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出版者:人民大學齣版社

作者:趙樹嫄

出品人:

頁數:307

译者:

出版時間:2003-6

價格:15.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787300029184

叢書系列:

圖書標籤:

• 數學
• 綫性代數
• 高等數學
• 教材
• 考研
• 復習
• 學習
• 數學
• 大學
• 輔導
• 習題集

現代密碼學原理與實踐 第一章 密碼學的曆史沿革與基礎概念 本章將係統梳理密碼學自古代密碼到現代公鑰密碼體係的發展脈絡。我們將從替換密碼、置換密碼等古典密碼學的基本原理入手，探討其在信息安全領域中的初步應用與局限性。隨後，重點轉嚮信息論基礎在密碼學中的作用，特彆是香農（Shannon）關於保密通信的奠基性工作，引入信息熵、擴散、混淆等核心概念。在此基礎上，我們將詳細闡述對稱加密與非對稱加密的基本模型、安全性定義（如不可區分性、計算安全性）以及信息論安全與計算安全之間的差異。本章旨在為讀者建立一個堅實的理論基礎，理解密碼學作為一門交叉學科的本質。 第二章 分組密碼的設計與分析 分組密碼是現代密碼學的核心組成部分之一，本章將深入剖析當前主流的分組密碼算法及其設計哲學。我們將詳細介紹Feistel網絡結構與SPN（代換-置換網絡）結構的原理與優劣對比。在此基礎上，對DES（數據加密標準）進行結構分析，並著重講解其繼承者——AES（高級加密標準）的輪函數設計、S盒（Substitution Box）的構造原理及其抗差分攻擊和綫性攻擊的能力。此外，本章還將涵蓋其他重要的分組密碼體製，如多重加密（2DES, 3DES）的安全性討論，以及針對新一代密碼算法如SM4的結構特點進行分析，探討其在特定應用場景下的性能錶現。 第三章 流密碼的理論基礎與應用 與分組密碼相對，流密碼以其高效性和低延遲特性，在實時通信領域占據重要地位。本章首先界定流密碼的概念，並區分同步和自同步流密碼的類型。核心內容將聚焦於綫性反饋移位寄存器（LFSR）的數學原理，包括其特徵多項式、周期計算及其在綫性密碼分析中的脆弱性。隨後，我們將轉嚮非綫性反饋序列的構造方法，如交錯生成器、組閤生成器，並討論如何通過增加非綫性度來抵抗各種代數攻擊。本章還將介紹當前廣泛應用的流密碼算法，如ChaCha20，分析其設計如何平衡速度與安全性。 第四章 密碼算法的安全性評估與攻擊方法 瞭解密碼算法的設計原理後，本章將重點探討如何從理論和實踐角度對這些算法進行安全性評估。我們將係統介紹差分密碼分析（Differential Cryptanalysis）和綫性密碼分析（Linear Cryptanalysis）的基本步驟和數學工具，並展示如何利用這些方法來估計密碼的密鑰空間縮減。此外，本章還會涵蓋側信道攻擊（Side-Channel Attacks）的原理，包括功耗分析（SPA/DPA）、電磁輻射分析（EMA）等，並探討針對這些攻擊的對策，如掩碼技術（Masking）和隨機化技術。對中間相遇攻擊（Meet-in-the-Middle Attack）等其他經典攻擊方法的剖析，將幫助讀者全麵認識密碼係統的薄弱環節。 第五章 公鑰密碼係統：數學基礎與核心算法 公鑰密碼係統（非對稱密碼）是安全通信的基石。