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页数:311

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出版时间:2007-11

价格:26.00元

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isbn号码:9787302151258

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络技术
• 网络应用
• 数据通信
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络安全
• 网络工程
• 计算机科学
• 信息技术

《现代密码学与信息安全实践》内容简介 本书聚焦于现代信息安全领域的核心技术——密码学，并深入探讨其实际应用与防御体系的构建。全书内容力求兼顾理论深度与工程实践的广度，旨在为读者提供一套系统、前沿且实用的密码学知识框架和安全设计理念。 第一部分：密码学基础理论与数学基石 本部分首先为读者奠定坚实的数学基础，这是理解复杂密码算法的前提。我们详细阐述了数论在密码学中的核心地位，包括模运算、欧拉定理、费马小定理以及离散对数问题的困难性。在代数方面，重点讲解了有限域（Galois Fields）的构造与运算，这对于椭圆曲线密码学（ECC）至关重要。 随后，本书系统介绍了信息论基础，特别是熵（Entropy）的概念及其在衡量随机性和信息保密性中的作用。我们深入剖析了安全性的不同层次定义，如计算安全性、信息论安全（香农安全），并区分了不可区分性安全模型下的各种定义（IND-CPA, IND-CCA2等）。 第二部分：古典密码体制与现代密码学概览 为理解现代密码学的革新，本书首先回顾了古典密码体制（如替换密码、置换密码、维吉尼亚密码），通过分析其结构和弱点，引出对更强加密机制的需求。 核心内容集中于现代密码学的两大支柱：对称密码和非对称密码。 对称密码学： 详述了分组密码的设计原理，重点分析了DES、3DES的结构，并对AES（Rijndael）的轮函数、密钥扩展和安全性进行了深入的分解介绍。同时，对流密码（如RC4、Salsa20）的工作模式和适用场景进行了对比分析。 非对称密码学： 详细解析了RSA算法的原理、安全参数选择、签名生成与验证过程。随后，笔墨转向了高效的椭圆曲线密码学（ECC），涵盖了定义域参数的选择、点加运算的数学基础，以及基于ECC的数字签名算法（ECDSA）的具体实现细节。 第三部分：密码协议与安全机制构建 本部分将理论算法转化为实际的安全通信协议。内容涵盖了密钥交换、数字签名与认证体系的构建。 密钥管理与交换： 详尽介绍了Diffie-Hellman（DH）密钥交换机制，以及其在现代协议（如TLS/SSL）中的应用。重点探讨了基于证书的密钥协商和前向保密（PFS）的重要性。 数字签名与身份认证： 除了标准的RSA和ECDSA签名，本书还介绍了基于属性的签名（ABS）和环签名等前沿技术在特定场景下的应用。身份认证部分深入讲解了PKI（公钥基础设施）的结构、证书的生命周期管理、以及X.509证书的各项字段含义。 安全协议栈： 专门章节用于解析目前互联网安全的核心——TLS/SSL协议的握手过程（从ClientHello到Finished消息的完整流程）、记录层加密、以及不同版本（TLS 1.2, TLS 1.3）之间的关键安全改进。 第四部分：密码工程实践与安全性评估 理论的价值必须通过工程实践来体现。本部分聚焦于如何正确、安全地实现和应用密码技术。 密码模块设计： 讨论了安全随机数生成器（RNG）的重要性，区分了真随机数生成器（TRNG）和伪随机数生成器（PRNG），并介绍了FIPS标准对熵源的要求。内容还包括安全存储密钥的实践，如使用硬件安全模块（HSM）。 应用层安全： 针对常见的应用安全漏洞，如跨站脚本（XSS）和跨站请求伪造（CSRF），本书阐述了如何利用密码学原语（如内容完整性校验和签名）来增强应用层防御。同时，探讨了一次性密码本（OTP）、口令存储与验证（加盐哈希、PBKDF2、Argon2）的正确实践，避免“彩虹表”攻击。 后量子密码学（PQC）初探： 鉴于量子计算的潜在威胁，本书简要介绍了格密码（Lattice-based Cryptography）和哈希函数签名方案（如XMSS）等，为读者展望未来安全标准的发展方向。 第五部分：密码分析与侧信道攻击 本部分旨在培养读者的“攻击者思维”，以更好地设计防御策略。 经典密码分析技术： 讲解了差分分析（Differential Cryptanalysis）、线性分析（Linear Cryptanalysis）等针对分组密码的代数和统计攻击方法。 侧信道攻击（SCA）： 详细分析了功耗分析（Power Analysis）、电磁辐射分析（EMA）和计时攻击（Timing Attacks）的工作原理。重点讲解了如何通过掩码（Masking）和随机化技术来防御这些物理层面的攻击。 本书的特点在于其严谨的数学推导与大量的代码示例和协议流程图相结合，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”和“为什么这样设计更安全”。它为网络工程师、系统架构师和信息安全从业者提供了一份全面的密码学工具箱。

