内容简介
本书系统地介绍了信息安全理论与技术所涉及的数论、代数、椭圆曲线等数学理论基础。全书共分为9章:第1章是预备知识,介绍了现代密码学涉及的数学基础;第2章至第5章是数论基础,包括整除、同余、次数与原根、二次剩余和素数检验以及整数分解等内容;第6章至第8章是代数基础,包括群、环、域的概念及其应用等内容;第9章是椭圆曲线,包括仿射空间和射影空间、椭圆曲线的基本性质、椭圆曲线上的离散对数等内容。书中每章末都配有适量习题,以供学生学习和复习巩固书中所学内容。
目录
?前言
教学建议
第1章 预备知识 1
1.1 集合 1
1.2 关系 8
1.3 函数 17
1.4 映射和势 22
1.5 拓扑空间 25
第2章 整除 31
2.1 整除与带余除法 31
2.2 最大公因子与辗转相除法 35
2.3 算术基本定理 43
*2.4 完全数、梅森素数和费马素数 47
第3章 同余 51
3.1 同余的概念和性质 51
3.2 剩余类和剩余系 55
3.3 欧拉定理和费马小定理 59
3.4 扩展欧几里得算法和威尔逊定理 64
3.5 线性同余方程 68
3.6 中国剩余定理与同余方程组 71
*3.7 高次同余方程 81
第4章 原根与指数 88
4.1 次数 88
4.2 原根 94
4.3 指数与高次剩余 103
第5章 二次剩余 109
5.1 二次剩余的概念和性质 109
5.2 勒让德符号与二次互反律 113
5.3 雅可比符号 124
第6章 群 129
6.1 群 129
6.2 子群 133
6.3 循环群 136
6.4 置换群 140
6.5 陪集与商群 145
6.6 同态和同构 150
第7章 环 156
7.1 环 156
7.2 理想和商环 162
7.3 几类重要的环 168
7.4 素理想和极大理想 174
第8章 域 178
8.1 域上的多项式 178
8.2 域的代数扩张 183
8.3 分裂域与自同构 188
8.4 伽罗瓦理论初步 194
8.5 有限域 198
第9章 椭圆曲线 203
9.1 仿射空间与射影空间 203
*9.2 代数曲线 210
9.3 Weierstrass方程与椭圆曲线 214
9.4 椭圆曲线上的群结构 221
9.5 有限域上的椭圆曲线 227
9.6 椭圆曲线上的离散对数 232
索引 234
参考文献 239
前言/序言
计算机和网络技术的飞速发展和广泛应用,极大地促进了社会的发展,也彻底改变了人们的生活和工作方式.与此同时,网络与信息安全问题也更多地受到关注,网络空间安全理论与技术已经成为当前最为重要的研究领域之一,网络空间安全专门人才的培养受到了社会空前的重视.“信息安全数学基础”是信息安全本科专业的基础课之一,对网络空间安全理论与技术(特别是网络空间安全的核心技术——密码技术)的深入学习具有重要的意义.本书是在南开大学信息安全专业“信息安全数学基础”课程授课讲义的基础上整理而成的.全书分为4部分,共包括9章内容:
第一部分:预备知识(第1章),介绍书中后续章节所涉及的基本概念和基础知识,包括集合、关系、函数、映射与势以及拓扑空间等.第二部分:数论基础(第2至5章),介绍数论的基本内容,包括整除(整数的因子分解)、同余、原根与指数、二次剩余以及数论的应用等内容.第三部分:抽象代数基础(第6至8章),分别介绍群、环、域的概念和知识,以及初等伽罗瓦理论和有限域理论.第四部分:椭圆曲线(第9章),介绍椭圆曲线的算术理论,包括仿射空间和射影空间、Weierstrass方程与椭圆曲线、椭圆曲线上的群结构、有限域上的椭圆曲线和椭圆曲线上的离散对数等内容.书中每节末都配有适量的习题,供学生在复习和巩固书中所学内容时使用.习题包括A、B两组:A组主要用于巩固学生在课堂上所学的内容和知识,B组主要用于拓展学生的知识和技能.本书依据《高等学校信息安全专业指导性专业规范》(清华大学出版社,2014)中关于“信息安全数学基础”的相关教学要求选取内容,并将编者多年积累的实际教学经验融入其中,力求知识系统化,能较好地覆盖网络空间安全领域所涉及的数学基础知识.书中所涉及的基础知识都进行了介绍,其中的数学结论都给出了详细的证明;书中所配的习题着力于帮助学生巩固所学的内容和拓展能力.本书适合高等学校信息安全、计算机科学技术和通信工程等专业本科生和研究生使用,也可供相关领域的科研人员和技术人员参考.本书由贾春福、钟安鸣和杨骏编写.高敏芬老师、李瑞琪、梁爽、吕童童、田美琦、程晓阳和郑万通等参与了书稿的阅读和校对.由于时间仓促,书中难免有疏漏和不当之处,敬请读者批评指正.编者2016年10月于南开园
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