密码学是保护计算机系统信息不可或缺的工具。在本课程中,您将了解密码系统的内部工作原理,以及如何在实际应用中正确使用它们。课程首先将详细讨论当强大的对手窃听和篡改流量时,拥有共享密钥的双方如何进行安全通信。我们将研究许多已部署的协议,并分析现有系统中的错误。课程的后半部分将讨论让双方生成共享秘钥的公钥技术。在整个课程中,学员将接触到该领域许多令人兴奋的公开问题,并参与有趣的(可选的)编程项目。在第二门课程(密码 II)中,我们将介绍更高级的密码任务,如零知识、隐私机制和其他形式的加密。
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该课程共有7个模块
第一周 本周的主题是概述密码学以及第一个密码示例。你将了解伪随机性以及如何将其用于加密。我们还将了解安全加密的一些基本定义。
涵盖的内容
12个视频2篇阅读材料2个作业
第二周我们将介绍一种名为 "块密码 "的新基元,它能让我们构建更强大的加密形式。我们将学习几种经典的块密码构造(AES 和 3DES ),并了解如何使用它们进行加密。块密码是密码学中的 "工作马",应用广泛。下周,我们将了解如何使用块密码提供数据的完整性。本周的可选编程作业要求学生使用 AES 构建一个加密/解密系统。
涵盖的内容
11个视频2个作业
第三周本周的主题是数据完整性。 我们将讨论一些用于确保数据完整性的 MAC 系统经典结构。现在我们只讨论如何防止非机密数据被修改。下周我们将再次讨论加密,并展示如何同时提供保密性和完整性。本周的编程项目展示了如何验证大型视频文件。即使你不做这个项目,也请阅读项目说明--它教授了一个重要的概念,叫做哈希链。
涵盖的内容
11个视频2个作业
第 4 周本周的主题是验证加密:同时确保机密性和完整性的加密方法。我们还将讨论一些小问题,如如何搜索加密数据。这是我们学习对称加密的最后一周。下周我们将开始学习密钥管理和公钥密码学。像往常一样,我们还有一个额外学分编程项目。本周的项目涉及对玩具网站进行选择密文攻击的网络实验。
涵盖的内容
12个视频2个作业
第五周 本周的主题是基本密钥交换:如何在双方之间设置密钥。目前,我们只考虑防止窃听的协议。这个问题激发了公钥密码学的主要概念,但在我们建立公钥系统之前,我们需要绕个弯,先了解一下计算数论的一些基本概念。我们将从追溯到古代(欧几里得)的算法开始,一直讲到费马、欧拉和勒让德。我们还将顺便提及 20 世纪数学中一些有用的概念。下周,我们将充分利用本周所学,构建几个公钥加密系统。
涵盖的内容
9个视频1篇阅读材料2个作业
第六周本周的主题是公开密钥加密:如何使用公开密钥加密和使用秘密密钥解密。公钥加密用于加密文件系统、加密信息系统和许多其他任务的密钥管理。视频涵盖两个系列的公钥加密系统:一个基于陷阱门函数(特别是 RSA),另一个基于 Diffie-Hellman 协议。我们构建的系统具有防篡改的安全性,也称为所选密文安全性(CCA 安全性)。在过去十年中,关于 CCA 安全性的研究层出不穷,由于时间有限,我们只能总结过去几年的主要成果。讲座还为有兴趣进一步了解 CCA 安全公钥系统的人提供了进一步阅读的建议。本周的问题集涉及的数学知识比往常多一些,但应该能加深你对公钥加密的理解。请不要羞于在论坛上发表问题。这是密码 I 课程的最后一周。我希望大家都能学到很多东西,并喜欢这门课程。密码是一个美丽的话题,有很多未决问题和进一步研究的空间。我期待着在 Crypto II 中与大家见面,我们将在那里讨论更多的核心主题和一些更高级的主题。
涵盖的内容
11个视频2个作业
祝贺你们 课程即将结束。 本单元只包含涵盖整个课程的期末考试。我希望大家在这 6 周里学到了很多东西。祝大家在期末考试中取得好成绩,我期待着在今后的课程中见到你们!
涵盖的内容
1个作业
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学生评论
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已于 Aug 6, 2016审阅
Great into to the disciple for those of use who are interested in it but don't have access to a formal crypto class for what ever reason. This class made me fall in love with Coursera.
已于 Jan 13, 2017审阅
Great introduction to the concepts. I really enjoyed learning everything in this course. My only regret is that I was too busy to take time to do the optional programming assignments.
已于 Apr 2, 2018审阅
Very comprehensive overview of Cryptography. Though a bit too mathematical for me, the gist of it is very helpful to understand cryptocurrency protocol design of Bitcoin, Ethereum, Monero...
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