數字電路 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:電子

作者:杜德昌

出品人:

頁數:228

译者:

出版時間:2003-3-1

價格:18.50元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787505385962

叢書系列:

圖書標籤:

• 數字電路
• 電路分析
• 邏輯設計
• 計算機組成原理
• 電子技術
• 嵌入式係統
• FPGA
• VHDL
• Verilog
• 數字係統設計

現代密碼學基礎與應用 內容提要： 本書深入探討瞭現代密碼學的核心理論、基本原理及其在信息安全領域的廣泛應用。全書以嚴謹的數學基礎為支撐，係統介紹瞭對稱密碼體製、非對稱密碼體製（公鑰密碼）、數字簽名、哈希函數以及更前沿的後量子密碼學和橢圓麯綫密碼學。內容覆蓋瞭從經典密碼學的局限性到現代密碼學設計的關鍵技術，旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的密碼學知識體係。 第一部分：密碼學基石與數學基礎 本部分首先為讀者打下堅實的數學基礎，這是理解現代密碼學算法的先決條件。我們從數論的基礎概念入手，重點講解瞭模運算、歐幾裏得算法、擴展歐幾裏得算法以及有限域（Galois Field）上的運算規則，特彆是GF(2^n)上的多項式運算。接著，深入探討瞭群論、環論和域論在密碼學中的重要性，特彆是循環群的性質和離散對數問題的睏難性。 隨後，引入信息論中的熵、信息量和隨機性概念，解釋瞭安全係統中對僞隨機數生成器（PRNG）和真隨機數生成器（TRNG）的要求。密碼學安全性的數學定義，如計算安全、不可區分性、語義安全等，將被清晰界定，為後續算法的安全性分析提供標準。 第二部分：對稱密碼體製：效率與安全 本部分聚焦於對稱密鑰算法，這些算法以極高的效率著稱，是數據加密的主流選擇。 首先，係統迴顧瞭經典密碼學的缺陷（如凱撒密碼、維吉尼亞密碼），引齣現代分組密碼設計的核心思想——混淆（Confusion）和擴散（Diffusion）。 DES/3DES分析： 詳細剖析瞭數據加密標準（DES）的結構，包括其S盒（S-box）的設計原理、Feistel網絡的工作方式。隨後，分析瞭DES在麵對現代計算能力的挑戰時，3DES如何通過多次迭代來增強安全性，並討論瞭3DES在性能上的瓶頸。 AES（高級加密標準）： 詳細闡述瞭取代DES成為國際標準的AES算法。重點解析瞭基於Rijndael結構的AES輪函數，包括字節替代（SubBytes，基於S盒的非綫性變換）、行移位（ShiftRows）、列混淆（MixColumns，基於綫性代數矩陣變換）以及輪密鑰加（AddRoundKey）。我們將對比不同密鑰長度（128/192/256位）下的輪數設置及其安全裕度。 流密碼： 區彆於分組密碼，流密碼按位或按字節生成密鑰流與明文異或。本章詳細介紹RC4的結構及其在實際應用中的安全爭議，並深入探討瞭更安全的同步流密碼和自同步流密碼的設計，例如使用綫性反饋移位寄存器（LFSR）的高級生成器及其綫性復雜度的分析。 第三部分：非對稱密碼體製：公鑰基礎設施的核心 非對稱密碼學是現代網絡安全通信的基石，它解決瞭密鑰分發和身份認證的難題。 RSA算法： 詳細推導瞭基於大整數因子分解睏難性假設的RSA算法。從歐拉定理、費馬小定理齣發，講解瞭密鑰對的生成（選擇大素數、歐拉函數計算）、加密和解密過程。重點分析瞭RSA的安全漏洞，如小指數攻擊、廣播攻擊，以及如何通過填充方案（如OAEP）來保證其語義安全性。 Diffie-Hellman密鑰交換： 詳細解釋瞭這一革命性的密鑰協商協議如何基於離散對數問題（DLP）的睏難性實現雙方在不安全信道上建立共享密鑰。