前言

人类社会在经历了机械化、电气化之后，进入一个崭新的信息化时代。

在信息化时代，电子信息产业成为世界第一大产业。信息就像水、电、石油一样，与所有行业和所有人都相关，成为一种基础资源。信息和信息技术改变了人们的生活和工作方式。离开计算机、网络、电视和手机等电子信息设备，人们将无法正常生活和工作。因此可以说，在信息时代，人们生存在物理世界、人类社会和网络空间组成的三元世界中。

当前的形势是： 一方面，信息技术与产业空前繁荣；另一方面，危害信息安全的事件不断发生。敌对势力的破坏、网络战、信息战、黑客攻击、病毒入侵、利用计算机犯罪、网络上不良内容泛滥、隐私泄露等事件，对信息安全构成了极大威胁，信息安全的形势是严峻的。

对于我国来说，信息安全形势的严峻性不仅在于上面这些威胁，还在于我国在信息核心技术方面的差距。由于我国在核心信息技术方面与国外发达国家相比存在差距，我国不得不在关键芯片，高档仪器，操作系统、数据库等基础软件和EDA等关键应用软件方面大量使用国外产品。近年来，美国对部分中国科技企业实施了出口管制措施，这就使我国的信息安全和国家安全形势更加复杂严峻。

信息安全事关国家安全，事关社会稳定，事关经济发展，必须采取措施确保我国的信息安全。

我国政府高度重视信息安全和国家安全，为确保我国信息安全和国家安全制定了正确的方针路线。我国人民在党中央和习主席的领导下，团结一致、拼搏创新，有志气、有能力确保我国的信息安全和国家安全。

发展我国信息技术与产业、确保我国信息安全和国家安全、把我国建成网络信息强国，人才是关键。人才培养，教育是基础。

2001年，武汉大学创建了我国第一个信息安全本科专业。2015年，我国建立了网络空间安全一级学科。目前，全国设立信息安全本科专业的高等院校已超过100所，设立网络空间安全专业和密码科学与技术等专业的高等院校也很多。

在军事上，密码是决定战争胜负的重要因素之一。有些军事评论家认为，盟军在破译密码方面的成功，使第二次世界大战提前十年结束。同样，在我国革命战争时期，我党我军在密码斗争方面的成功，为我国革命战争取得胜利发挥了巨大作用。

密码学理论是网络空间安全学科的理论基础之一，密码技术是网络空间安全的关键技术和共性技术。因此，为了培养大批网络空间安全优秀人才，必须提供适用的密码学教材。

本书具有以下3个特色。

第一个特色是： 本书重点讲述中国商用密码算法（SM2、SM3、SM4、ZUC）、我国的密码法和我国的商用密码标准，同时坚持中国商用密码与国际著名密码相结合，反映国际密码先进技术，介绍美国的AES、SHA3、RSA和ElGamal密码。

第二个特色是： 本书中重点讲述中国密码、我国政府重视信息安全、华为技术创新、我国在革命战争时期的密码奇功等内容，有利于提高青年读者热爱祖国、报效祖国、忠于祖国的思想情操。

第三个特色是： 面向普通高等学校的教学，从理论和实践相结合的角度讲述密码学的基本理论、基本技术和基本应用，符合《高等学校信息安全专业指导性专业规范》（第2版）的要求。内容简明扼要，通俗易懂，生动有趣。

本书共11章。第1章为密码学概论，第2章介绍分组密码，第3章介绍序列密码，第4章介绍密码学Hash函数，第5章介绍公钥密码，第6章介绍数字签名，第7章介绍密码分析（选修），第8章介绍密钥管理，第9章介绍密码协议，第10章介绍认证，第11章介绍密码学发展与应用中的几个问题（选修），每章后面都给出一定数量的习题与实验研究。

本书第1章和第11章由张焕国编写，第2章由唐明编写，第3～4章由王张宜编写，第5～6章由王后珍编写，第7章由唐明、王张宜编写，第8～9章由冯琦、何琨编写，第10章由何琨编写。唐明和张焕国对全书进行了统稿。

本书是编者在武汉大学国家网络安全学院长期从事信息安全教学和科研的基础上写成的。其研究工作得到国家自然科学基金、国家973计划、国家863计划、国家重点研发计划等项目的资助，在此表示诚恳的感谢！

本书在筹备和编写过程中，得到了国家重点研发计划项目（编号： 2022YFB3103800）的支持。

在本书的写作过程中，编者参考引用了大量的参考文献，编者向这些文献的作者表示诚挚的谢意。

因编者学术水平所限，书中难免有不妥和错误之处，恳请读者理解和批评指正。

全体编者于武汉大学2024年10月