

3.2.3Snow 2.0124

3.2.4Snow 3G127

3.2.5ZUC130

3.3基于NFSR的流密码135

3.3.1A2U2135

3.3.2Grain v1137

3.3.3Enocoro80138

3.3.4FFCSRH/16140

3.3.5MICKEY 2.0142

3.3.6Trivium145

3.4ARX与随机状态置换类流密码147

3.4.1Salsa20147

3.4.2Chacha149

3.4.3RC4150

3.5小状态流密码152

3.5.1Sprout152

3.5.2Plantlet154

3.5.3Lizard155

第4章消息鉴别码158

4.1概述158

4.2共性技术160

4.2.1填充方法161

4.2.2密钥诱导方法162

4.2.3掩码生成方法163

4.3采用分组密码的消息鉴别码164

4.3.1CBCMAC164

4.3.2CMAC164

4.3.3CBCR165

4.3.4TrCBC166

4.3.5PMAC167

4.3.6f9168

4.3.7PMAC+169

4.3.83kf9171

4.3.9LightMAC172

4.4采用专用杂凑函数的消息鉴别码173

4.4.1MDxMAC173

4.4.2HMAC175

4.4.3NIMAC178

4.5采用泛杂凑函数的消息鉴别码179

4.5.1UMAC179

4.5.2Badger184

4.5.3Poly1305187

4.5.4GMAC188

4.6直接设计的消息鉴别码189

4.6.1SipHash189

4.6.2Chaskey192

第5章认证加密算法195

5.1概述195

5.1.1认证加密算法一般性设计原理195

5.1.2认证加密算法研究进展197

5.2分组密码认证加密工作模式200

5.2.1OCB201

5.2.2JAMBU204

5.2.3CLOC和SILC206

5.2.4COLM213

5.2.5OTR215

5.2.6COFB218

5.2.7SUNDAE221

5.2.8COMET223

5.2.9mixFeed226

5.3基于置换的认证加密算法230

5.3.1Ascon230

5.3.2Ketje234

5.3.3NORX237

5.3.4FIDES241

5.3.5APE244

5.3.6Gimli247

5.3.7ACE249

5.3.8Beetle252

5.3.9SCHWAEMM255

5.3.10Xoodyak259

5.3.11Subterranean261

5.3.12Minalpher263

5.3.13Elephant266

5.4基于分组密码的认证加密算法269

5.4.1ASC1269

5.4.2ALE272

5.4.3AEGIS275

5.4.4Saturnin279

5.4.5Pyjamask282

5.5基于流密码的认证加密算法284

5.5.1ACORN284

5.5.2Hummingbird2287

5.5.3Helix291

5.5.4TinyJAMBU294

参考文献297