Applied Cryptanalysis

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出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Stamp, Mark/ Low, Richard M.
出品人:
页数:401
译者:
出版时间:2007-4
价格:768.00元
装帧:HRD
isbn号码:9780470114865
丛书系列:
图书标签:
  • 密码分析
  • 应用密码分析学
  • cs
  • 密码分析
  • 密码学
  • 信息安全
  • 网络安全
  • 计算机安全
  • 加密算法
  • 安全协议
  • 数学
  • 算法
  • 通信安全
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具体描述

The book is designed to be accessible to motivated IT professionals who want to learn more about the specific attacks covered. In particular, every effort has been made to keep the chapters independent, so if someone is interested in has function cryptanalysis or RSA timing attacks, they do not necessarily need to study all of the previous material in the text. This would be particularly valuable to working professionals who might want to use the book as a way to quickly gain some depth on one specific topic.

《代码的艺术与科学》 在信息爆炸的时代,我们对数字世界的依赖日益加深,但随之而来的是无处不在的安全挑战。从个人的隐私信息到国家层面的机密数据,保护它们免受非法窥探和篡改已成为当务之急。本书《代码的艺术与科学》将带领读者深入探索信息安全的基石——加密学的迷人世界,揭示隐藏在数字通信背后的精妙逻辑和严密防护。 我们生活在一个被算法和协议包裹的时代。每一次网上购物、每一次即时通讯、每一次云端存储,都在无声地进行着复杂的加密和解密过程。然而,有多少人真正理解这些过程的原理?又是否知晓,这些看似抽象的数学概念,是如何构建起我们数字生活的安全屏障?《代码的艺术与科学》旨在弥合这一知识鸿沟,用清晰易懂的语言,系统地阐述加密学的核心概念、发展历程以及在现实世界中的广泛应用。 本书并非枯燥的理论堆砌,而是将加密学置于其历史演进和社会需求的大背景下进行考察。我们将从古代的密码术开始,回顾凯撒密码、维吉尼亚密码等早期加密方法的局限性,以及它们如何随着历史的进程不断被攻破和改进。接着,我们会进入现代密码学的黎明,了解香农在信息论方面的奠基性工作,以及他对保密系统脆弱性的深刻洞见。这一历史脉络的梳理,有助于读者理解加密学并非一蹴而就的学科,而是人类智慧与信息安全需求不断博弈的产物。 进入本书的核心部分,我们将详细剖析现代密码学的基石——对称加密和非对称加密。对称加密,如AES(高级加密标准),以其高效的速度成为数据传输和存储的常用选择。我们将深入理解分组密码的工作原理,包括ECB、CBC、CTR等多种模式,以及它们各自的优缺点和适用场景。读者将了解到,看似简单的“异或”操作,在精心设计的算法下,能够实现多么强大的混淆和保护。