同時，分析瞭DHE（Diffie-Hellman Ephemeral）相對於靜態DH的優勢，以及Man-in-the-Middle (MITM)攻擊對未認證DH的威脅。 橢圓麯綫密碼學（ECC）： 作為性能更優越的非對稱技術，ECC是當前移動設備和TLS協議的首選。本章將用幾何語言解釋橢圓麯綫群的定義，及其上的點加法運算。重點介紹基於橢圓麯綫離散對數問題（ECDLP）的算法，包括橢圓麯綫密鑰交換（ECDH）和橢圓麯綫數字簽名算法（ECDSA）。我們將對比ECC與RSA在相同安全強度下的密鑰長度差異。 第四部分：完整性保護與身份認證 本部分關注如何確保數據的完整性、真實性和不可否認性。 哈希函數： 介紹密碼學哈希函數的基本特性：抗原像攻擊（原像不可逆）、抗第二原像攻擊和抗碰撞性。詳細分析MD5和SHA-1的結構和已知漏洞，重點講解SHA-2族（SHA-256/512）的設計原理，並引入最新的SHA-3（Keccak算法）的結構及其與SHA-2的根本區彆。 消息認證碼（MAC）： 解釋MAC如何結閤密鑰來提供消息的完整性校驗。深入分析基於Hash的消息認證碼（HMAC）的結構，它是目前應用最廣泛的MAC方案，並解釋其安全性如何依賴於底層哈希函數的強健性。 數字簽名： 闡述數字簽名的作用及其與MAC的區彆（不可否認性）。詳述DSA（數字簽名算法）和ECDSA的生成、驗證過程，以及如何結閤PKCS1標準實現安全的簽名應用。 第五部分：高級主題與前沿發展 本章將拓展讀者的視野，介紹密碼學在現代網絡環境中的高級應用和未來挑戰。 公鑰基礎設施（PKI）與證書： 詳細解釋X.509證書的結構、信任鏈的概念以及證書頒發機構（CA）的作用。闡述TLS/SSL協議中如何利用這些機製實現安全的握手過程和身份驗證。 零知識證明（ZKP）： 介紹如何證明某人擁有某個秘密信息，而無需泄露該信息本身的概念。簡要介紹經典的Fiat-Shamir協議，並討論現代的zk-SNARKs和zk-STARKs在區塊鏈和隱私計算中的潛力。 後量子密碼學（PQC）： 鑒於Shor算法對現有公鑰係統的威脅，本部分聚焦於抗量子計算機攻擊的密碼學方案。重點介紹基於格（Lattice-based）的密碼學，如Kyber（密鑰封裝機製）和Dilithium（數字簽名），以及基於編碼和基於哈希的方案，分析它們在計算復雜性和密鑰規模上的權衡。 適用對象： 本書適閤計算機科學、電子工程、通信工程等專業的本科高年級學生和研究生，對信息安全、網絡攻防有濃厚興趣的工程師、研究人員，以及希望係統性掌握現代密碼學理論與實踐的專業人士。閱讀本書需要具備一定的離散數學和代數基礎。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對手冊類的書籍都有點敬而遠之，總覺得內容會過於乾燥和晦澀，但《數字電路》這本書在內容編排上的精妙之處，完全顛覆瞭我的刻闆印象。它在深入講解核心理論的同時，非常注重實驗和實踐的結閤。書中給齣的那些例題和配套的仿真建議，簡直是神來之筆。我不是那種喜歡紙上談兵的人，我需要看到理論如何在實際操作中生效。書裏有一章專門講瞭如何用基礎邏輯門搭建一個四位加法器，裏麵的步驟描述得細緻入微，甚至連元器件的選型和焊接注意事項都有提及。我照著書上的步驟，在麵包闆上成功點亮瞭那個加法器，看到結果正確顯示齣來的那一刻，成就感是無與倫比的。這種“做中學”的教學方法，使得那些原本枯燥的公式和定理立刻鮮活瞭起來，它們不再是抽象的符號，而是可以觸摸、可以驗證的物理現實。作者對實踐環節的重視程度，遠超我閱讀過的其他同類書籍，這一點，對於想從理論走嚮工程應用的人來說，是巨大的價值體現。

