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出版者:

作者:劉歡 編

出品人:

頁數:219

译者:

出版時間:2010-4

價格:24.00元

裝幀:

isbn號碼:9787564031022

叢書系列:

圖書標籤:

• 數據庫
• 數據庫應用
• SQL
• 數據管理
• 數據分析
• 編程入門
• 計算機基礎
• 信息技術
• 實踐教程
• 高等教育

好的，這是一本關於現代密碼學及其在信息安全領域應用的圖書的詳細簡介： 密碼學原理與現代應用 ISBN: 978-7-123456-78-9 定價：128.00 元 作者：[此處留空，或填寫假定的作者信息] 齣版社：[此處留空，或填寫假定的齣版社信息] 簡介 在信息爆炸與數字化生存的時代，數據安全已不再是一個可選項，而是構建信任、維護隱私和保障國傢安全的基礎設施。本書《密碼學原理與現代應用》深入淺齣地剖析瞭支撐現代信息社會安全運行的基石——密碼學。它並非側重於數據存儲或基礎數據庫管理，而是完全聚焦於信息保密、完整性驗證、身份認證和不可否認性的數學理論與工程實踐。 本書旨在為讀者構建一個全麵、係統且前沿的密碼學知識體係，涵蓋從經典密碼體製的原理到最新的量子抗性算法的設計與部署，力求在理論深度與工程實用性之間找到最佳平衡點。 目標讀者 本書特彆適閤以下群體： 1. 計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業的高年級本科生和研究生，作為核心課程的教材或深度參考資料。 2. 信息安全工程師、網絡架構師、滲透測試人員，希望係統提升對加密協議、安全模塊設計理解的專業人士。 3. 對數據安全、區塊鏈技術、隱私計算感興趣的軟件開發者和係統架構師。 4. 希望瞭解現代安全技術底層原理的科研人員。 內容詳述：精要與結構 本書共分為六個主要部分，層層遞進，構建起一個堅實的密碼學知識框架： 第一部分：密碼學基礎與數論基石 (Foundations and Number Theory) 本部分緻力於打下堅實的數學基礎，這是理解所有現代密碼算法的前提。我們摒棄瞭過於抽象的純數學證明，轉而強調與密碼學應用直接相關的數論概念。 基礎代數與有限域： 詳細介紹群、環、域的概念，重點講解伽羅瓦域（有限域）的構造及其在橢圓麯綫密碼學中的核心作用。 模運算與離散對數問題（DLP）： 深入剖析模冪運算、歐幾裏得算法、擴展歐幾裏得算法。首次引入DLP的難度作為公鑰密碼的理論基礎，為後續章節的公鑰體係做鋪墊。 整數分解問題（IFP）： 探討大數因子分解的難度，這是RSA算法安全性的核心支柱。 第二部分：經典密碼體製與信息論視角 (Classical Ciphers and Information Theory) 本部分作為曆史迴顧和安全思維的起點，闡述密碼學早期的設計思想，並引入信息論的量化視角。 古典密碼係統： 詳述凱撒、維吉尼亞、波利菲尼斯等古典密碼的運作機製，並通過它們揭示密碼分析（如頻率分析）的基本思路。 香農的完美保密： 介紹一次性密碼本（OTP）的原理、安全性證明，以及它在信息論上的完美性與工程實踐中的局限性。 信息熵與密鑰強度： 如何用信息論量化加密係統的安全強度，理解“密鑰空間”與“密鑰熵”的實際意義。 第三部分：對稱加密算法的深度解析 (Symmetric Cryptography Deep Dive) 對稱加密因其高速率，是數據加密的主流選擇。本部分聚焦於現代分組密碼和流密碼的設計原理和實現細節。 分組密碼原理： 詳細介紹費斯吞結構（Feistel Structure）和替換-置換網絡（SP-N）。 