关键词：数码技术；版画；数码版画
中图分类号：J2-39文献标识码：A
当今科技发展日新月异，计算机信息化浪潮席卷了世界每个角落，数码技术广泛运用到各行各业，人与科技的融合已经成为自然。在微观的现实生活中，计算机改变了人们的日常生活习惯、思考习惯以及交流的习惯，很多工作借助计算机的帮助从而变得轻松和便捷。人类已经迈进“一个数字化生存”的时代，在传统的版画创作中引进数码技术，并将传统版画艺术和数码技术结合，发展出具有时代特性的数码版画艺术形式，这种新兴艺术形式显得颇具开创性，对于架上艺术而言是一场意识上的革命。国内的版画工作者从20世纪90年代末开始，尝试将数码技术结合传统版画进行艺术创作，发展至今已经初具雏形。中国版画家协会主席齐凤阁先生评价第十七届全国版画展中，深圳大学艺术与设计学院教授靳保平先生的数码版画作品《多极》时说：“中年画家靳保平在《多极》中一改过去注重绘画性、手绘感的单纯的石版画技法，而充分利用现代传媒图像，经过电脑的处理整合，再用PS版、石版重印，而传导当代的多极信息，使作品具有新颖的视觉效果和丰富的人文内涵。”[1]这段评价反映出国内版画学术界对数码技术与传统版画结合的一种态度。
从时代的角度切入分析数码技术与版画艺术的结合，当下社会中一切与计算机和数码有关的技术和理论都将成为社会和生活正常运行的必然条件。放到艺术领域中，数码技术在版画中的运用也一样，数码技术与版画的结合也将成为时展组成部分。当下各类计算机数码绘图软件功能强大，技术更新快，能随时满足使用者各种需求，能为数码技术版画提供强大的技术支持。让我们有理由相信，技术与艺术之间不并不存在什么不可逾越的鸿沟，它们是能够相互促进相互渗透的[2]。
从版画创作和制作的角度来看两者的结合，数码技术在版画中的运用能缩短版画制作的时间成本，能随时修改，方便版画工作者仔细推敲创作细节，从而达到优质的艺术效果。新兴的数码技术丰富了版画创作和制作的方式，形成了新兴的版画审美趣味，拓宽了传统版画发展的外沿，促使版画得到内部更新。其次，数码技术丰富了传统版画的艺术语言。传统版画早已经形成成熟完整的艺术体系，数码技术的运用能丰富版画的艺术表现语言，丰富版画学科内涵。将传统版画与数码版画比较来看：首先，两者的创作方式很不一样，数码版画不像传统版画创作需要扎实的绘画基本功底和长期的版画实践训练，也不需要严谨的版画美学理论基础为根基。通过逆向思考后判断，“门槛低”不一定是坏事，反而意味着有更多普通人能接触并尝试到这门艺术。其次，数码版画的创作完成过程相对传统版画显得轻松和简单得多，传统版画制作需要特定的工作场地和繁琐的制作工具，数码版画创作只需要有一台计算机就能开始进行独立的数码版画艺术创作。从版画印刷的角度看，数码版画印刷比传统版画便捷，传统版画印刷需要版画工作者不断重复相对单纯的体力运作，而数码版画通过普通的彩色激光打印机或者专业印刷机器就能迅速完成印刷。数码版画的制作过程比传统版画的制作过程要简单易行得多，必然也能缩短时间投入，节约成本。可见，数码技术的便利，促使普通人能够享受到版画艺术创作的乐趣，这对于在国内普及版画艺术鉴赏常识、提高国民审美修养、以及活跃国内文化艺术气氛都有裨益，由此可以设想数码技术版画在中国发展前景非常乐观。
从艺术情感角度思考，使用数码软件技术制作的版画，改变了传统版画制作的模式，数码技术能在相对短的时间里，用相对轻松的方式完成版画艺术创作，借助数码技术平台给版画家带来的轻松多变的艺术创作乐趣，从而使得创作者和观众都得到情感满足。但是事物都具有两面性，事实上至今为止数码版画并不是所有人都能接受的，由于数码技术应用在中国版画创作中的时间不长，甚至还存在一定的争议，中国的版画工作者们不得不深度审视和思考。因为数码技术版画减弱了版画艺术家的工作强度，缩短了工作时间，并且能无限制地复制，艺术家投入的感情与精力的比值与传统版画创作截然不同，所以在艺术价值和心理情感上认为其不能与传统版画相提并论。绝大部分版画艺术工作者在历史传承的传统版画领域里倾注大量情感，并且对版画怀有深刻体验和感受，这种情感被唤起的过程是难以替换的。然而换个角度而言，不管是传统版画，还是使用计算机数码技术进行版画艺术创作，最终都是使用者的造型工具，是用来表现艺术工作者的意图和情感的介质，版画与数码技术版画从情感的角度思考其实是一样的，因为最终的艺术效果都只能取决于艺术工作者本身的创意和构思。时代的进步和新技术的迅猛发展决定了数码技术对社会文化和生活的渗透是无孔不入的，数码技术进入架上绘画领域也是一种发展的必然。中央美术学院版画系教授，中国著名丝网版画家张桂林先生在《丝网版画在中国的发展》的文章中指出：“不管你是否喜欢，它已经来了。过去的照相只为我们开了一扇窗户，而现在的电脑为我们打开了一扇门，里面的路很长，不知道通向何方？这是不以人的意志为转移的。”[3]在我国文化部艺术司的官网上有这么一段话：仅仅看到“数码版画”的技术特征会很肤浅，忽略了它的美学价值，如它和生活的关系，和时代精神的关系等。借助数码技术和工具来做版画，不仅仅是提高效率的问题。技术和工具的发明，尤其能被广泛应用，体现了特定时代的精神和价值观。在数字化时代的领衔的当下，计算机数码技术使得人与人的距离越来越近，交流方式的急剧改变颠覆了我们的生活习惯。数码版画的出现既能算是对传统中国版画艺术的冲击，更像是枯木逢春犹再发的一种新契机。
思考中国数码技术版画的未来，首先能肯定数码技术版画在中国是有前景的，其艺术价值也是被认可的。其次，数码技术版画在艺术创作和艺术制作上还有宽泛的上升空间。再次，数码技术版画还在其艺术成长期，数码版画艺术理论的完善和成熟过程还有很长的路要走。第四，数码技术版画创作和实施都相对简便，因而更易于艺术推广。可见，数码版画的出现和发展是顺势而行的，时代给予数码版画很多机遇，然而唯有不断进步，数码版画才能找到更适合的位置和更宽广的未来。时间能证明一切，未知的未来等着我们，百未来的未知永远是最具魅力的。发展中的中国版画与发展中的数码技术的融合不会间断，将会把未来的版画艺术引入全新的美妙境界。
参考文献：
[1]齐凤阁.拒绝平庸——我看第十届全国版画展[J].第十七届全国版画展览作品集，2008.