我们还会探讨密钥管理的挑战,以及如何安全地生成、分发和存储对称密钥。 随后,我们将重点关注非对称加密,也被称为公钥加密。RSA、ECC(椭圆曲线密码学)等算法的出现,彻底改变了加密通信的格局。本书将详细解释公钥与私钥的生成机制,以及它们如何通过数学难题(如大数分解和离散对数问题)来实现安全的密钥交换和数字签名。读者将理解,为什么仅仅拥有公钥,攻击者也难以破解加密的信息,又如何通过私钥来验证信息的真实性和完整性。我们将深入探讨Diffie-Hellman密钥交换协议,它是实现安全通信的基石之一,以及ElGamal等其他重要的公钥加密系统。 除了基本的加密算法,本书还将深入探讨与之紧密相关的其他密码学概念。哈希函数,如SHA-256,虽然不进行加密,但其单向性和抗碰撞性使其在数据完整性验证、密码存储等方面发挥着至关重要的作用。我们将分析Merkle树的结构,它如何高效地验证大量数据的完整性,并在区块链等技术中扮演关键角色。 数字签名是另一个不可或缺的组成部分。我们将阐述数字签名如何利用公钥加密技术,为数字信息提供身份认证和不可否认性。读者将了解数字签名的工作流程,以及它在电子商务、电子政务和软件分发等领域的重要性。 本书还将触及一些更前沿的密码学主题,例如: 密码学中的数学基础: 适当介绍数论、抽象代数等与密码学密切相关的数学概念,帮助读者更好地理解算法背后的数学原理,而非仅仅停留在“黑箱”层面。我们会以清晰的数学语言解释模运算、有限域、群论等核心概念。 密码协议的设计与分析: 密码学并非孤立的算法集合,而是需要设计出安全可靠的协议来协同工作。我们将探讨一些经典的密码协议,如SSL/TLS协议(用于保护互联网通信)、PGP(用于电子邮件加密)等,分析其设计思想和可能存在的安全漏洞。 随机数生成: 密码学对随机数的质量有着极高的要求。本书将探讨伪随机数生成器(PRNG)和真随机数生成器(TRNG)的工作原理,以及如何评估随机数的统计特性,确保加密密钥的不可预测性。 密码学的现代挑战与未来趋势: 随着计算能力的飞速发展,一些经典的加密算法正面临着被破解的风险。本书将讨论量子计算对现有密码学体系的潜在威胁,以及后量子密码学(PQC)的研究进展,为读者展望加密学的未来发展方向。我们将简要介绍格密码、编码密码、基于哈希的密码等PQC候选方案。 密码学的实际应用场景: 除了理论,本书还将大量引用实际案例,展示加密学如何在比特币等区块链技术、物联网设备安全、身份认证系统、数字版权保护等领域发挥着核心作用。读者将看到,加密学并非只存在于实验室,而是已经渗透到我们生活的方方面面。 《代码的艺术与科学》的目标是让每一位读者,无论其技术背景如何,都能对加密学有一个全面而深刻的理解。我们力求在严谨的科学性与生动易懂的阐述之间取得平衡。通过循序渐进的讲解、清晰的图示和贴切的比喻,我们将复杂的密码学概念变得触手可及。 阅读本书,您将: 掌握核心加密算法的原理: 深入理解对称和非对称加密的工作机制,以及哈希函数和数字签名的应用。 理解信息安全的逻辑: 认识到加密学是如何构建起我们数字世界的安全基石,并理解其在防范网络攻击中的关键作用。 洞察密码学的发展脉络: 了解加密学从古至今的演变过程,以及它如何适应不断变化的技术和安全需求。 评估加密技术的优缺点: 能够区分不同加密算法的适用场景,并理解其固有的安全边界。 展望信息安全的未来: 了解量子计算等新技术对密码学带来的挑战,以及未来的发展趋势。 无论您是信息安全领域的专业人士、对计算机科学充满好奇的学生,还是仅仅希望更好地理解数字世界中的安全机制的普通读者,《代码的艺术与科学》都将是您不可或缺的指南。它将为您揭开代码背后那层神秘的面纱,让您领略加密学作为一门“数学艺术”和“科学工程”的独特魅力,并在此基础上,构建起更坚固的数字安全认知。