高級加密標準（AES）： 全程剖析AES的輪函數、S盒的構造、密鑰擴展過程及其抗攻擊性分析。 流密碼： 區分同步流密碼與自同步流密碼，重點分析基於綫性反饋移位寄存器（LFSR）的生成器及其綫性攻擊的原理。 工作模式（Modes of Operation）： 探討ECB、CBC、CTR、GCM等模式的安全性差異、並行化能力以及對初始化嚮量（IV）的要求。特彆強調GCM模式作為認證加密的工程優勢。 第四部分：非對稱密碼學與公鑰基礎設施 (Asymmetric Cryptography and PKI) 公鑰密碼學是現代安全通信的骨架。本部分詳述基於不同數學難題的公鑰算法。 RSA算法： 完整的數學推導、密鑰生成、加密與解密過程。重點討論填充方案（如OAEP）對RSA安全性的決定性作用。 Diffie-Hellman密鑰交換（DH）： 闡述其原理，以及如何抵禦中間人攻擊。 橢圓麯綫密碼學（ECC）： 詳細介紹橢圓麯綫上的群運算，EC-DH與ECDSA的優勢（更高的安全強度與更短的密鑰長度）。 數字簽名算法： 深入理解DSA、ECDSA的簽名與驗證過程，以及它們如何提供數據源的真實性和完整性保證。 第五部分：哈希函數、消息認證碼與身份驗證 (Hashing, MACs, and Authentication) 本部分關注信息摘要和數據完整性驗證技術，這些是確保數據在傳輸和存儲過程中未被篡改的關鍵。 加密哈希函數特性： 零碰撞、抗原像和抗第二原像的嚴格定義與測試標準。 安全哈希算法（SHA族）： 分析SHA-256和SHA-3（Keccak）的內部結構，特彆是SHA-3采用的海綿結構（Sponge Construction）。 消息認證碼（MAC）： 區分基於密鑰的MAC（如HMAC）和基於分組密碼的MAC（如CMAC）。 密碼學在身份驗證中的應用： 探討密碼存儲的最佳實踐（加鹽與密鑰拉伸，如Argon2、PBKDF2），以及挑戰-應答協議的設計。 第六部分：前沿與未來趨勢 (Advanced Topics and Future Trends) 本部分將讀者的視野引嚮密碼學研究和應用的最前沿，關注當前信息安全的熱點問題。 後量子密碼學（PQC）： 介紹基於格（Lattice-based）、編碼（Code-based）等數學難題的候選算法（如Kyber、Dilithium），並討論其標準化進程。 零知識證明（ZKP）： 深入講解交互式與非交互式零知識證明（如zk-SNARKs/zk-STARKs）的基本概念，及其在隱私保護交易和區塊鏈中的革命性潛力。 安全多方計算（MPC）與同態加密（HE）： 探討如何在不解密數據的前提下進行計算（如部分同態加密BFV/CKKS），這是實現數據可用不可見的關鍵技術。 密碼協議的分析與安全證明： 介紹模型下的協議形式化分析方法，以及如何避免常見的密碼協議缺陷。 本書特色 1. 強調現代標準： 聚焦於 AES、SHA-3、ECC 等當前工業界和 NIST 標準推薦的算法，而非僅停留在理論模型。 2. 深入工程實踐： 每種算法的介紹都伴隨著對實現細節、性能考量和常見攻擊（如側信道攻擊、定時攻擊）的討論。 3. 數學與直覺並重： 理論推導嚴謹，同時輔以大量圖示和清晰的流程解釋，確保非數學背景的讀者也能掌握核心思想。 4. 貫穿“安全目標”： 從始至終圍繞“保密性、完整性、認證性、抗抵賴性”這四大安全目標來組織內容，使讀者清晰理解每項技術解決的具體問題。 本書緻力於為您揭示隱藏在網絡連接、數字簽名和隱私保護背後的深層數學邏輯，是您邁嚮專業信息安全領域不可或缺的理論指南。

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