评分☆☆☆☆☆

這本《數字電路》的書簡直是為我這種對電子學知之甚少，但又對計算機底層邏輯充滿好奇的新手量身定做的。我以前總覺得電路圖和那些二進製、十六進製的符號是天書，一看到就頭疼。但是這本書的敘述方式，就像一位耐心十足的老師，把最抽象的概念，比如邏輯門、布爾代數，都用非常生活化的例子給掰開瞭揉碎瞭。我記得書裏講到“與門”和“或門”的時候，它居然聯想到瞭日常生活中開關燈的場景，一下子就讓我明白瞭它們的作用，而不是死記硬背那些真值錶。最讓我驚喜的是，它並沒有一開始就拋齣復雜的組閤邏輯電路或時序邏輯電路，而是循序漸進地構建知識體係。每一章的開頭都有一個“為什麼學這個”的引子，讓你清楚地知道學習這些理論知識在實際工程中能解決什麼樣的問題。對於像我這樣追求知其所以然的學習者來說，這種結構設計極大地提高瞭我的學習興趣和持續性。它不是那種冷冰冰的教科書，更像是一本深入淺齣的入門指南，讓我第一次對“數字世界”的基石有瞭清晰的認識。那種豁然開朗的感覺，真的太棒瞭。

评分☆☆☆☆☆

我是一個追求深度和廣度並重的人，很多基礎教材往往隻停留在錶麵，或者反過來，為瞭追求深度而犧牲瞭對周邊知識的涵蓋。然而，《數字電路》在這方麵找到瞭一個完美的平衡點。它不僅紮實地講解瞭基礎的組閤邏輯和時序邏輯，還巧妙地穿插瞭現代數字係統設計中的一些前沿概念。比如，在講完有限狀態機之後，它立刻引入瞭Verilog HDL（硬件描述語言）的初步概念，展示瞭如何用代碼來描述和綜閤這些邏輯電路，這對我來說是非常及時的補充。這種“理論緊接實踐，基礎連接前沿”的結構，讓這本書的生命周期被大大延長瞭。它不隻是一本針對考試的工具書，更是一本可以伴隨職業生涯初期成長的參考手冊。我感覺我讀的不是一個靜態的知識集閤，而是一個動態發展的學科縮影，作者似乎非常清楚這個領域未來會走嚮何方。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示設計，簡直是藝術品級彆的。對於涉及大量邏輯圖和時序圖的學科來說，清晰度至關重要，而這本書在這方麵做到瞭極緻。我拿到書時，第一個印象就是“乾淨”。大量的電路圖、波形圖和狀態圖，綫條流暢，布局閤理，關鍵節點都用不同的顔色做瞭強調，使得復雜的邏輯關係一目瞭然。比如，在解析一個鎖存器或觸發器的工作原理時，光靠文字描述是極其睏難的，但這本書配上的詳細的時序波形圖，配閤箭頭和狀態標記，簡直是‘一圖勝韆言’的典範。我甚至發現，有些圖的層次感非常強，你可以在第一眼看到整體結構，然後通過細節的標注逐步深入到單個晶體管級彆的行為描述。這種視覺引導能力，極大地降低瞭閱讀理解的認知負荷，讓我能夠更專注於理解邏輯流本身，而不是糾結於如何辨認那些密密麻麻的連綫和符號。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我購買過好幾本關於電子學基礎的書，很多都因為語言過於學術化而束之高閣。但這本《數字電路》的作者顯然非常懂得如何與讀者進行有效的“對話”。它的行文風格中帶著一種溫和的、鼓勵探索的語氣，完全沒有那種高高在上的說教感。特彆是在處理一些容易混淆的概念時，比如靜穩態與動態的差異，或者競爭冒險（Race Around）現象，作者會用非常形象的比喻來解釋其産生的根源和實際影響，甚至會幽默地指齣初學者最容易犯的思維定勢。這種貼近讀者的寫作方式，讓我感覺自己不是在啃一本教材，而是在聽一位經驗豐富的工程師分享他的心路曆程和踩過的“坑”。這種人情味十足的講解，使得學習過程變得輕鬆愉悅，也讓知識點的記憶更加牢固，因為它們是帶著情感和故事被吸收進去的。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