论文摘要：本文在技术后现代性的视野下把数码画的技术分为两个层次，即艺术家自身的技艺和机器的技术系统，由于数码画迥异于传统绘画的机械性特点，本文重点阐述了与数码画相关的机器的技术系统，并对数码画的技术类型进行了限定。
就本体而言，任何一个画种都包括技术和艺术两个方面，所谓数码画艺术就是一门借助于数码技术手段进行绘画创作的艺术。然而与数码画相关的技术到底有哪些，传统绘画的技术、机械复制的动画技术与数码画的技术关系如何?目前理论界尚没有做出明确和系统的回答，对于这一问题的回答直接关系到什么是数码画以及数码画所涵盖的艺术类型究竟有哪些。本文重点从后现代性技术视野下对数码画的技术展开阐述。
一、后现代性技术与数码画的技术限定
界定数码画首先要对数码画艺术中的技术因素进行界定，这一技术有别于传统绘画的前现代技术，机械复制的现代技术，我们把它定位在后现代性技术。在西方的艺术史长河中，技术因素是直到现代社会才充分重视起来的。
在现代之前，由于生产力落后，和艺术相关的技术发展水平也一直比较低，所以在思想家的眼中艺术的本质更多地是和历史、理念、精神、信仰等因素结合在一起。而人类进人现代社会以后，飞速发展的科学技术对艺术产生了重大影响，艺术品从制作、传播到接受都发生了本质变化。
技术，尤其是现代科学技术能从形式和内容两个方面对艺术产生巨大影响，关于此，德国思想家瓦尔特.本雅明的理论尤其值得重视，哈佛大学的学者林赛·沃特斯这样概括本雅明的理论:“艺术作品中没有一个突然出现并能够解决一切难题的艺术创造者;相反，那儿却有一个机器，它与人一起创造了如电影和摇滚乐等一些思想高超的人宁愿其流产的艺术形式。WWw.133229.COm这其中，隐含的话语是有一种技术(那是代表机器的技术)参与了艺术品的创作，由此可以看出，艺术中的技术自此分为两个层次，一是以人的“肉体”为基础的“技艺”，即艺术家制作艺术品的技能二是以机器为基础的“技术系统”，前者是主体所具备的技能技巧，后者是指人类社会发明的机器所构成的系统，这个系统可以帮助人们扩张自己的技能技巧，它是独立于艺术品和艺术家的技术体系。后者是在前者的基础上被发展起来的(其发展的动力就是科技进步)。或者说被“科学化”的技艺构成了数码画的技术系统。应该说，数码画技术的这两种含义是统一的，因为技术系统的功能应该是人类自身技艺的延续和拓展，就像麦克卢汉所说的，技术是人的延伸，人是技术的主人。因此在技术现代性的背景下，数码画的技术已非传统绘画的“肉体技艺”，而是包含了“机器的技术系统”。该系统包含了现代的机械复制技术系统以及后现代的数字仿真技术系统，本文论述的重点不是前现代的“肉体技艺”，也不是现代的机械复制技术而是与数码画相关后现代的计算机的技术，它涉及到数码画的创作、传播与接受环节。这些技术主要分为三大类，一是数码画的制作(生产)技术，包括类传统绘画技术(非真实渲染静态作品的技术)、三维技术、动画技术等二是数码画的传播技术(网络等技术);三是数码画的接受技术(多媒体互动技术等)。
生产数码画的技术，数码画技术的核心是其创作(制作、生产)技术，即数码画的创作者在创作数码画时使用的技术，它能够直接造成数码画的独特艺术形式及类型。它实际上包含了接受环节与大众互动的技术以及在创作环节与其他画家或大众互动的技术，在创作数码画的时候同样也要考虑到数码画的传播环节与接受环节对数码画创作技术上的限制。
1.非真实渲染静态作品的技术
计算机科学的迅速发展对人类的艺术活动产生了广泛而深刻的影响，提出了许多新的命题和挑战。在视觉艺术领域数字艺术迅速成长和壮大，渐渐成为主流的艺术形态。数字艺术以崭新的理念和多样的形式向我们展示了它的迷人魅力，但是我们也惊奇地发现，在数字图形图像的研究和表现领域还存在着一种以模拟传统绘画风格为目标的技术和艺术，它在满足艺术应用领域需要的同时，也体现了人们对传统艺术的留恋之情。对传统绘画的数字仿真，专业名称叫“非真实渲染”，又叫“非照片真实感绘制”，顾名思义，是“指利用计算机生成不具有照片般真实感，而具有传统手绘风格的图形的技术。非真实渲染以模拟传统绘画效果作为自己的目标，很自然的我们就会想将它与传统艺术进行比较，非真实渲染和传统手绘都是在二维平面上以点、线、面等造型元素构成的一种艺术形式，因而所呈现出来的视觉特征总体来说是一致的，而且，非真实渲染就是把模拟传统手绘的效果作为自己的根本任务，传统绘画的艺术效果正是非真实渲染技术所孜孜以求的。
2.基于三维建模的模拟绘画技术
传统绘画中由于透视规律的发现大师们创作出了在二维平面中描绘深度空间的杰出作品，数码画中的三维技术则虚拟性的统摄下创造了类似雕塑圆雕的全方位的空间效果，就是说我们可以从任何一个角度欣赏数码画，这进一步拓展了绘画表现的空间，三维技术是数码画的一项主要专业技术，应用三维软件建模后再导入绘画软件，可以在三维的空间中实现模拟绘画的效果，或者在三维软件建模后直接渲染出绘画效果，目前在创建的三维模型上可以渲染出国画等画种的效果，至于渲染的其他更多更好的绘画效果有待于软件师和画家们的共同努力。
3.计算机动画技术
计算机动画技术是指使画面由单纯的静止状态流动起来的的技术，包括二维、三维技术，一般来说，按电脑软件在动画制作中的分类，电脑动画有电脑辅助动画和造型动画两种。电脑辅助动画属于二维动画，造型动画属于三维动画。电脑动画的产生大致有这样几个程序:(1)关键帧(原画)的产生;(2)中间画的生成;(3)分层制作合成;(4)着色;(5)预演。传统的数字动画就是静图的连续播放，而新的动画技术允许通过各种特殊的插值技术产生动画系列，flash动画甚至允许用户互动，动画给数码画带来了新的有别于传统绘画的面貌，数码画不仅需要动，而且动的技术是数码画的核心技术之一。
4.计算机图形图像处理技术
数码画的素材可以包括数码化的传统绘画，也可以包括利用计算机软件直接绘制的图画。在创作的过程中这些素材都可以运用计算机图形图像处理技术进行处理和重新布局。一般意义上，照片和电视扫描片等现有图片的修改或解释称为图像处理(imageprocessing)。尽管在计算机图形学和图像处理中所使用的技术有所重叠，但两种领域着重于不同的操作。计算机图形学中，计算机用来生成图形;而图形处理技术用来改善图片质量、分析图像或为机器人应用识别可视图案。然而，图像处理技术经常应用于计算机图形学，计算机图形学的方法也频繁应用于图像处理。数码画的生成和修改(包括构图)都经常应用到这种技术。这也是数码画与传统绘画的区别，就是说数码画不一定是“画的”或者说“绘的”，它可以是运用计算机图形图像处理技术生成处理出来的，目前这一技术广泛应用于数码画制作之中。
5.基于创作的互动技术及基于创作在接受环节的互动技术