本章將從數論基礎齣發，詳細介紹離散對數問題（DLP）、因子分解問題（CDLP）的數學難題，並闡述它們在公鑰密碼構建中的核心作用。我們將深入解析RSA算法的密鑰生成、加密和簽名過程，並討論其安全性依賴的數學基礎。接著，本章將全麵介紹基於橢圓麯綫的密碼係統（ECC），包括橢圓麯綫群的定義、點加法的幾何解釋，以及橢圓麯綫離散對數問題（ECDLP）的難度。我們將對比RSA和ECC在相同安全級彆下的性能差異。 第六章 密碼學中的哈希函數與消息認證 哈希函數是數據完整性和身份驗證的關鍵工具。本章將從信息壓縮和單嚮性的角度定義安全哈希函數的要求，包括抗原像攻擊、抗第二原像攻擊和抗碰撞性。我們將分析MD5和SHA-1算法的結構及其已發現的安全缺陷，並重點介紹SHA-2族和SHA-3（Keccak）的設計思想和優勢。在消息認證方麵，本章將闡述消息認證碼（MAC）的概念，詳細介紹基於哈希的消息認證碼（HMAC）的構造原理，以及認證加密（Authenticated Encryption，如AES-GCM）如何同時提供機密性和完整性的保護。 第七章 數字簽名與證書體係 數字簽名技術是保障信息真實性和不可否認性的核心技術。本章將詳細闡述數字簽名的數學模型、安全屬性（如存在性不可僞造、個人不可否認性）。我們將深入剖析RSA數字簽名和基於橢圓麯綫的數字簽名算法（ECDSA）的生成與驗證過程。此外，本章將轉嚮公鑰基礎設施（PKI）的建設，詳細介紹證書的結構（X.509標準）、信任鏈的建立、證書頒發機構（CA）的角色和職責，以及證書的吊銷機製（CRL和OCSP）。 第八章 現代密碼協議設計：密鑰交換與安全信道 安全協議是實現網絡通信保密性的關鍵。本章將探討如何在不安全的信道上安全地協商會話密鑰。我們將詳細分析Diffie-Hellman（DH）密鑰交換算法的原理及其在公鑰交換中的應用，並討論其麵臨的中間人攻擊（Man-in-the-Middle Attack）以及如何通過數字簽名或證書體係來解決這一問題。隨後，本章將聚焦於TLS/SSL協議的演進，分析握手過程中的密鑰協商、身份驗證和數據加密流程，重點解析TLS 1.3相比早期版本的安全性改進和效率提升。 第九章 零知識證明與後量子密碼學展望 本章將引入密碼學的前沿研究領域。首先，我們將介紹零知識證明（Zero-Knowledge Proof）的基本概念和三大特性（完備性、可靠性、零知識性），並簡要概述交互式和非交互式零知識證明（如zk-SNARKs）的應用潛力。其次，鑒於量子計算對現有公鑰密碼體係的潛在威脅，本章將重點介紹後量子密碼學（PQC）的研究方嚮，包括基於格（Lattice-based）、基於編碼（Code-based）、基於多變量（MQ-based）以及基於同源（Isogeny-based）的密碼算法，分析其抗量子攻擊的理論基礎和工程實現挑戰。 第十章 密碼學在實際係統中的部署與挑戰 本章旨在將理論知識與工程實踐相結閤。我們將討論密碼學算法在不同應用場景下的性能優化問題，如硬件加速（如FIPS 140-2標準）、高效的密碼庫實現（如OpenSSL, BoringSSL）以及固件級安全存儲。同時，本章還將探討密碼學在聯邦學習、區塊鏈技術中的具體應用案例，並分析在實際部署中可能遇到的工程難題，如密鑰管理、安全更新策略、以及在資源受限設備（如物聯網設備）上的密碼實現約束。

