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出版者:

作者:Gilbert, Henri (EDT)/ Handschuh, Helena (EDT)

出品人:

页数:460

译者:

出版时间:

价格:765.00 元

装帧:

isbn号码:9783540265412

丛书系列:

图书标签:

• Cryptography
• Software Security
• Encryption Algorithms
• Performance
• Side-Channel Attacks
• Embedded Systems
• Information Security
• Computer Science
• Applied Cryptography
• Security Engineering

深入数据保护与隐私安全：现代密码学在软件工程中的实践应用 本书聚焦于数据在现代软件生态系统中的生命周期管理与安全防护，旨在为软件架构师、高级开发人员及信息安全专业人员提供一套全面、实用的数据安全设计与实现指南。 尽管本书不涉及特定算法的“快速”实现细节，但它深入探讨了构建健壮、合规且面向未来的安全软件所必须掌握的安全原则、威胁建模、数据生命周期安全控制以及现代密码学原理在业务逻辑层面的应用。 第一部分：软件安全基石与威胁建模 本部分奠定了安全软件开发的基础，强调安全并非事后补救，而是贯穿整个软件开发生命周期的核心要素。 第 1 章：安全意识与设计原则重塑 软件安全始于设计。本章详细剖析了当前主流的安全设计范式，如零信任架构（Zero Trust Architecture, ZTA）的核心理念及其在微服务和云原生环境中的落地挑战。我们将深入探讨 Liskov 替换原则在安全上下文中的扩展应用，以及如何将“最小权限原则”（Principle of Least Privilege）转化为可执行的编码标准。内容涵盖了安全契约设计（Security Contracts），即明确定义软件组件间交互的安全边界和预期行为，以及如何利用形式化方法（Formal Methods）对关键安全假设进行初步验证。重点讨论了如何在需求分析阶段识别和量化安全风险，而非仅仅满足功能需求。 第 2 章：系统化威胁建模与风险量化 威胁建模是预测和缓解潜在攻击路径的关键步骤。本章摒弃了传统的、孤立的威胁列表方法，转而推崇基于攻击者行为预测的动态建模。我们将详细介绍基于 STRIDE 模型（Spoofing, Tampering, Repudiation, Information Disclosure, Denial of Service, Elevation of Privilege）的扩展应用，并引入攻击树（Attack Trees）和攻击图（Attack Graphs）的构建方法，用于可视化和评估攻击的复杂性与潜在影响。更重要的是，本章提供了风险量化的实用框架，帮助团队根据业务资产的价值（Value）、威胁的可能性（Likelihood）和缓解成本（Cost of Mitigation）来确定优先级，指导安全投入的有效性。 第 3 章：安全开发生命周期（SDLC）的集成 成功的软件安全依赖于集成的、自动化的流程。本章侧重于DevSecOps的实践，介绍如何将安全测试无缝嵌入到CI/CD管道中。内容包括：静态应用安全测试（SAST）的局限性与优势分析、动态应用安全测试（DAST）在不同部署阶段的应用场景、以及软件组成分析（SCA）在管理第三方依赖供应链风险中的关键作用。此外，还详细阐述了基础设施即代码（IaC）安全扫描的重要性，确保配置错误不会成为安全漏洞的温床。 第二部分：数据生命周期安全控制 本部分专注于数据从产生、传输、存储到销毁的整个生命周期中，所需实施的深度安全控制措施。 第 4 章：数据分类、合规性与隐私设计（Privacy by Design） 在设计任何数据处理系统之前，必须进行全面的数据分类。本章详细阐述了根据敏感度（如 PII, PHI, 商业机密）对数据进行精细化分类的方法论，并将其与全球主要的监管框架（如 GDPR, CCPA, HIPAA 等）进行映射，确保设计满足多重合规要求。