(1).媒介的发展导致了媒介的革命。艺术家的艺术作品就伴随着媒介的发展而改变，采用新的表现载体，不断地刺激人类的视觉感官，挖掘人类的主观能动性。信息社会最大的科技革命就是人类对信息的接受从被动转变为主动，所以艺术创作主体、客体与创作对象之间的关系也发生了巨大的转变。艺术对象既可以是欣赏者，又可以直接参与到艺术创作之中，成为艺术创作的主体。这就需要在创作环节互动技术的支撑，艺术家和观众可以通过网络在创作上进行互动，艺术家必须预先考虑到艺术品在欣赏的时候与观众的互动而在创作时就把这种互动技术包含在数码画的作品之中。艺术对象与创作客体之间不再是被动的关系，而是互动的关系。互动比之前的艺术表现形式更加深化了艺术创作对象与客体之间的交流和沟通。从如今的发展趋势来看，客体愈加智能化、人性化，它越来越渴望扮演人类的角色，从而与创作对象以及接收对象之间建构了一种人际关系。
(2).传播数码画的技术，任何数码画作品都还原成相应的艺术信息，最终是数码性，二元性，是0和1的组合，那么数码画发挥作用的过程也就可以被还原成信息传播过程。所以，传媒技术对数码画这一艺术范式的形成具有革命的作用，正如麦克卢汉所说:“机械媒介将艺术的存在普及并强加在人们头上，因此越来越有必要研究传播对社会的功能和影响。
(3).接受数码画的技术，即数码画传播终端的技术。这种技术决定人们接受时的状态。比如同样是接受小说的内容，维多利亚时期的贵族是流行听仆人把小说的内容念出来，他们接受的是人的声音信息;现代社会读者习惯于捧着书阅读，他们接受的是文字的信息;当媒介技术进一步发展的时候，读者可以通过广播听小说联播，可以通过电视观看小说改编的电视剧，此时他接受的是电子声频的信息。不同的技术导致了人们完全不同的接受状态，也造就了不同的艺术形式。数码画可以通过流媒体技术、手机、电脑显示屏、电视接收机等媒体与观众交流互动。我们也可以把这三种技术看成是广义上的传媒技术，因为任何一种传媒技术都能涵盖艺术的制作、传播和接受的过程。
关键词：摄影测量；数字；测量系统；计算机
中图分类号： J4 文献标识码： A
引言
数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术，是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术融合了数字近景摄影测量的基本原理、计算机视觉的相关理论、计算机技术、数字图像处理技术、模式识别等学科的理论和方法，利用数字像机获取被测目标的数字影像来得到物体的形态、位置、姿态和运动从而完成对物体的测量。由于该技术利用计算机处理信息，属于非接触性测量技术。具有危险性低、信息容量高、信息易存储、可重复使用、精度高、速度快等优点。因此广泛应用于国民经济、科技研究和国防建设等领域。随着科技的不断向前发展,研究的进一步深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段,并且实时性、全自动源数据获取及仿真虚拟手段的研究将成为应用研究的趋势。
一、数字工业摄影测量技术的发展历程
（一）国外发展历程
早在上世纪60年代，国外就开始了数字工业摄影测量的研究。将摄影测量的相关理论、算法及软硬件逐步应用到工业测量领域，促进了工业的发展。数字工业摄影测量技术快速发展阶段始于90年代，随着计算机技术的快速发展和日益普及，同时工业对高精度摄影测量技术的要求越来越高，工业摄影测量技术逐步进入数字化时代。目前，数字工业摄影测量理论趋于完善，技术趋于成熟。
国外已经有多家公司推出了自己的数字工业摄影测量系统：美国大地测量公司的“V-STARS系统”、挪威Metronor公司的“Metronor系统”和德国Aicon3D公司的“DPA-Pro系统”等。
（二）国内发展历程
国内对数字工业摄影测量的研究开始于70年代。当时，一些研究机构就开始着力于摄影测量技术在工业领域的应用。由于知识的落后和生产水平的限制，该技术仍处于起步阶段，发展较为缓慢。90年代初，随着高精度摄影测量技术的进步，工业摄影测量技术大量应用在冶金、机械、车辆和采矿等工业领域，并且取得了显著的成效。同时，高校及研究机构对有关工业摄影测量技术的国内外相关理论及工程实践进行了研究，并针对数字工业摄影测量技术如何应用在工业测量领域提出了一系列创新理论，形成了一套新的。该阶段为初步发展阶段。数字工业摄影测量技术在理论和应用方面都有新的发展。目前，数字工业摄影测量技术已经进入快速发展阶段。随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的快速发展以及国内工业的飞速发展，许多研究机构引进国外的先进摄影测量技术、吸收新的工业摄影测量理念。 在数字工业摄影测量方面进行了很多的研究及应用工作。
目前，国内数字工业摄影测量产品主要有：天津大学研制的“汽车车轮定位参数激光视觉测量系统”、西安交通大学研制的“大型复杂曲面产品的反求和三维快速检测系统”和武汉大学研究的“Lensphoto”等。
二、数字工业摄影测量的关键技术
数字工业摄影测量技术是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。它属于高精度、大尺度三维坐标测量。为满足以上要求，需要解决以下关键性技术问题。
（一） 高质量影像的获取
获取高质量数字图像是高精度测量的基础之一。数字工业摄影测量技术需要对测量中使用的人工标志及其属性、光源特性、数字像机的设置和与成像质量有关的技术和设备等进行研究。
（二）摄影测量的人工标志
数字工业摄影测量技术使用人工标志作为测量的特征点。工业部件表面通常缺乏丰富、明显的纹理信息，在摄影测量过程中产生的图像，往往缺乏足够的、准确的特征点。为了避免这一不足，数字工业摄影测量中，采用设置人工标志点的方式产生足够数量且对比明显的特征点。发光二极管、投影激光、回光反射标志等均为人工标志点。
（三）圆形人工标志偏心差
在高精度工业摄影测量中，标志中心点定位偏心差是影响测量精度的因素。确定偏心差数学模型以及模型矫正工作有利于提高测量精度。
人工编码标志
使用人工编码标志可以加快测量速度，实现测量的自动化。每个编码标志对应一个唯一的编码，因此能够利用数字图像处理技术进行自动识别。设计编码标志应遵循以下原则：具有足够的编码容量、尺寸不宜过大、有唯一定位点和易于自动、准确识别。在数字工业摄影测量中，常用的编码标志有同心圆环型编码标志和点分布编码标志。同心圆环型编码标志采用二进制编码原理，具有原理简单、易于识别等优点。点分布编码标志由一组圆形标志点按照一定规则排列而成。
数字工业摄影测量技术发展趋势
现阶段，数字工业摄影测量技术在理论研究和工业实践方面都日趋完善。经过几十年的发展，该技术逐步走向产品化、实用化和高效化。从数字工业摄影测量技术的发展历程和现状，可以预测其发展趋势。