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这本书的实用性无疑是它的一大亮点，它似乎完全站在一个实践者的角度来组织内容。书中的每一个理论章节后面，都紧跟着一小节“工程实践要点”或者“常见问题排查”的专题栏目。这些栏目非常接地气，它们解答了许多我在实际配置或故障排除中遇到的棘手问题。比如，关于NAT穿透的复杂性，书中不仅解释了端口映射的原理，还直接给出了几种常见的NAT类型及其对应用层协议的影响，甚至提供了在特定防火墙环境下进行优化配置的思路。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的闭环设计，让这本书摆脱了纯理论探讨的孤岛状态。它真正做到了将复杂的网络技术“翻译”成可以直接在工作岗位上应用的操作指南，对于想通过自学提升专业技能的工程师来说，它的参考价值远超普通教材，因为它始终带着解决实际问题的导向性。

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在阅读体验上，这本书最让我感到舒适的是它的语言风格，它有一种沉稳而富有洞察力的学者气质，但又绝不故作高深。它巧妙地避开了那种过于学术化、充满晦涩术语的写作腔调，转而采用了一种更为贴近工程师思维的叙事方式。例如，在讲解路由选择算法时，作者没有直接堆砌复杂的数学证明，而是引入了一个“虚拟城市交通管理者”的角色设定，通过这个拟人化的视角，解释了距离矢量和链路状态路由协议在面对网络拓扑变化时的决策逻辑和效率权衡。这种“讲故事”的方式，极大地增强了知识的可吸收性。此外，书中对网络性能评估指标的讨论也十分到位，它不仅定义了带宽、延迟、抖动这些基本参数，更重要的是，它探讨了这些参数在不同应用场景下（如实时视频会议与文件传输）的优先级差异，引导读者从“业务需求”的角度去理解网络设计，而不是仅仅停留在“协议工作原理”的层面，这种深层次的思辨性，是很多教材所欠缺的。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上简洁的白色字体，透露出一种专业而不失现代感的科技气息。初次翻阅，我立刻被其清晰的逻辑脉络所吸引。作者在绪论部分就为我们构建了一个宏大而又细致的知识图景，仿佛站在一座巨大的信息高速公路的起点，对未来即将探索的每一个路口都了然于胸。尤其值得称赞的是，书中对一些基础概念的阐述，比如数据如何在物理介质上传输的细节，并非简单地罗列公式，而是通过大量生动的比喻和历史沿革来辅助理解。我记得有一章详细描述了早期电报通信与现代光纤通信的原理对比，那种跨越时空的对话感，让原本枯燥的物理层知识变得鲜活起来。对于一个初学者来说，这种循序渐进、注重场景化的讲解方式，极大地降低了入门的心理门槛。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地引导你认识这个复杂的数字世界，让人感觉每翻开一页，都是向着掌握核心技术迈进一步。整体阅读体验非常流畅，文字的节奏把握得恰到好处，既有足够的深度，又不至于让人在细节中迷失方向。

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说实话，我对技术书籍的排版和插图一直比较挑剔，很多同类书籍要么图文信息严重脱节，要么图示过于简化而失真。然而，这本著作在这方面做得堪称典范。它大量采用了流程图和协议栈的结构化视图，这些图表不仅仅是文字内容的简单复述，而是深入地对复杂交互过程进行了提炼和可视化。特别是关于TCP/IP协议族中三次握手与四次挥手的动态过程模拟图，绘制得极其精妙，每一个数据包的流向、序号的增减，都标注得清清楚楚，我甚至不需要去看旁边冗长的文字解释，仅凭那张图就能在脑海中构建出完整的通信序列。更让我惊喜的是，书中对网络安全模块的处理，它没有停留在泛泛而谈的“加密”层面，而是深入探讨了不同加密算法在实际应用中的性能考量和侧重点差异，并附带了清晰的对比表格，这对于需要进行实际系统设计的人来说，提供了极大的参考价值。这种将理论知识与工程实践紧密结合的图示方法，无疑是该书超越其他同类书籍的关键所在。

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我对这本书的深度和广度深感满意，它在覆盖基础知识的同时，也对前沿技术保持了敏锐的触觉。让我印象深刻的是关于SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）的章节。很多书籍只是浅尝辄止地介绍这些概念的“是什么”，但本书却深入剖析了它们是如何从根本上颠覆传统网络架构的思维范式的。书中对控制平面与数据平面分离的架构优势进行了详尽的论述，并配有详细的架构演进图谱，清晰地展示了从传统三层架构到集中控制模型的转变路径。更具前瞻性的是，它还探讨了网络切片技术在5G环境下的应用潜力，以及如何利用这些新技术应对物联网爆炸式增长带来的管理挑战。这种将历史脉络、核心原理和未来趋势融为一体的叙事结构，使得读者不仅能理解当前的“怎么做”，更能思考未来的“该往哪里去”，极大地拓宽了读者的技术视野和战略思考能力。

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