课程大纲:形式科学 - 计算机科学 - 信息安全 - 密码学

课程简介

周1-2: 课程介绍与预备知识 - 主题: 密码学概览与基础 - 学习目标: 了解密码学的重要性,熟悉基本术语和历史背景 - 资源: 密码学入门 - 教学方法: 讲座、讨论

第一部分:密码学基础知识

周3-4: 加密算法 - 主题: 对称加密(DES, AES) - 学习目标: 理解对称加密的工作原理和安全性 - 资源: 密码学设计 - 教学方法: 讲座、小组讨论、简单加密练习

周5-6: 非对称加密(RSA, ECC) - 主题: 公钥与私钥体系 - 学习目标: 掌握公钥加密的原理 - 资源: RSA加密算法 - 教学方法: 讲解、案例分析

第二部分:哈希函数与消息认证码

周7-8: 哈希函数 - 主题: SHA-1, SHA-256 - 学习目标: 了解哈希函数的用途和碰撞的概念 - 资源: MD5 vs SHA-256 - 教学方法: 讲座、代码实践

周9-10: MACs与数字签名 - 主题: HMAC, RSA-PSS - 学习目标: 理解MACs的作用及数字签名的实现 - 资源: HMAC官方文档 - 教学方法: 实战演示与小组讨论

第三部分:协议与安全问题

周11-12: SSL/TLS - 主题: SSL/TLS工作原理与实现 - 学习目标: 了解SSL/TLS在实际应用中的作用 - 资源: TLS 1.3 协议 - 教学方法: 视频讲解、模拟网络环境实验

周13-14: 安全漏洞与防护 - 主题: 常见攻击(如中间人攻击、DoS)及其防范 - 学习目标: 分析和防御网络安全威胁 - 资源: OWASP十大安全威胁 - 教学方法: 演示与案例分析

课程评估

周15-16: 作业与项目 - 作业: 编写简单的加密/解密程序,实现哈希函数 - 项目: 设计并实现一个基于公钥加密的消息验证系统 - 评估: 作业占30%,项目占70% - 反馈: 反馈周期性小测验成绩,以监控学习进度

结束语

周17: 课程总结与未来展望 - 主题: 总结关键概念,讨论未来密码学发展趋势 - 学习目标: 为未来职业发展打下坚实基础 - 教学方法: 讨论与个人分享

这个课程大纲旨在通过循序渐进的方式,让学生逐步掌握密码学的基础知识和实际应用,同时鼓励他们通过实践和讨论深化理解。