前言




密码学是一门关乎国家安全、经济发展、社会稳定的重要学科，在军事、金融、通信、电子、计算机等诸多领域中具有重要的战略地位。随着全球网络化数字化时代的到来，密码技术更是成为捍卫网络主权、开展网络治理、推动数字经济发展以及保护网络系统设施安全的重要基础技术。党和国家高度重视密码事业发展，以《中华人民共和国密码法》为代表的法律法规和密码领域技术标准的持续完善，标志着我国在密码的应用和管理等方面有了专门性的法律保障。在高水平的法制化基础上继续推进密码工作，推进密码学科的基础理论与应用研究发展，是当前教育与科技的重要工作。
随着通信网络迅速发展，人类开始向信息化社会迈进。这就要求信息作业的标准化，加密算法当然也不能例外。标准化对于技术的发展、降低成本和推广使用有重要意义。从20世纪70年代初期美国IBM公司设计的DES，到1990年我国学者来学嘉教授与其导师Messey教授设计的IDEA密码，再到2001年11月26日美国国家标准与技术研究院颁布的高级加密标准AES、日本电信推出的分组密码标准Camellia、韩国推出的分组密码标准ARIA，以及2006年1月中国国家密码管理局公布的商用密码SM4，展现了分组密码标准化、本土化的发展历程。同时，信息技术、计算机技术以及微电子技术的高速发展推动了RFID技术在生产自动化、门禁、公路收费、停车场管理、物流跟踪等领域的应用。2006年之后，相继出现了DESL、HIGHT、PRESENT、MIBS、LBlock等轻量级分组密码，部分加密算法安全性强、实现紧凑、可兼顾软硬件平台，大大推动了分组密码设计水平的飞速提升。
本书是作者在长期从事密码类教学和科研的基础上完成的，在知识结构方面系统性强，从整体结构到算法组件，从经典结构到扩展结构，从安全性指标到构造方法，从设计原则到安全性评估，从具体分组密码到工作模式，都精心设计了很多小规模例子进行讲解和说明，内容上前后呼应、互相支撑，做到了数学理论、电子技术、计算机科学、通信技术等多学科交叉融合。本书作为教材的研究工作先后得到“十二五”“十三五”国家密码专项、教育部新工科研究与实践项目、北京高校“优质本科课程”重点项目、密码科学与技术国家重点实验室、广西密码学与信息安全重点实验室、河南省网络密码技术重点实验室开放课题的资助。本书已在北京电子科技学院作为密码科学与技术专业(原信息与计算科学专业)本科生教材、网络空间安全硕士研究生教材进行了5年以上的实践。本书不仅适合作为密码科学与技术专业高年级本科生教材、网络空间安全或信息安全专业硕士生教材、密码应用技术职业培训教材，还适合网络空间安全、信息安全、密码学相关行业的研究开发人员作为入门资料或参考资料。
李艳俊副教授完成了第1～6章的编写，并设计和编写了第1～8章习题；吴文玲研究员完成了全书的内容结构安排和第7～9章的编写；刘健高级工程师完成了第2章的结构整理及内容组织；项勇和霍珊珊高级工程师对各章习题进行了审核，并设计和编写了第9章习题。研究生林昊、李寅霜、罗昕锐、景小宇、毕鑫杰编写和验证了各章程序，并对本书的公式、图片、参考文献等进行了修改和整理。
此外，感谢北京电子科技学院欧海文和张克君、中国科学院软件研究所张蕾和眭晗、国防科技大学孙兵等老师对本书提出的中肯建议。
限于作者水平，书中难免会有不妥之处，恳请读者批评指正。

作者 2024年3月