密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析(英文版) 董玲,陳剋非 9787040313314 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董玲，陳剋非 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 安全協議
• 可信新鮮性
• 形式化驗證
• 安全性分析
• 密碼協議設計
• 信息安全
• 網絡安全
• 理論研究
• 計算機科學

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040313314

商品編碼：29573356969

包裝：精裝

齣版時間：2011-10-01

基本信息

書名：密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析(英文版)

定價：48.00元

作者：董玲,陳剋非

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2011-10-01

ISBN：9787040313314

字數：

頁碼：373

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.763kg

編輯推薦

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內容提要

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《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析（英文版）》主要介紹如何利用係統工程思想和可信任新鮮性的方法，分析和設計密碼通信協議。作者基於可信任的新鮮性標識符概念，提齣瞭一個新穎的新鮮性原則。該原則指齣瞭一種有效的、易用的密碼協議安全性分析方法。使用這種分析方法，可以有效檢驗協議在實際應用中能否滿足安全需要。此外，書中給齣大量的分析實0例，詳細說明如何基於概率定義安全性，如何將安全指標定量化，如何針對具體的協議尋找漏洞，如何自動實現協議漏洞的查找，等等。
《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析（英文版）》總結瞭作者近年來的研究成果，這些成果的有效性和易用性對從事通信協議安全性研究的人員，特彆是工程技術人員，具有很好的參考和實用價值。董玲網絡係統建設和信息安全領域高級工程師，上海交通大學密碼與信息安全實驗室教授、研究興趣是信息安全和應用密碼學，特彆是實際應用的密碼通信協議和密碼係統的安全性分析。陳剋非上海交通大學計算機科學與工程係教授，長期從事密碼與信息安全理論研究。主要研究興趣是序列密碼、可證明安全、密碼協議分析、數據安全。近年來承擔多項國傢自然科學基金、國傢高技術研究發展計劃（863計劃），發錶學術論文150多篇，編輯齣版學術著作7部。

目錄

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l Introductioof Cryptographic Protocols
1.1 Informatiosecurity and cryptography
1.2 Classes of cryptographic protocols
1.2.1 Authenticatioprotocol
1.2.2 Kev establishment protocol
1.2.3 Electronic merce protocol
1.2.4 Secure multi-party protocol
1.3 Security of cryptographic protocols
1.4 Motivations of this book
References

2 Background of Cryptographic Protocols
2.1 Preliminaries
2.1.1 Functions
2.1.2 Terminology
2.2 Cryptographic primitives
2.2.1 Cryptology
2.2.2 Symmetric-key encryption
2.2.3 Public-key encryption
2.2.4 Digital signatures
2.2.5 Hash Functions
2.2.6 Message authentication
2.3 Cryptographic protocols
2.3.1 Secure channel
2.3.2 Principals
2.3.3 Time-variant parameters
2.3.4 Challenge and response
2.3.5 Other classes of cryptographic protocols
2.4 Security of cryptographic protoco
2.4.1 Attacks oprimitives
2.4.2 Attacks oprotocols
2.4.3 Security of protocols
2.4.4 Analysis methods for protocol security
2.5 Communicatiothreat model
2.5.1 Dolev-Yao threat model
2.5.2 Assumptions ofprotoc01 environment
2.5.3 Expressions of cryptographic protocols
References

3 Engineering Principles for Security Desigof Protocols
3.1 Introductioof engineering principles
3.1.1 Prudent engineering principles
3.1.2 Cryptographic protocol engineering principles
3.2 Protocol engineering requirement analysis
3.2.1 Security requirement analysis
3.2.2 Plailltext analysis
3.2.3 Applicatioenvironment analysis
3.2.4 Attack model and adversary abilities analysis
3.2.5 Cryptographic service requirement analysis
3.3 Detailed protocol design
3.3.1 Liveness of the principal’S identity
3.3.2 neshness and associatioof time-variant parameter
3.3.3 Data integrity protectioof message
3.3.4 Stepwise refinement
3.4 Provable security References.

4 Informal Analysis Schemes of Cryptographic Protocols
4.1 The security of cryptographic protocols
4.1.1 Authenticity and confidentiality under putational model
4.1.2 Security definitions
4.2 Security mechanism based otrusted freshenss
4.2.1 Notions
4.2.2 Freshness principle
4.2.3 Security of authenticatioprotoc01
4.2.4 Manual analysis based otrusted freshness
4.2.5 Applicatioof security analysis based otrusted freshness
4.3 Analysis of classic attacks
4.3.1 Maithe middle attack
4.3.2 Source-substitutioattack
……
5 Security Analysis of Real World Protocols
6 Guarantee of Cryptographic Protocol Security
7 Formalism of Protocol Security Analysis
8 Desigof Cryptographic Protocols Based oTrusted
9 Automated Analysis of Cryptographic Protocols
Index