相机呈多样化、专业化
数字工业摄影测量常用的传感器主要是数码单反相机、红外相机、工业摄像头等。数码单反相机的价格低廉且成像性能强大，成为摄影测量的常用传感器。研究者也对单反相机进行了专业改进，使其更加适用于摄影测量。
测量精度、自动化程度不断提高
工业部件制造精度、表面复杂程度不断提高，数字工业摄影测量技术也必然向着高精度、超高精度和高度自动化方向发展。
三维数据分析软件专业化、精细化
获取三维坐标信息是数字工业摄影测量的基本功能。获取的三维坐标信息需要处理分析，才可以应用到所需的领域。多样性和复杂性的应用领域需要我们针对不同用户开发各种专用的、精细的数据分析软件。
结语
数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术，是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术随着科技的不断进步、研究的不断深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段。
参考文献
[关键词]rsa 公钥密码体制 安全性
rsa密码系统是较早提出的一种公开钥密码系统。1978年，美国麻省理工学院(mit)的rivest，shamir和adleman在题为《获得数字签名和公开钥密码系统的方法》的论文中提出了基于数论的非对称(公开钥)密码体制，称为rsa密码体制。rsa是建立在“大整数的素因子分解是困难问题”基础上的，是一种分组密码体制。
一、对称密码体制
对称密码体制是一种传统密码体制，也称为私钥密码体制。在对称加密系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄密出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。
二、非对称密码体制
非对称密码体制也叫公钥加密技术，该技术就是针对私钥密码体制的缺陷被提出来的。在公钥加密系统中，加密和解密是相对独立的，加密和解密会使用两把不同的密钥，加密密钥(公开密钥)向公众公开，谁都可以使用，解密密钥(秘密密钥)只有解密人自己知道，非法使用者根据公开的加密密钥无法推算出解密密钥，顾其可称为公钥密码体制。
采用分组密码、序列密码等对称密码体制时，加解密双方所用的密钥都是秘密的，而且需要定期更换，新的密钥总是要通过某种秘密渠道分配给使用方，在传递的过程中，稍有不慎，就容易泄露。
公钥密码加密密钥通常是公开的，而解密密钥是秘密的，由用户自己保存，不需要往返交换和传递，大大减少了密钥泄露的危险性。同时，在网络通信中使用对称密码体制时，网络内任何两个用户都需要使用互不相同的密钥，只有这样，才能保证不被第三方窃听，因而n个用户就要使用n(n–1)/2个密钥。对称密钥技术由于其自身的局限性，无法提供网络中的数字签名。这是因为数字签名是网络中表征人或机构的真实性的重要手段，数字签名的数据需要有惟一性、私有性，而对称密钥技术中的密钥至少需要在交互双方之间共享，因此，不满足惟一性、私有性，无法用做网络中的数字签名。相比之下，公钥密码技术由于存在一对公钥和私钥，私钥可以表征惟一性和私有性，而且经私钥加密的数据只能用与之对应的公钥来验证，其他人无法仿冒，所以，可以用做网络中的数字签名服务。
具体而言，一段消息以发送方的私钥加密之后，任何拥有与该私钥相对应的公钥的人均可将它解密。由于该私钥只有发送方拥有，且该私钥是密藏不公开的，所以，以该私钥加密的信息可看做发送方对该信息的签名，其作用和现实中的手工签名一样有效而且具有不可抵赖性。
一种具体的做法是：认证服务器和用户各持有自己的证书，用户端将一个随机数用自己的私钥签名后和证书一起用服务器的公钥加密后传输到服务器；使用服务器的公钥加密保证了只有认证服务器才能进行解密，使用用户的密钥签名保证了数据是由该用户发出；服务器收到用户端数据后，首先用自己的私钥解密，取出用户的证书后，使用用户的公钥进行解密，若成功，则到用户数据库中检索该用户及其权限信息，将认证成功的信息和用户端传来的随机数用服务器的私钥签名后，使用用户的公钥进行加密，然后，传回给用户端，用户端解密后即可得到认证成功的信息。
长期以来的日常生活中，对于重要的文件，为了防止对文件的否认、伪造、篡改等等的破坏，传统的方法是在文件上手写签名。但是在计算机系统中无法使用手写签名，而代之对应的数字签名机制。数字签名应该能实现手写签名的作用，其本质特征就是仅能利用签名者的私有信息产生签名。因此，当它被验证时，它也能被信任的第三方(如法官)在任一时刻证明只有私有信息的唯一掌握者才能产生此签名。
由于非对称密码体制的特点，对于数字签名的实现比在对称密码体制下要有效和简单的多。
现实生活中很多都有应用，举个例子：我们用银行卡在atm机上取款，首先，我们要有一张银行卡(硬件部分)，其次我们要有密码(软件部分)。atm机上的操作就是一个应用系统，如果缺一部分就无法取到钱，这就是双因子认证的事例。因为系统要求两部分(软的、硬的)同时正确的时候才能得到授权进入系统，而这两部分因为一软一硬，他人即使得到密码，因没有硬件不能使用；或者得到硬件，因为没有密码还是无法使用硬件。这样弥补了“密码+用户名”认证中，都是纯软的，容易扩散，容易被得到的缺点。
密码理论与技术主要包括两部分，即基于数学的密码理论与技术(包括公钥密码、分组密码、序列密码、认证码、数字签名、hash函数、身份识别、密钥管理、pki技术等)和非数学的密码理论与技术(包括信息隐形，量子密码，基于生物特征的识别理论与技术)。
公钥密码主要用于数字签名和密钥分配。当然，数字签名和密钥分配都有自己的研究体系，形成了各自的理论框架。目前数字签名的研究内容非常丰富，包括普通签名和特殊签名。特殊签名有盲签名、签名、群签名、不可否认签名、公平盲签名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等，它与具体应用环境密切相关。显然，数字签名的应用涉及到法律问题，美国联邦政府基于有限域上的离散对数问题制定了自己的数字签名标准(dss)，部分州已制定了数字签名法。密钥管理中还有一种很重要的技术就是秘密共享技术，它是一种分割秘密的技术，目的是阻止秘密过于集中，自从1979年shamir提出这种思想以来，秘密共享理论和技术达到了空前的发展和应用，特别是其应用至今人们仍十分关注。我国学者在这些方面也做了一些跟踪研究，发表了很多论文，按照x.509标准实现了一些ca。但没有听说过哪个部门有制定数字签名法的意向。目前人们关注的是数字签名和密钥分配的具体应用以及潜信道的深入研究。
参考文献：
[1]冯登国.密码分析学[m].北京：清华大学出版社，2000.
