信息论与编码基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防科技大学出版社

作者:唐朝京

出品人:

页数:255

译者:

出版时间:2003-1

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787810249218

丛书系列:

图书标签:

• 信息论与编码
• 信息论
• 编码学
• 通信原理
• 数据压缩
• 信道编码
• 香农信息论
• 纠错编码
• 数字通信
• 信息传输
• 理论基础

现代密码学与信息安全：原理、算法与实践 本书旨在系统地介绍现代密码学的核心原理、关键算法及其在信息安全实践中的应用。 面对日益复杂的网络环境和不断演进的安全威胁，理解信息如何在数学上被保护，以及如何构建健壮的安全系统，已成为计算机科学、网络工程乃至金融、通信等多个领域从业者的必备知识。本书将理论推导与实际应用紧密结合，力求为读者提供一个全面、深入且实用的学习路径。 全书结构设计上，遵循由基础理论向高级应用递进的逻辑。首先，我们将从信息论在安全领域的基本作用切入，尽管本书的重点在于密码学本身，但对信息论基础的简要回顾有助于理解混淆（Confusion）与扩散（Diffusion）这些密码学设计的核心目标。随后，我们将进入现代密码学的基石——数学基础部分。这部分内容将详尽阐述数论在公钥密码学中的核心地位，包括模运算、有限域（伽罗瓦域）上的运算、欧拉定理、费马小定理以及大数分解问题（RSA的基础）和离散对数问题（Diffie-Hellman与椭圆曲线密码学的核心）的复杂性分析。理解这些数学难题的计算难度，是理解现代密码系统安全性的关键所在。 第一部分：对称密码体制的深入剖析 本部分将聚焦于保证机密性的核心工具——对称加密算法。我们将首先回顾并深入分析经典的数据加密标准（DES）的设计思想及其结构，尽管DES已不再是现代安全的首选，但其结构对理解分组密码的迭代和扩散过程至关重要。 核心内容将围绕高级加密标准（AES/Rijndael）展开。本书将提供AES算法的严格分组操作流程解析，包括SubBytes（S盒的构造与代数性质）、ShiftRows、MixColumns（基于伽罗瓦域GF($2^8$)上的线性扩散操作）以及AddRoundKey的操作细节。我们将探讨S盒的代数构造原理，以确保其具备高非线性度和良好的雪崩效应。此外，还会探讨AES在不同模式下的应用，如电子密码本模式（ECB）、密码块链接模式（CBC）、计数器模式（CTR）以及伽罗瓦/计数器模式（GCM），并详细比较这些模式在安全性、并行处理能力和错误传播特性上的差异。 在流密码方面，本书将超越基础的异或操作，重点剖析同步（Synchronous）和自同步（Self-Synchronizing）流密码的设计。我们将深入探讨线性反馈移位寄存器（LFSR）的数学原理、最大周期序列的生成方法，并分析非线性反馈在抵抗代数攻击和差分攻击中的重要性。对于现代广泛使用的基于计数的流密码（如ChaCha20），本书将剖析其内部状态更新机制、轮函数设计以及如何通过非线性操作保证序列的伪随机性。 第二部分：非对称密码学与数字签名 本部分是本书的另一重点，系统阐述基于数学难题的公钥密码体制。我们将从Diffie-Hellman密钥交换协议的原理出发，解释如何实现在不安全的信道上建立共享密钥。 随后，RSA算法的原理、密钥生成过程、加密与解密操作将得到详尽的数学推导。我们将讨论选择明文攻击（如Blinding Factor的应用）以及侧信道攻击对RSA实现构成的威胁，并介绍如何通过最优非对称加密填充方案（OAEP）来保证RSA的安全性。 椭圆曲线密码学（ECC）是现代密码学的核心趋势。本书将详细介绍椭圆曲线的代数结构，包括在有限域上的加法运算定义（点加法与点加倍的几何与代数解释）。我们将分析椭圆曲线离散对数问题（ECDLP）的困难性，并阐述椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）的完整流程，包括如何有效选择随机数以防止密钥泄露。此外，对于后量子时代的安全考量，本书也会引入基于格（Lattice-based）的密码学基础概念，如SVP和CVP问题的复杂性，作为前瞻性探讨。 第三部分：消息认证、完整性与协议安全 密码学不只关乎保密性，更关乎数据的真实性（Authenticity）和完整性（Integrity）。本部分将专门讨论这些要素。 消息认证码（MAC）的构造将被深入分析，重点介绍基于哈希函数的HMAC的结构及其安全性证明。对于更高级别的认证需求，我们将探讨基于数字签名的消息认证和认证加密的概念。 哈希函数部分将全面覆盖从MD5、SHA-1到SHA-2族（SHA-256, SHA-512）的设计原理。特别地，本书将剖析Merkle-Damgård结构，并深入讨论第二代哈希函数SHA-3（Keccak）的海绵结构（Sponge Construction），解释其与传统结构的根本区别及其在抗长度扩展攻击中的优势。 第四部分：安全协议与应用实践 最后，本书将把前述的密码学原语组合起来，应用于构建实际的安全系统。我们将分析安全套接层/传输层安全协议（SSL/TLS）的握手过程，详述证书的验证机制（X.509标准），以及密钥交换、服务器认证和数据加密是如何协同工作的。 同时，公钥基础设施（PKI）的构成，包括证书颁发机构（CA）的角色、证书的吊销机制（CRL与OCSP），也将被清晰地阐述。此外，本书还将涵盖零知识证明（ZKP）的基本概念，例如如何利用交互式证明来验证信息拥有权而不泄露信息本身，为未来更隐私保护的应用场景打下理论基础。 本书力求内容详实，推导严谨，并辅以充足的实例和伪代码，帮助读者从理论层面理解为何这些算法是安全的，以及如何在实际工程中正确且高效地部署它们，从而构建出真正具有弹性的信息安全防御体系。

