计算机密码学及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:赖溪松

出品人:

页数:364

译者:

出版时间:2001-7-1

价格:32.00元

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787118025149

丛书系列:

图书标签:

• 密码学
• 密码学
• 计算机安全
• 加密算法
• 网络安全
• 信息安全
• 数据安全
• 密码分析
• 应用密码学
• 通信安全
• 安全协议

数字世界的守护者：现代密码学的基石与前沿实践 本书旨在深入剖析构成现代信息安全体系的基石——密码学。它并非仅仅罗列枯燥的算法公式，而是构建起一座连接理论深度与工程实践的桥梁，带领读者穿越经典密码学的迷雾，直抵当代密码学设计与应用的最前沿。 第一部分：密码学的历史回响与数学基石 第1章：密码学的起源与演进 本章追溯密码学从古代凯撒密码、维吉尼亚密码的简单替换与置换，到香农信息论奠定其科学基础的历程。我们将详细探讨古典密码体系的结构缺陷，并引入“安全”的数学化定义——Kerckhoffs原则与Shannon的完美保密性（一次性密码本）概念。本章将重点分析两次世界大战中密码学的关键作用，为理解现代密码学的必要性打下历史基石。 第2章：数论基础：现代密码学的语言 现代公钥密码体系的坚固性几乎完全依赖于特定的数论难题。本章将系统回顾读者必须掌握的代数和数论基础知识。内容涵盖：模运算的性质、欧拉定理、费马小定理及其在RSA算法中的应用。我们还将深入探讨有限域（Galois Field, GF）上的运算，特别是GF(2^m)的结构，这对椭圆曲线密码学至关重要。对于初学者，本章提供了详细的计算示例和习题，确保对抽象概念的直观理解。 第3章：信息论视角下的安全性评估 安全性不是一个模糊的概念，它需要量化。本章引入信息论工具来分析密码系统的安全性边界。重点讨论熵（Entropy）的概念及其在密钥生成中的关键性。通过分析随机性和伪随机性，我们将区分理想的随机源与基于确定性算法生成的伪随机数序列（PRNGs），并探讨它们在实际加密场景中的适用性与局限。 第二部分：对称加密的核心技术与性能优化 第4章：分组密码的设计原理与模式 对称加密因其高效率成为大规模数据加密的首选。本章聚焦于分组密码的结构，特别是Feistel网络和SPN（Substitution-Permutation Network）的设计哲学。我们将详细剖析现代标准DES和AES（Rijndael）的设计思路，对比它们在轮函数设计、混淆（Confusion）和扩散（Diffusion）方面的策略。 第5章：工作模式的应用与陷阱 单个分组加密算法本身只能加密固定长度的数据块。本章深入探讨如何通过操作模式（Modes of Operation）来扩展其应用范围，包括ECB、CBC、CFB、OFB以及现代广泛推荐的认证加密模式GCM（Galois/Counter Mode）。我们将详尽分析每种模式的安全性弱点（如ECB的重复模式暴露）和性能特点，强调选择正确模式的重要性。 第6章：流密码的并行性与应用场景 流密码以其逐位加密的特性在实时通信中占有一席之地。本章将分析同步流密码（如RC4的遗产）和自同步流密码的结构。重点讲解基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的序列生成原理，并介绍现代高速流密码（如ChaCha20）的设计理念，强调其抗侧信道攻击的潜力。 第三部分：非对称加密的革命与数字身份构建 第7章：公钥密码学的奠基：RSA与Diffie-Hellman 本章详细解析公钥加密系统的两大支柱。对于RSA，我们不仅讲解其加密和签名过程，更侧重于其安全性对大数因子分解难题的依赖性，以及常见的攻击向量（如低指数攻击、广播攻击）。对于Diffie-Hellman密钥交换，我们探讨其在构建安全信道中的核心地位，并引出离散对数问题的计算难度。 第8章：椭圆曲线密码学（ECC）的效率优势 随着计算能力的提升，ECC因其在相同安全级别下提供更短密钥长度的优势而成为主流。本章将清晰解释椭圆曲线的代数结构，讲解标量乘法运算的实现，并对比基于离散对数难题（ECDLP）的ECC与RSA在性能、带宽占用上的差异，特别是其在移动和嵌入式设备上的部署优势。 第9章：数字签名与证书体系 数字签名是确保数据完整性和不可否认性的关键。本章详述RSA签名、基于椭圆曲线的数字签名算法（ECDSA）的工作流程。在此基础上，我们将构建对公钥基础设施（PKI）的全面认识，包括数字证书的结构（X.509标准）、信任链的建立、证书颁发机构（CA）的角色与责任。 第四部分：数据完整性、认证与前沿热点 第10章：哈希函数：数据的指纹与雪崩效应 哈希函数是构建几乎所有安全协议的基石。本章深入探讨哈希函数的关键属性：抗原像性、抗第二原像性、抗碰撞性。我们将分析MD5和SHA-1的结构性缺陷，并详细介绍SHA-2和SHA-3（Keccak）的设计理念，着重阐释海绵结构（Sponge Construction）的创新性。 第11章：消息认证码（MAC）与认证加密 认证是密码学的另一重要支柱。本章区分基于哈希的消息认证码（HMAC）与基于分组密码的认证模式（如CBC-MAC）。核心内容将集中在现代推荐的认证加密（AEAD）方案，如CCM和GCM，解释它们如何在一个步骤中同时提供机密性和完整性，并分析其抗重放攻击的能力。 第12章：后量子密码学：面向未来的挑战 随着量子计算理论的成熟， Shor算法对现有公钥密码体系构成了根本性威胁。本章将作为本书的展望部分，介绍当前抗量子密码学的研究方向，包括基于格（Lattice-based）的密码学（如Kyber、Dilithium）、基于编码（Code-based）的密码学、多变量二次方程（MQ）和基于哈希的签名方案。我们将探讨这些新范式的数学难度来源及其工程化的挑战。 总结： 本书内容严谨，理论与实践并重，旨在培养读者从零开始设计、评估和部署安全系统的能力，使其能够准确理解当前信息安全防御体系的内在逻辑。

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毕设做完了，这本书还没有看完。了解了一点基本概念

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