关键词：TCM的现状 TCM的原理 TCM的发展
1.TCM调制技术的发展背景与现状
随着数字移动通信的发展，频带资源日益宝贵，对数据传输质量的要求也越来越高。因此，如何提高信息传输系统的有效性和可靠性，便成为了该领域研究的重要课题。把编码调制技术应用于高速信息传输的通信中，较好地解决了这一问题。
一般的纠错编码技术对信息传输性能的改善是建立在带宽扩展的基础上的。因此，在带宽受限的信道中，依靠传统的纠错编码技术是难于提高信道利用率的。1974年Messy根据Shannon信息理论最早证明了将编码与调制作为一个整体考虑的最佳设计，就可大大改善系统的性能。1982年，Ungerboeck在IEEE Trans Information Theory上发表题为“Channel coding with multilevel/phase signals”的论文，正式宣布了人们研究多年的调制编码相结合的网格编码调制（Trellis Coded Modulation，简记为TCM）技术的诞生。该技术把信道编码和调制结合在一起进行设计，可以在既不增加信道频带宽度、也不降低信息传输速率的情况下，获得3～6dB的编码增益，宣告了一个划时代的、新的纠错编码技术的开始，成为继Shannon奠基以来信道编码技术发展的一个新的里程碑。随后，对TCM技术进行研究的热潮迅速的在全球范围内兴起，TCM研究领域取得了众多令人瞩目的成就，使得TCM技术从理论研究阶段逐步进入实用阶段。目前，TCM技术在无线通信、微波通信、卫星通信以及移动通信等各个领域中的应用前景非常广阔。
近年来，讨论衰落信道中应用编码调制方案的性能已成为编码调制中新的热点。由于TCM网格编码调制在衰落信道中的性能有一定的局限性，另一种编码调制方式-多级编码调制MLC（Multilevel Coding），进入了我们的视线。H.Lmai于1977年首先提出了MLC思想。MLC中使用多级的编码来保护信号点的每一个二进制向量元素。每一级编码器的码型选择也是以欧氏距离最大化为依据的。在接收端，每个码字都经过多级译码，从最低级开始的，高级考虑前一级的译码结果。MLC方案码率设计灵活、可实现不等错误保护度、易于使用信道容量规则，是Rayleigh衰落信道下有效的编码调制方案之一。
2.TCM调制技术的原理与特点
众所周知，应用纠错编码可以在不增加功率的条件下降低误码率，但是付出的代价是占用的带宽增加了。如何才能同时节省功率和带宽，是人们长久追求的目标。将纠错编码和调制相结合的网格编码调制（TCM）就是解决这个问题的途径之一。与传统编码技术相比，TCM网络编码调制技术将编码与调制技术有效地结合在一起，以增大编码符号之间的最小欧式距离为目的，这种调制在保持信息传输速率和带宽不变的条件下能够获得3dB-6dB的功率增益，因此得到广泛的关注和应用。
网络编码调制TCM技术利用编码效率为n/（n+1）的卷积码，并将每一码段映射为2n+1个调制信号集中的一个信号，在收端信号解调后经反映射变换为卷积码，再送入维特比译码器译码，其状态转移图呈网络状。
TCM有两个基本特点：第一是在信号空间中的信号点数目比无编码的调制情况下对应的信号点数目要多，这些增加的信号点使编码有了冗余，而不牺牲带宽；第二是采用卷积码的编码规则，使信号点之间引入相互依赖关系。仅有某些信号点图样或序列是允许用的信号序列，并可模型化成为网络状结构，因此又称为“格状”编码。
3.TCM调制技术的发展趋势
伴随着20世纪90年代以后先进的蜂窝数字移动、微蜂窝数字移动通信系统、个人通信技术、多媒体通信技术和CDMA技术的发展，TCM技术迎来了新一轮的发展势头，出现了许多新的研究领域和新的发展趋势。其中包括：BCM（Block-Coded Modulation）分组编码调制；TCM与扩频码分多址相结合；TCM码在 AWGN信道中研究的日趋完善；关于多重TCM在衰落的卫星、 陆地等典型衰落信道中的研究等等。这些研究热点几乎主导了TCM应用研究的整个市场。
TCM是 20世纪 80年代在数字编码通信领域中取得的重大成果之一，对于高效可靠地进行信息传输具有划时代的意义。纵观TCM技术二十多年的发展历程，我们可以得到这样的启示：通过系统内部的组合优化，可以使系统的整体性能得到极大的提高。TCM对数字通信领域变革的影响广阔深远。TCM技术方兴未艾， 正在迈向新的高峰。
参考文献
[1] 樊昌信，曹丽娜.通信原理（第六版）[M].北京：国防工业出版社，2009.
[2] 曹志刚，钱亚生 现代通信原理[M].北京：清华大学出版社，1992
关键词：马尔科夫过程模型；数据挖掘；技战术分析
中图分类号：G80-32文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)05-0712-04
数据挖掘（Data Mining简称DM）是用算法来抽取信息和模式，它是知识发现（Knowledge Discovery in Databases，简称KDD）过程的一个步骤［1］。一般认为数据挖掘是指从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取出隐含在其中的、人们事先不知道的，但又是潜在有用的信息和知识的过程［1］。
长期的研究与实践已经总结出多种数据挖掘方法。
关联模式挖掘（Association Rule Mining）就是从给定的数据集中发现频繁出现的项集模式知识。关联分析已经广泛应用于市场营销、事务分析等应用领域。最著名的关联规则挖掘算法是由Agrawal等人于1944年提出的Apriori算法［2］。Apriori算法的核心是：用前一次扫描数据库的结果产生本次扫描的候选项目集，从而提高搜索效率。在此基础上一些学者先后提出了许多关联规则的挖掘算法，但其主要工作集中在如何提高项集的生成效率和降低计算代价上［3］。
还有许多数据挖掘技术，如分类与预测、聚类分析、异类分析、演化分析、回归分析等等，这里不再一一介绍。本文提出一种基于马尔科夫过程的数据挖掘方法，并结合体育比赛技战术分析中制胜战术挖掘为例，介绍该方法的具体应用。
1基于马尔科夫过程的系统分析模型
以上算法并没有讨论状态可靠性的变化情况。从实际系统控制角度，状态转移是可以调控的因素，而状态可靠性相对稳定，所以这里仅给出转移概率变化的系统可靠性分析的挖掘算法。同理不难给出基于状态可靠性的挖掘算法。
3算法应用
数据挖掘技术在商品零售、银行、保险等行业得到广泛地应用，用于体育比赛中技战术分析并不多见。下面以乒乓球为例，介绍算法2.1在乒乓球比赛临场技战术分析中的应用。
3.1乒乓球比赛技战术数据采集根据乒乓球比赛临场技战术分析和算法2.1的要求，需要对比赛中每一个技术动作的执行过程进行记录。由于比赛中运动员的技战术动作变化较多，并且各种动作在瞬间完成，所以纪录比赛的过程具有挑战性，为此专门设计了乒乓球比赛脚本描述语言(Table Tennis Language简称TTL)和脚本数据库来完成纪录工作。
3.1.1乒乓球技战术描述TTL语言首先把运动员的技术动作分解成击球方式、击球基本动作、击球效果、击球路线四个方面，并对其进行编码，这些编码构成乒乓球技战术描述语言的基本词汇。下面是单词表的部分单词。
表1中的第3列“动作编码”是描述语言的基本词汇，第4列是适合英语习惯的编码。开发者可以二选一，或一起使用。
对乒乓球比赛中的常见技战术进行分类和编码，这些技战术编码构成了脚本描述语言的基本句型。下面是部分技战术编码。
3.1.2乒乓球技战术采集技术在实际比赛中可以分别利用脚本描述语言的单词与句型编码进行技战术信息的采集。下面介绍基于技术动作编码的采集方法。
基于技术动作编码的数据采集技术是指，利用技术动作编码规则，对比赛中双方运动实际运用的技术动作，逐一加以描述并输入到计算机中。使用方法案例如下：
图1脚本和对应的输入码上述脚本纪录存放在技战术数据的数据库中，如图2所示。
图2部分技战术脚本数据3.2乒乓球比赛技战术分析乒乓球比赛中每一次比分的形成过程都是由若干技术动作构成，不同的技术动作的组合形成各种战术套路。在比赛中，技战术的制定与对手采用的战术有关，所以一个优秀运动员在比赛过程中要制定多种技战术套路，这些套路在比赛中交替采用，形成各种战术变化。比赛的制胜与技术动作的成功率（状态可靠性）和技术动作转换，即战术的成功率（状态转移概率）有关。从统计学角度，高水平运动员的技术动作成功率呈现一种相对的稳定性，而战术的调整是比赛制胜的关键，所以对战术分析尤为重要。
4结论
本文对基于马尔科夫过程的数据挖掘方法进行了研究和讨论，其主要贡献如下：1） 从理论上证明了基于马尔科夫过程的系统关键因素挖掘方法的正确性，给出了系统可靠性灵敏度分析中转移概率增量的设定方法，为进一步挖掘关键因素奠定了基础。2） 提出了基于马尔科夫过程的数据挖掘算法，并对算法的执行时间和空间进行了分析。3） 结合乒乓球比赛中制胜因素分析问题，给出了挖掘算法的应用。经过分析得出“高水平乒乓球比赛中，控制到相持、发球到接发球和控制到进攻”是比赛制胜关键的结论，这一结论与实际情况吻合。
本文提出的数据挖掘方法不但可以用于乒乓球比赛的技战术分析，还可以用于其他球类比赛的技战术分析，比如排球、羽毛球、网球等等，只要系统行为满足马尔科夫过程条件既可。体育比赛技战术分析中应用数据挖掘技术还是一种新的尝试，我们已经开发出乒乓球比赛临场技战术分析系统。
参考文献：
［1］ Usama Fayyad, Gregory Piatetsky-Shapiro, and Padhraic Smyth, Knowledge discovery and data mining: Towards a unifying framework. Proceedings of the International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, pages,1996：82-88.