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**信息论与编码基础：严谨与趣味的完美结合** 一直以来，我对信息论的印象都停留在“枯燥”和“高深”的层面，直到我遇到了这本书。作者的文笔功力着实令人赞叹，他能够将那些复杂的数学概念，用一种生动有趣的方式呈现出来。就拿信息熵的讲解来说，作者没有直接给出公式，而是通过一系列引人入胜的比喻，比如猜谜语，来解释熵的含义。这种方式极大地降低了阅读门槛，也让我能够快速抓住核心要义。当然，在打好基础之后，书中对信源编码和信道编码的深入剖析，仍然保持着高度的严谨性。每一个定理的推导，每一个算法的描述，都清晰明了，逻辑严密。我尤其欣赏作者在章节末尾设置的思考题，它们能够引导我去主动运用所学知识，解决一些实际问题，这比单纯地记忆概念要有效得多。这本书就像一个技艺精湛的厨师，将严谨的学术知识与轻松愉快的阅读体验完美地融合在一起，让我在这个学习过程中，既能收获知识，也能感受到阅读的乐趣。

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**信息论与编码基础：点亮思维的火花** 坦白说，我一开始对这本书抱有一丝忐忑，毕竟“信息论”和“编码”听起来就充满了专业门槛。但读进去之后，那种顾虑荡然无存。作者的叙述方式非常与众不同，他并没有刻意去堆砌那些让人望而生畏的数学符号，而是将核心思想剥离出来，用一种近乎哲学辩论的方式来阐述。仿佛在探讨“信息”这个概念的本质，它是如何被量化，如何被保护，又如何在杂乱无章的现实世界中保持其完整性。书中对各种编码策略的介绍，尤其让我印象深刻。我惊讶于人类的智慧是如何能够设计出如此巧妙的算法，在信号衰减和噪声干扰的环境下，依然能够尽可能地恢复原始信息。这不仅仅是技术层面的突破，更是对信息本质的一种深刻理解。每一次成功解码的背后，都凝聚着人类对逻辑和效率的不懈追求。这本书像一位睿智的导师，不仅传授了知识，更重要的是，它激发了我独立思考的能力，让我开始审视我们身边那些习以为常的信息传递方式，并对其背后的原理产生了浓厚的兴趣。

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**信息论与编码基础：开启智能时代的钥匙** 作为一名对人工智能领域充满热情的探索者，我一直寻找能够深入理解其底层逻辑的书籍。这本书，绝对是我近期最惊喜的发现。它以一种出人意料的视角，为我揭示了人工智能得以运转的基石。信息的表示、传输和压缩，这些看似基础的概念，实则构成了人工智能模型“理解”世界的基础。书中所阐述的信源编码理论，让我理解了为什么我们可以用更少的比特来表示一段文本或一段图像，这对于处理海量数据的人工智能至关重要。而信道编码的纠错机制，则解释了为什么即使在不完美的硬件环境中，AI模型也能保持相对稳定的性能。最让我着迷的是，作者在讲解中反复强调信息冗余的价值，以及如何巧妙地利用它来提升系统的鲁棒性。这让我对AI的“容错性”有了全新的认识。这本书不仅仅是一本技术手册，它更像是一把开启智能时代的钥匙，让我能够更深层次地理解那些驱动AI进步的看不见的力量。

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**信息论与编码基础：一趟智识的奇幻之旅** 这本书，让我仿佛置身于一个由信息编织的宇宙。它不仅仅是枯燥的公式和定理堆砌，而是一场关于“知识如何被传递、存储和理解”的深刻探索。初翻开，就被那清晰的逻辑结构和严谨的数学语言所吸引。作者并没有直接将复杂的概念抛给我们，而是像一位耐心的向导，一步步引领我们穿越信息论的迷人风景。从香农的熵，那个衡量不确定性的绝妙概念，到信源编码和信道编码的精妙设计，每一个章节都像是一扇开启新视野的窗户。我尤其喜欢作者在讲解过程中穿插的那些富有启发性的例子，它们将抽象的理论具象化，让我能更直观地理解编码的效率和纠错能力是如何在现实世界中发挥巨大作用的。读完之后，我感觉自己对通信、数据压缩、甚至人工智能的底层原理都有了更深的洞察。这本书不愧为信息论领域的奠基之作，它以一种近乎艺术的方式，揭示了信息传输的奥秘。对于任何对信息科学怀有好奇心的人来说，这都是一本不可错过的绝佳读物，它会点燃你探索的欲望，让你领略到数学在理解世界中的强大力量。

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**信息论与编码基础：一本让我“看见”信息的书** 读完这本书，我最大的感受是，我开始“看见”信息了。之前，信息在我眼中只是文字、声音、图像的集合，是传递内容的载体。而这本书，让我看到了信息本身蕴含的规律、结构和价值。作者以一种非常“具象化”的方式，解释了信息的度量单位——比特，以及信息量是如何被计算的。他通过生动的案例，比如掷硬币的概率，来阐述信息熵的含义，让我深刻理解了“不确定性”与“信息量”之间的微妙关系。随后，书中的信源编码部分，则让我认识到，我们可以如何高效地压缩信息，去除冗余，以更少的资源来存储和传输信息。这就像是给信息“瘦身”，让它变得更加精炼。而信道编码，更是展现了信息传输的坚韧性，如何在充满干扰的环境中，让信息保持其完整性。作者用通俗易懂的语言，描绘了信息的“一生”，从诞生到传递，再到被解读。这本不是一本简单的教科书，它更像是一次关于信息本质的启蒙之旅，让我对我们所处的这个信息时代有了更深刻的理解和敬畏。

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