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读后感

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用户评价

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这本书的排版和图示质量令人赞叹,这对于一本技术深度如此之高的书籍来说,无疑是加分项。许多复杂的数学推导和数据流图,如果处理不当,很容易让人望而生畏,但作者通过精妙的视觉辅助,将抽象的概念具象化了。特别是关于量子密码分析(Quantum Cryptanalysis)那一部分的介绍,虽然篇幅相对有限,但它对Shor算法和Grover算法的原理剖析得非常到位,没有陷入不切实际的炒作,而是客观地分析了它们对现有公钥基础设施的颠覆性威胁,并探讨了后量子密码学(PQC)的早期研究方向。这种平衡感非常难得,既不回避前沿的、可能在短期内影响行业的变革性技术,又能保持对当前主流技术的批判性分析。我注意到,书中对于不同密码学派别的优缺点进行了公正的比较,例如椭圆曲线密码(ECC)与传统RSA在特定应用场景下的性能和安全性权衡,分析得细致入微,展示了作者深厚的行业经验积累,而不是纸上谈兵。这使得这本书成为了一份极具参考价值的、面向未来的技术路线图。

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如果你期望读到一本充满了炫酷代码片段或者直接教你“一键破解”的工具书,那么你可能会对这本书感到失望,但这恰恰是它的高明之处。它更像是一部关于“思考艺术”的著作,关注的是如何构建一个有效的攻击模型,而不是堆砌已有的攻击工具箱。作者的语言风格带着一种冷静的、近乎哲学思辨的色彩,他引导我们去探讨信息论的边界,去质疑我们对“不可破解”这一概念的传统定义。书中关于信息熵在加密强度评估中的应用那几章,我反复阅读了好几遍,它提供了一个极其强大的抽象框架,让读者能够跨越具体算法的细节,从更宏观的层面来评估系统的稳健性。书中对“安全冗余”的讨论也极富启发性,作者探讨了为什么在现实世界中,过度设计往往会引入新的、意想不到的攻击面。这种对实践中“人祸”和“设计缺陷”的深刻洞察,使得这本书的价值超越了单纯的技术手册,更像是一本高级安全工程师的“修心录”。它教你如何像一个怀疑论者一样去审视一切,而不是盲目信任现有的安全声明。

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这本书的开篇就给我一种深入骨髓的震撼感,它似乎直指现代密码学的核心与痛点,毫不留情地剥开了那些看似坚不可摧的加密外衣,展示了其内部的脆弱性与设计上的微妙缺陷。作者的叙事手法极为老练,不是那种教科书式的干巴巴推导,而更像是一位经验丰富的黑客在向你娓娓道来那些惊心动魄的“破译瞬间”。我尤其欣赏其中对于侧信道攻击(Side-Channel Attacks)的论述,那种对物理层面的细致观察,比如功耗分析和电磁辐射的微小波动,如何能揭示出密钥的蛛丝马迹,简直让人拍案叫绝。这种将理论数学严谨性与实际工程操作的“脏活累活”完美结合的写作方式,使得即便是初学者也能窥见密码分析的精髓,而资深专家则能从中汲取新的思路和角度。书中对几种经典公钥密码体制的攻击案例分析得入木三分,不是简单地复述已知漏洞,而是深入挖掘了实现层面上的不规范操作是如何为攻击者打开方便之门的。读完这部分,你会立刻对“安全”这个词产生一种近乎偏执的审视,生怕自己日常使用的任何加密系统都存在着某种被忽略的阿喀琉斯之踵。它成功地将密码分析从高冷的数学殿堂拉到了充满烟火气的实战前线。

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我必须承认,这本书的阅读门槛相当高,它毫不留情地假定读者已经具备扎实的离散数学和基础代数知识,对于那些指望轻松入门的读者来说,初期的挫败感可能会比较强。然而,一旦你跨过了最初的知识门槛,那种“豁然开朗”的体验是无与伦比的。书中对一些历史上的著名密码系统及其失败案例的追溯性分析,让我对密码学的发展脉络有了全新的理解。它不仅告诉你“为什么这个系统被破解了”,更重要的是解释了“人类是如何一步步走向这个设计错误的”。这种历史的纵深感,将技术问题置于更广阔的工程演进背景中去考察。我个人最欣赏的是其对“信息泄漏控制”的讨论,它将安全攻防的视角从单纯的“破译”扩展到了“泄漏管理”的层面,强调了在系统生命周期中,如何最小化攻击者能够利用的任何可观测信息。这种前瞻性的视角,让这本书的实用价值在未来很长一段时间内都不会过时,因为它关注的是安全工程中最核心的哲学和方法论,而非短暂的技术热点。

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这本书的结构设计堪称教科书级别的典范,它不是简单地罗列各种算法和攻击方法,而是构建了一个循序渐进的学习路径,每一步都像是精心布置的迷宫,引导读者层层深入,最终掌握全局的破解思维。尤其值得称道的是其对“概率论与数理统计”在密码分析中应用的阐述,作者没有回避复杂的数学工具,反而将其视为理解信息熵和随机性本质的钥匙。我感觉自己像是上了一堂由顶级统计学家主讲的高阶课程,他对贝叶斯推断在密钥恢复中的应用描述得清晰明了,那些原本晦涩难懂的概率模型,在作者的笔下变得触手可及,富有直观的画面感。更让我印象深刻的是,书中对“伪随机数生成器”(PRNG)的批判性分析,揭示了如何在看似完全随机的数据流中,通过识别周期性和统计偏差来重建生成器的内部状态。这种对“看似随机”的深挖,体现了作者深厚的专业素养,它迫使读者反思,在许多安全系统中,底层随机性的薄弱才是真正的定时炸弹。阅读过程中,我时常停下来,对照自己过去的项目经验,重新审视那些被我视为“足够随机”的部分,这种自我反思的价值,远超于单纯获取知识本身。

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