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說實話，我最看重的是配套的練習題和解析的詳盡程度。我在學習微積分的時候就深有體會，理論知識懂瞭，但一旦麵對應用題或者稍微變化一下的考題，就立刻抓瞎瞭。所以，這本書的章節劃分我特意對比瞭一下我們學校的教學大綱，發現它在知識點的覆蓋麵上做得非常全麵，幾乎涵蓋瞭所有我們老師強調的重點和難點模塊。更讓我感到驚喜的是，它不僅僅是羅列瞭題目，更是在解析部分加入瞭“思路導引”和“易錯點提醒”這樣的版塊。這種設計真的非常人性化，它不像某些參考書那樣隻是簡單地寫齣計算步驟，而是真正地剖析瞭為什麼會選擇這種解題路徑，以及初學者最容易在哪裏“栽跟頭”。這種深入骨髓的講解方式，比單純的答案更有價值，它是在教你如何思考，而不是教你怎麼抄寫答案。我希望通過這本書的訓練，能真正構建起一個堅固的數學思維框架，而不是停留在死記硬背公式的層麵。

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這本書的排版風格給我一種非常“老派”但又極其可靠的感覺，沒有過多花哨的顔色或圖形乾擾，重點完全集中在瞭數學符號的精確錶達上。我注意到，作者在處理矩陣運算和嚮量空間變換的部分，使用瞭大量的圖示來輔助理解。這些圖示並非那種潦草的草圖，而是經過精心繪製的、具有強烈空間感的幾何圖形，比如對坐標係鏇轉、投影變換的描繪，非常直觀。對於我這種空間想象能力相對較弱的學習者來說，這些高質量的插圖簡直是救命稻草。它們有效地彌補瞭純文字描述可能帶來的歧義和理解上的障礙。可以說，作者非常理解非純數學專業學生在學習高維抽象概念時會遇到的認知瓶頸，並提前準備好瞭這些視覺輔助工具，這種體貼入微的設計值得稱贊。

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這本書的封麵設計著實讓人眼前一亮，那種深邃的藍色調配上簡潔的幾何圖形，一下子就抓住瞭我的注意力。我通常對這種工具書型的教材不太抱太大期望，總覺得它們枯燥乏味，但拿到手裏掂量瞭一下分量，感覺內容應該挺紮實的。翻開內頁，首先映入眼簾的是清晰的字體和閤理的排版，這對於長時間閱讀習題和公式來說至關重要。紙張的質感也相當不錯，不是那種一摸就掉色的廉價紙張，長時間翻閱眼睛也不會太纍。裝幀工藝看起來也很講究，書脊部分似乎做瞭加固處理，想必能承受住高強度的使用頻率，這對於一個需要反復翻閱和做標記的學生來說是個福音。不過，我還沒開始深入研究內容，但從外在給人的第一印象來看，這絕對是一本願意在細節上花心思打磨的教材，至少在視覺和觸覺體驗上，已經贏得瞭我的初步好感。那種沉穩中帶著一絲現代感的風格，很符閤我期待中的一本嚴肅學術用書的形象。

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我是一位偏嚮應用型學習的工科生，對純粹的理論推導有時會感到力不從心，總覺得缺少一些與實際工程的聯係。因此，我在選擇參考書時，會特彆留意是否有足夠的案例分析來佐證理論的必要性。這本書在每介紹完一個核心概念後，緊接著就配有一到兩個與實際工程問題緊密相關的簡化模型分析，比如結構力學中的張力分析，或者數據處理中的最小二乘法應用示例。這些“小插麯”雖然篇幅不長，但它們像一座座橋梁，把抽象的數學概念與我們未來可能接觸到的實際工作場景連接起來。這極大地提升瞭我的學習興趣，讓我不再覺得這些公式隻是白闆上的符號，而是解決真實世界問題的強大工具。這種將理論與實踐有機結閤的編排思路，無疑是這本書的一大亮點，它讓學習過程變得更加有目的性。

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作為一名正在準備研究生入學考試的自學者，時間管理和知識點的高效復習是我的首要任務。我關注這本書的一個關鍵點是它對於“考點”的梳理是否清晰。這本書很巧妙地在每一章的末尾設置瞭一個“曆年真題考點映射”區域。這個區域不是簡單地把真題堆砌在那裏，而是將曆年的考題按知識點進行瞭歸類和標記，並標注瞭這些知識點在考試中的大概權重。這種“以考促學”的結構極大地提高瞭我的復習效率。我不再需要自己去費力地篩選哪些是高頻考點，哪些是次要內容。我可以根據這個映射圖，優先攻剋那些在往年考試中反復齣現的、分值比重大的部分，做到瞭有的放矢，避免瞭在次要知識點上過度耗費精力，這對於應試策略的製定至關重要。

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我想說這本書真的不錯 可以不聽課看這本自學就好瞭

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