前　言
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已深刻改變了人們的生活和工作方式。近年來(lái)，人們?cè)谙硎芫W(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的福利時(shí)，網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的安全問(wèn)題也悄然而至。2018年4月，習(xí)近平主席在全國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全和信息化工作會(huì)議上指出沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)安全就沒(méi)有國(guó)家安全。網(wǎng)絡(luò)安全是保障國(guó)家安全的關(guān)鍵，而密碼技術(shù)則是保障網(wǎng)絡(luò)信息安全的核心技術(shù)。
密碼技術(shù)有著悠久的歷史，經(jīng)常在戰(zhàn)爭(zhēng)中用于傳遞秘密消息。從古羅馬時(shí)期使用的凱撒密碼，到第一次世界大戰(zhàn)、第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代密碼，密碼在軍事應(yīng)用中扮演著重要的角色。隨著科技的發(fā)展，密碼技術(shù)也得到了快速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。密碼技術(shù)不再只局限于為軍事相關(guān)的應(yīng)用服務(wù)，也廣泛應(yīng)用在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中。密碼是一門綜合、交叉學(xué)科，包括計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、通信等內(nèi)容。簡(jiǎn)單來(lái)講，密碼技術(shù)主要分為加密技術(shù)和簽名技術(shù)，分別用于保障數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。根據(jù)密碼功能的不同，密碼技術(shù)可分為不同的類別，本書主要介紹功能型加密技術(shù)。
加密是密碼學(xué)的一個(gè)重要研究點(diǎn)，包括對(duì)稱加密體制（單鑰加密體制）和公鑰加密體制（雙鑰加密體制）。相對(duì)于公鑰加密體制，對(duì)稱加密體制效率更高，但需解決密鑰分配問(wèn)題，因?yàn)榧用軘?shù)據(jù)使用的密鑰和解密時(shí)使用的密鑰相同。公鑰加密體制為對(duì)稱加密體制中的密鑰分配提供了一種有效的解決方法。因此，本書基于公鑰加密體制展開(kāi)描述。
本書根據(jù)加密功能對(duì)加密技術(shù)進(jìn)行分類，將其分為8個(gè)大類，每個(gè)大類獨(dú)立形成一章。每章描述了對(duì)應(yīng)功能型密碼的工作原理及若干個(gè)經(jīng)典且具有代表性的方案，并給出算法的設(shè)計(jì)和安全性分析。第1章介紹了傳統(tǒng)公鑰加密。第2章介紹了一種特殊的公鑰加密，即標(biāo)識(shí)加密，也稱基于身份的加密，該密碼體制能有效消除傳統(tǒng)公鑰加密體制中對(duì)證書的要求。第3章介紹了屬性基加密，屬性基加密屬于標(biāo)識(shí)加密的拓展，能提供更加靈活的細(xì)粒度數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制。第4章介紹了需多方合作才能完成解密的門限加密。第5章介紹了廣播加密，提供了一種確定性多用戶安全數(shù)據(jù)共享方法。第6章介紹了代理重加密其解密權(quán)限在一定的條件下可轉(zhuǎn)移給另一個(gè)用戶，進(jìn)一步拓寬了功能型加密技術(shù)的應(yīng)用。第7章介紹了可搜索加密，提供了一種在海量密態(tài)云數(shù)據(jù)中精準(zhǔn)找到滿足某些性質(zhì)的數(shù)據(jù)的方法。第8章介紹了同態(tài)加密，為設(shè)計(jì)更高級(jí)的密碼協(xié)議奠定了基礎(chǔ)。
本書適合學(xué)過(guò)現(xiàn)代密碼學(xué)課程并具備一定的群、環(huán)、域基礎(chǔ)的高年級(jí)學(xué)生使用。初學(xué)者可先跳過(guò)算法的安全性分析，側(cè)重于算法的設(shè)計(jì)技巧。部分算法的安全性分析比較復(fù)雜，難以理解，這些內(nèi)容適合有一定安全性歸約基礎(chǔ)的研究生閱讀。
本書的特點(diǎn)如下：一是內(nèi)容合理、全面，內(nèi)容的編排由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，涵蓋了現(xiàn)代密碼學(xué)領(lǐng)域各種主流的功能型加密體制的經(jīng)典成果；二是章節(jié)的安排根據(jù)不同功能的加密體制分類，讀者可根據(jù)需要快速鎖定對(duì)應(yīng)的章節(jié)，且不會(huì)缺失內(nèi)容的完整性和引導(dǎo)性；三是內(nèi)容的安排以教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)用性。
在本書的編寫過(guò)程中，參考了國(guó)內(nèi)外的有關(guān)著作和文獻(xiàn)，特別是Fuchun Guo、Willy Susilo、Yi Mu、楊波等人的著作。
由于作者水平有限，書中不足在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
作　者

2022年10月