［2］ Agrawal R,Srikant R. Fast algorithms for mining association rules［A］.Proceedings of the 20th International Conference on Very Large Databases［C］.Santiago:Morgan Kaufmann,1994：487-499.
［3］ Agrawal R,Srikant R. Mining sequential patterns. In Proc, 1995 Int,Conf.Data Engineering (ICDE'95), pages 3-14,Taipei,Taiwan,Mar，1995.
关键词：数码绘画；插画；多元化；多样性；结合
一、 插画在当下社会的形势
1.1插画的发展现状
现今的社会经济发展迅猛数字化机械化发展迅速，数字化、信息化的时代来临。同样的，传统手绘插画艺术也进入了数字化的时代，从而产生了新的绘制情势。就是本篇论文介绍的数码绘画艺术[1]。
1.2国外插画的发展
在外洋，尤其以欧美、日本、韩国等发达国家为主，在艺术学校中插画已经被设立为一门单独的学科，数码绘画艺术在欧洲和亚洲等经济发展比较靠前的国度中都拥有很大的市场和很好的发展前景。对插画艺术的欣赏评鉴在社会上已经是司空见惯了，许多的自主插画产物在市场上流通出现，比如书籍，插图等等。在日本，数码绘画插画艺术也已经占了市场很大的比重，现代的插画家已经普遍的运用计算机数码绘画技术来进行插画的绘制[2]。
1.3国内插画的发展现状
我国的数码插画艺术设计与欧美、日本、韩国等发达国家相比还是一个刚起步的状态，好比一只嗷嗷待哺的小鹰。很多人对于数码绘画技术的忽视导致了CG画师也是近年来数码绘画行业中的稀缺人才[3]。而在20世纪90年代末至本世纪初数码绘画师成为了一个受人们欢迎且神奇的职业，CG画师的作品也更加的受到大众的欢迎，其中比较出众的是暴雪娱乐的一批插画精英，其插画作品也因为魔兽世界被大家熟知。
二、数码绘画技术和插画的基本概念
2.1插画的概念
插画，西文统称为"Illustration"，意思是"照亮"，也就是插在文字当中有助于对文字内容理解的图画，也就是说插画可以使文字变得更加的简单易懂。插画最先是在十九世纪初随着传播媒介的变迁被大家熟知的，发展到现在插画被用作于各种地方，并且插画主要是运用图像来表达自己的思维和构想，将自己想表达的内容以艺术的形式表现出来，具有较强的艺术表现力。插画同样也是一种非常重要的视觉传达形式，在商业活动、文化活动、电影电视文化等方面出现的比较多，例如：出版物；商业宣传；影视多媒体；游戏设计等等[4]。
2.2数码绘画概念
我们所说的数码插画目前主流的软件工具有：Photoshop、Freehand、Coreldraw、Painter、3Dmax、MAYA等。数码绘画技术在现代插画中有一个很显著的特点那就是对于传统手绘风格的模仿与再次重现。其中一方面体现在一些特有的效果上，数码绘画技术对于水墨画、水彩画、油画等传统手绘风格中笔触和肌理的效仿，另一方面体现在画面的风格上和数码绘画技术对各种类型风格的效仿，类似于涂鸦类风格、唯美风格、卡通漫画风格等。所以说数码绘画技术强大的效仿功能与其笔触的多样性的选择是数码绘画技术与传统手绘风格结合的优势，在表现技法上的自由度大大的提高，使得作画更加的方便快捷。插画师在现代插画创作过程中使用的最多的就属数位板了，创作者可以随心所欲的使用各种材料，这些软件提供了水彩、喷枪、蜡笔、铅笔、油画、等多种笔触的效果，效果通常比较自然、随意、保留着材料、质感、肌理和笔触。而且压感笔也同样可以模拟出人手用笔的感觉，对于笔触的透明度和变化也可以很好的控制，并且可以轻松地创造出各种虚拟的效果。传统手绘则使用的是颜料、画架画板、画笔和各种纸张工具。数码绘画技术与传统手绘相融合，使手绘方式发生了改变，没有了颜料、画笔、纸张的传统绘制形式，取而代之的是以电子文件的方式呈现。数码绘画艺术以电子科技发展和一种新的传播媒介作为基础，将人类理性思维和艺术创作思维合二为一，使用电脑绘制图像有着明快的色彩、修改起来更加简便、保存方便快捷，不仅使得手绘的效率得到提高，同时还能使绘画风格多样化。插画师开始追求和更多的重视自己个性的表达，将自己的特点放到画面中同时也使设计师将更多地精力放在设计创作上，而不是将大量的时间精力放在一张画的制作上，所以数码绘画技术拓展了插画设计者的创作空间同样的也提升了设计者的工作效率，也有益于将大量富有设计感的创作元素带到我们的身边[6]。
2.3数码绘画步骤
首先我们将插图底稿进行处理，通常对于一幅画的底稿处理有两种方式，一种是作者使用纸和笔进行传统方式的草图设计勾画素描稿，之后通过扫描的方式输入到电脑里，接着使用Photoshop编辑处理，另一种方法就是直接使用数位板来进行草图绘制。利用纸笔绘画出来的线稿草图比电脑手绘的线条更加流畅，整体的结构更容易掌握，原因是现在的数位板虽然已经拥有灵敏的压感，但还是不能完全的模拟人手使用纸笔时的感觉，这也成为数码产品接下来研究和开发的领域。接下来我们将清晰的底稿草图使用软件来进行上色，利用软件特点我们可以方便的将多个元素进行合成，并且可以做到半透明图像元素叠加，从而产生一种和谐的图像效果。具体的上色步骤分别为：
铺底色：体现画面大致的色彩关系和明暗关系，我们可以采用喷枪、水彩、数字水彩等各种笔刷工具。
绘制背景：将画面进行精细的描绘从而使物体产生体积感，质感等细节，在最后对各个图层中的元素进行色阶、色调、饱和度、图层透明度等进行调整和处理，使得这些元素完美的结合在一起，使他们之间的过渡更加自然，使得画面可以达到传统手绘插画无法表现的一些复杂效果。
细节刻画：将色彩进行仔细刻画用来表达画面中物体或者人物的体积感，物体或者人物在图像中的明暗关系和色彩上的冷暖对比，一幅画的细节不仅仅反应出作者的绘画功底，也可以突出作品的整体特点以及画面的趣味性。
画面细微调整：在我们绘制完毕以后我们可以根据我们画面的需要来调整整张画面，包括整体画面的色调、亮度、对比度、饱和度、图像的裁剪等。往往可以绘制出一幅精彩的画面。之后我们将绘制完成的插画作品进行保存，将绘制完成的画作、插画文档以及有关的资料元素保存。
三、结论