重点讲解隐私设计（PbD）的十二项原则如何在架构层面得以体现，特别是数据最小化（Data Minimization）和目的限制（Purpose Limitation）的工程实现。探讨了差分隐私（Differential Privacy）在不泄露个体信息的前提下进行数据分析的应用前景。 第 5 章：安全通信与传输层防护 本章超越了对TLS/SSL协议版本的简单要求，深入探讨了安全通信在复杂网络环境下的挑战。内容包括：基于证书的身份验证与密钥管理的自动化流程（如使用ACME协议），端到端加密（E2EE）在特定应用场景下的实现模式（如在即时通讯或物联网数据流中），以及安全信道建立的协议级缺陷分析（如对Heartbleed、POODLE等历史漏洞的深入剖析，旨在理解其背后的设计错误）。此外，还涵盖了现代API网关中用于流量代理和协议转换时的安全策略实施。 第 6 章：静态数据存储的深度保护策略 本章探讨了数据“在静止时”的安全技术，并强调了密钥管理作为存储安全的核心。内容详细分析了不同存储介质（关系型数据库、NoSQL、对象存储）的加密策略选择，例如，是在应用层、数据库层还是存储层进行加密，以及每种选择带来的性能和管理权衡。核心章节放在密钥生命周期管理（Key Lifecycle Management, KLM）上，包括安全生成、轮换、分发、存储和销毁的自动化流程，特别关注硬件安全模块（HSM）和云服务提供商（CSP）提供的受管密钥服务的设计与集成模式。 第三部分：身份、访问控制与授权机制 身份是现代软件系统的边界。本部分聚焦于构建强大、灵活且可审计的身份验证和授权基础设施。 第 7 章：现代身份验证协议与安全实践 本章深入解析 OAuth 2.0、OpenID Connect (OIDC) 和 SAML 等行业标准协议的架构细节和安全陷阱。重点在于理解授权码流（Authorization Code Flow）与隐式流（Implicit Flow）在不同客户端类型（Web、移动端、SPAs）中的正确应用。内容详细剖析了Token管理的挑战，如JWT的签名验证、过期处理、以及如何防御重放攻击。同时，探讨了无密码验证（Passwordless Authentication）的未来趋势，如FIDO2/WebAuthn的应用。 第 8 章：精细化授权模型的设计与实施 强大的访问控制是防止内部威胁和权限滥用的关键。本章对比分析了多种授权模型：基于角色的访问控制（RBAC）的局限性、基于属性的访问控制（ABAC）的灵活性和复杂性，以及基于策略的访问控制（PBAC）的动态决策能力。特别关注如何利用策略决策点（PDP）和策略执行点（PEP）来构建可扩展、可审计的集中式授权服务，以及如何将业务上下文（如时间、地理位置、设备健康度）纳入授权决策。 第四部分：安全审计、监控与事件响应 再完善的防御体系也可能被突破，因此，有效的日志记录、监控和快速响应机制至关重要。 第 9 章：安全审计与日志记录的深度要求 本章强调日志不仅仅是调试工具，更是不可否认性的安全证据。内容涵盖了安全相关事件的定义标准（如审计事件的原子性、时序性和完整性），以及如何设计防篡改的日志存储架构。详细介绍了集中化日志管理系统（如ELK/Splunk）中的安全增强措施，例如如何区分高价值的安全事件与噪音数据，并确保日志中不包含敏感的凭证或PII数据。 第 10 章：实时安全监控与安全编排（SOAR） 本章探讨了如何将海量系统数据转化为可操作的安全情报。内容包括：安全信息和事件管理（SIEM）系统的有效部署，以及如何基于机器学习/行为分析模型来识别异常行为（如非正常时间的数据访问、权限提升尝试）。此外，还介绍了安全编排、自动化与响应（SOAR）平台的原理，旨在通过预定义的“剧本”（Playbooks）对常见的安全警报实现自动化的初步遏制和调查，从而显著缩短平均响应时间（MTTR）。 --- 本书的独特之处在于，它强调的是“如何构建安全”的思维框架、架构选择和工程实践，而非停留在对单一加密算法性能的基准测试或实现细节上。它提供的是一个全面的、面向企业级应用的系统安全蓝图，确保软件系统的弹性、合规性与长期的可维护性。

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