在数码绘画技术和传统手绘方式的结合下，我们往往可以看到在现实生活中无法看到的空髌婊谩⒐值的奇幻的画面，其中绝大多数都是用在现实中不存在的题材，加以创作者的灵感和想象，将明确的内容以创作者玄妙的幻想表现出来。艺术是生命中最灵敏的感觉，它表达了自身对于整个世界的感受、印象、希望和梦想，在以后的世界里或许数字化技术将会引导我们创建和管理这个世界。
参考文献
[1] 网站
[2] 尤劲东.《当代插图如是说》[M].百花文艺出版社.2008（10）
[3] 李强.《主流插画表现技法》[M].2010（11）
[4] DONALDA.NORMAN.《情感化设计》[M].电子工业出版社
会议开幕式由学会常务理事、中国科学技术大学韩正甫教授主持，中国科学技术大学副校长朱长飞、安徽省委办公厅副主任、省密码管理局局长徐飞、中国科学院院士郭光灿分别致辞，开幕式还安排了学会会士颁证仪式，在欢快的乐曲声中，蔡吉人、郭光灿院士为中国密码学会首批7位会士颁发了会士证书。
本次会议就密码学的理论和应用进行了广泛的学术交流，重点讨论密码学理论方面的前沿进展，内容涉及密码学各研究领域，包括：基础算法和理论、对称密码、公钥密码、量子密码、数字签名、信息隐藏与水印等。这些论文反映了我国当前密码学的研究动态，也展现了我国密码学研究与应用的实际水平。
为提升中国密码学会年会的整体水平，也为了给参加中国密码学会年会的国内学者提供良好的学习交流机会，大会还特别邀请了6位国内外知名的密码学家进行演讲并回答现场提问。图灵奖获得者，以色列魏茨曼科学研究所教授、著名RSA算法创始人之一Adi Shamir，作了题为“Improved Attacks on Multiple Encryption”的报告，该报告介绍了一种新的针对多重加密的攻击方法；中国科学院软件所张振峰研究员的报告题目为“Proxy Re—encryption： Strong Security， Efficient Construction and Non—interactive Opening”；中国科学技术大学的李宏伟博士介绍了量子密码安全性相关研究的思路和最新进展；来自丹麦工业大学的Christian Rechberger教授作了题为“Cryptanalytic ideas applied to AES and SHA”的报告；威斯康星大学（密尔沃基）的许光午教授讨论了数论和代数中许多优美的思想和构造在密码设计、分析和算法中的应用；清华大学白国强教授回顾和总结了利用集成电路技术实现密码算法的历史和现状，介绍了当前利用集成电路技术实现密码算法时所面临的挑战和主要问题，并对新技术突破性的发展将如何影响密码学发展提出自己的看法。
本次会议首次增设了自由讨论环节，让密码学界特别是青年学者们有一个自由发表自己观点和见解的场合，可以说开辟了一个自由学术讨论的环境，对学术新人的成长起到了很好的推动作用。
本次大会不仅重视理论的创新，也同样重视实践和应用，在中国密码学会领导的支持下，大会不仅得到了承办单位中国科技大学的全力配合，更得到了协办单位国网电力科学研究院通信与用电技术分公司和北京中电华大电子设计有限责任公司的大力支持。两家企业也在会上展示了密码学在产业和市场应用方面的经验、成果，并指出了面临的难题和密码学应用研究的新方向。这些创新环节也都得到了参会者的肯定。
会议休息期间，主办方还组织参会代表参观了中国科大校史馆、少年班以及合肥市内著名景点包公祠、李鸿章故居等，宣传了中国科大的文化和理念以及合肥的人文历史，给每一位参会者留下了深刻而美好的印象。闭幕式上，裴定一理事长就中国密码学会的年会改革方案做了详细的说明，高
度赞扬承办单位中国科学技术大学的优质组织和服务，为年会优秀论文颁发了证书，并宣布下一届年会承办单位为福州大学。
关键词：密码学；课程设置；教学方法
中图分类号：G642
文献标识码：A
1引言
密码学能有效保障信息的机密性、认证性、完整性和不可否认性，是信息安全的核心技术之一，为信息安全提供了深刻的理论依据和丰富的应用实践基础。目前各大高校已为信息安全专业、计算机科学与技术、通信工程和信息与计算科学专业的本科生或研究生开设了密码学课程，如北京大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安电子科技大学、电子科技大学等，也有一些教研[1-4]。然而，对于更多的高校，密码学课程的教学却处于探索阶段。
公立函馆未来大学(Future University-Hakodate)位于日本北海道函馆市龟田中野町，始建于2000年，是一所以信息科学为特色的公立大学。该校有两大学院(系统信息科学研究科和系统信息科学专业)和三学部(信息建筑学科、复杂系统学科和系统信息科学部)。学校研究与教育涵盖了以硬件为中心的计算机科学、认知科学、信息系统设计与复杂系统。虽建校不久，但该校的密码学学科却取得了骄人的成绩，在高木刚(Tsuyoshi Takagi)教授的带领下，在双线性配对运算方向已到达国际先进水平。笔者在公立函馆未来大学从事博士后研究期间，旁听了高木刚教授面向计算机专业硕士生开始的密码学课程，并和他交流了教学经验及学术思想，感触颇深。本文就该校密码学课程设置与教学方法进行了描述和讨论。
2密码学课程的特点
作为信息安全和其他信息科学类专业的一门专业基础课，密码学课程具有以下特点[4]：
(1) 作用和地位十分重要。密码学是实现保密通信和信息系统安全的主要技术手段和工具，信息安全的保密性、认证性、完整性和不可否认性等属性都需要用密码学的工具来完成。随着计算机和计算机网络在军事、政务、金融、商业等部门的广泛应用，社会对计算机的依赖越来越大，如果计算机系统的安全受到破坏，将导致社会的混乱并造成巨大损失。因此，确保计算机系统的安全已成为世人关注的社会问题并成为信息科学的热点研究领域。密码技术是信息安全的关键技术之一，几乎所有的信息安全技术都应用到密码技术。
(2) 覆盖的内容多，涉及的数学知识多。由于发展历史较长和研究问题的特殊性质，密码学从基础理论到实用算法，形成的内容和分支较多。例如，数字签名体制就分为签名体制、盲签名体制、环签名体制、群签名体制等10余种签名体制。同时，密码学还涉及较多的数学知识，如数论、抽象代数、概率论、组合数学、计算复杂性和信息论等方面的知识。
(3) 与其他学科联系广泛。密码学与其他学科具有广泛联系，这些学科包括应用数学、通信、计算机科学、信息处理等。从应用数学的角度看，密码学是数论、抽象代数等理论的一种应用；从通信的角度看，密码学是实现保密通信的一种技术手段；从计算机科学的角度看，密码学是数据安全、计算机安全和网络安全的研究内容；从信息处理的角度看，密码是信息处理的一种形式。密码学的研究内容决定了它的交叉性和广泛性，这使得人们能从不同方面去研究密码学，从而推动密码学学科的不断发展。各种数学和其他学科研究的新成果也会很快地应用于密码学当中，例如基于椭圆曲线的加密和签名方法、量子密码和数字水印等。
(4) 实践性很强。密码学的研究目的就是解决实际生活当中的信息安全问题，例如提供保密性、认证性、完整性和不可否认性，这些属性是信息社会中不可或缺的重要属性，它们随着计算机的普及，借助于密码学的各种算法得以实现。因此，密码学是一门实践性很强的课程。只有理论联系实际，才能把这门课程学好。
3密码学课程教学内容的设置
公立函馆未来大学的密码学课程分为以下几部分：
(1) 数学基础：该部分讲述整除、同余、模运算、欧几里得算法、扩展的欧几里得算法、欧拉函数、群、环、域和概率论等的基本概念。该部分的教学目的是使学生对密码学所需的数学知识有个大概的了解，为以后的学习打下基础。
(2) 密码学基本概念：该部分讲述密码学的历史、加密和隐私概念、密码学的目标、攻击模型、密码协议和可证明安全性等。该部分的教学目的是使学生对密码学有个总体的认识，为以后的学习打下基础。
(3) 对称密码体制：该部分讲述了流密码和分组密码体制。流密码只是介绍了一些基本概念。分组密码是本章的重点，主要讲述了DES、AES和分组密码的工作模式。该部分的教学目的是使学生对对称密码体制，尤其是分组密码体制有深刻的认识，了解分组密码设计原理和特点。
(4) 公钥密码体制：该部分讲述公钥密码体制的概念、RSA公钥密码体制、ElGamal公钥密码体制、Rabin公钥密码体制、基于椭圆曲线的密码体制和基于身份的密码体制。该部分的教学目的是使学生对公钥密码体制有个深刻的理解，了解公钥密码体制与对称密码体制的区别。
(5) 数字签名：该部分讲述数字签名的基本概念、RSA数字签名、ElGamal数字签名、数字签名标准DSS、群签名、签名、盲签名和环签名等。该部分的教学目的是使学生掌握常用的数字签名体制，掌握数字签名体制的设计原理和特点，对特殊的数字签名，如群签名、签名、盲签名和环签名有个初步的认识。
(6)Hash函数：该部分讲述Hash函数的基本概念、MD5、SHA、基于分组密码的Hash函数和Hash函数的应用。该部分的教学目的是使学生掌握Hash函数的设计原理和要求，对MD5和SHA两种重要Hash函数有个深刻理解。
(7) 密码协议：该部分讲述密钥分配和密钥交换、认证体制、零知识证明、电子选举和电子现金等。该部分的教学目的是使学生对密码应用有深刻的理解，对如何根据应用环境设计密码协议有个基本的认识。
(8) 可证明安全性：该部分讲述公钥密码和数字签名的可证明安全性。包括公钥加密体制的安全性概念、数字签名体制的安全性概念、随机预言模型、RSA-OAEP等。该部分的教学目的是使学生对可证明安全性知识有个初步认识，能够对公钥加密体制和数字签名体制进行形式化证明。
4密码学课程的教学方法
通过笔者在公立函馆未来大学密码学课程的学习，总结出如下教学方法：
(1) 注重数学知识的讲解。学习密码学需要用到很多数学知识，教师在教学中很重视数学知识的传授，在第一章中专门讲授了密码学需要的数学知识。此外，教师在讲授其他章节内容时也常常介绍一些数学知识，如在讲授RSA算法时讲授了模运算和复杂性理论。
(2) 注重讲清各部分的区别与联系，以便于学生掌握和记忆。密码学课程涉及到很多概念，这些概念很难记忆。教师在教学中注重讲解各种概念的区别与联系，如对称密码体制和公钥密码体制的区别和联系、公钥加密体制和数字签名体制的区别和联系、分组密码体制和流密码体制的区别和联系。通过这些讲解，学生掌握和理解这些知识就容易多了。
(3) 注意讲述历史知识，激发学生兴趣。密码学涉及到很多有趣的历史知识。在讲授密码的起源时，教师介绍了公元前五世纪斯巴达人使用的一种叫“天书”(Skytale)的器械。它用一根木棍，将羊皮条紧紧缠在木棒上，密信自上而下写在羊皮条上，然后将羊皮条解开送出，只有把羊皮条重新缠在一根同样直径的木棍上，才能把密信的内容读出来――这是最早的一种移位密码。在讲解公钥密码概念时，他们讲解了Diffie和Hellman这两位公钥密码开创者的生平，并将这两位学者的照片给学生看。通过这些历史知识的讲解，学生对密码学产生了浓厚的兴趣。
(4) 注重与科研工作相结合。教师在教学中很注重与科研工作相结合。他们常常讲到自己的科研项目与经历，也常常将最新的研究成果带到课堂，将最新的论文发给学生研读，使学生对最新的研究方向有个初步认识。
(5) 注重总体理解。某些密码学算法涉及的步骤很多，理解比较困难。如DES就涉及到了16轮变换，每轮都有置换和代换运算。教师在介绍该算法时注重总体算法的把握，先让学生对该算法有个总体的认识，然后再讲述每一步骤的详细算法。
5结束语
本文介绍了日本公立函馆未来大学面向计算机专业硕士生开设的密码学课程的具体情况，包括课程内容设置与教学特点。希望能对我国密码学课程有一定的启发。
参考文献：
[1] 沈瑛,郑河荣. 密码学课程的设计与实践[J]. 温州职业技术学院学报,2003,3(3)：76-77.
[2] 段桂华,杨路明. 基于组件技术的密码学理论与技术实验教学方法[J]. 北京电子科技学院学报,2006,14(1):44-46.
[3] 丁勇. 信息与计算科学专业密码学教学研究[J]. 桂林电子科技大学学报,2008,28(2):131-133.
[4] 李梦东. 密码学课程设置与教学方法探究[J]. 北京电子科技学院学报,2007,15(3):61-66.
The Course Design of Cryptology and Its Teaching Method at Future University-Hakodate
LIFa-gen
(School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and
Technology of China, Chengdu 610054，China)
购物车(0)