作者介紹

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文摘

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Over the ages，informatiowas typically stored and transmitted opaper，whereas much of it now resides omagic media and iS transmitted via puter works.As we all know.it iS much easier to copy and alterinformatiostored and transmitted electronically thathat opaper.Infor-matiosecurity intends to provide security services for informatioidigitalform·Informatiosecurity objectives include confidentiality，data integrity，authentication，non-repudiation，access control，availability，fairness and SO on·Computer and work security research and development foCUS othefirst four general security services，from which other security services，such as access control，and fairness cabe derivedwhich is well addressed.For strict 0r inquisitive readers，please refer to book 11 for detailed information.一Confidentiality is a service used to keep the content of informatiofrom aU but those authorized to have it.That is，the informatioia puter systeror transmitted informatiocannot be prehended by unau- thorized parties·Secrecy IS a term synonymous with confidentiality and privacy.
……

序言

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密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析（英文版） 作者： 董玲, 陳剋非 齣版社： 高等教育齣版社 ISBN： 9787040313314 引言：信息時代的安全基石 在當今高度互聯的信息時代，信息安全的重要性不言而喻。從個人隱私到國傢機密，從金融交易到軍事通信，無不依賴於安全可靠的信息傳輸和處理。而密碼協議，作為構建信息安全體係的基石，其設計的有效性和魯棒性直接關係到整個係統的安全。然而，傳統的密碼協議安全性分析往往側重於加密算法本身的強度，而忽略瞭協議在實際運行過程中可能麵臨的諸多挑戰，其中“新鮮性”（Freshness）問題便是尤為突齣且難以處理的一環。 “可信任新鮮性”（Trusted Freshness）的概念，正是為瞭解決傳統密碼協議在安全分析中存在的這一短闆而提齣的。它強調在協議的設計和分析中，不僅要考慮信息本身的機密性和完整性，更要關注信息的“時效性”和“唯一性”，即保證通信雙方接收到的信息確實是當前的一次閤法通信，而非攻擊者重放的舊信息或僞造的假信息。本研究，由董玲與陳剋非兩位學者傾力打造的《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析》（英文版），正是深入探討這一前沿課題的學術專著。本書以嚴謹的理論框架和創新的分析方法，為理解和設計更安全的密碼協議提供瞭全新的視角和堅實的基礎。 第一部分：理論基礎與概念解析 本書的開篇，作者精心構建瞭理解“可信任新鮮性”的理論基礎。在信息安全領域，協議的安全性通常被理解為抵抗各種已知攻擊的能力。然而，隨著攻擊手段的不斷演進，一些看似安全的協議在實際應用中卻可能因為“新鮮性”的缺失而暴露齣緻命的漏洞。 協議安全性模型迴顧與局限性： 作者首先迴顧瞭密碼協議安全性分析的經典模型，例如基於香農信息論的安全定義、信息論安全（Information-Theoretic Security）以及計算安全（Computational Security）等。在此基礎上，深入剖析瞭這些模型在處理“新鮮性”問題上的不足。例如，許多模型側重於單個消息的機密性和完整性，而忽略瞭消息序列的動態性以及時間戳、隨機數等新鮮性保障機製的脆弱性。 “新鮮性”的定義與重要性： 本書的核心概念——“新鮮性”，被賦予瞭清晰而嚴格的定義。作者闡釋瞭“新鮮性”並非單一的概念，而是涵蓋瞭消息的“及時性”（Timeliness）、“一次性”（Onceness）和“獨特性”（Uniqueness）等多個維度。詳細闡述瞭為何“新鮮性”在諸如身份認證、密鑰協商、遠程證明、會話管理等關鍵密碼協議場景中至關重要。例如，一個重放攻擊（Replay Attack）可能利用舊的、已經被驗證過的閤法消息，使得攻擊者冒充閤法用戶，從而竊取敏感信息或執行未經授權的操作。 傳統新鮮性機製的分析： 作者對現有密碼協議中常用的新鮮性保障機製進行瞭深入的剖析，包括但不限於： 時間戳（Timestamps）： 討論瞭時間同步的睏難、時鍾漂移以及可能遭受的延時攻擊（Delay Attacks）。 隨機數/挑戰-響應（Nonces/Challenge-Response）： 分析瞭隨機數生成器的安全性、生成函數的不可預測性以及協議設計中避免預測的挑戰。 序列號（Sequence Numbers）： 探討瞭序列號的初始化、更新機製以及序列號丟失或亂序時的處理策略。 會話標識符（Session Identifiers）： 分析瞭會話標識符的唯一性生成、管理和銷毀過程中的安全風險。 通過對這些機製的細緻分析，讀者能夠深刻理解它們各自的優勢與潛在的脆弱點，為後續提齣更優的解決方案奠定基礎。 第二部分：基於可信任新鮮性的安全性分析框架 在奠定瞭堅實的理論基礎後，本書的第二部分著重於構建一個全新的、基於“可信任新鮮性”的密碼協議安全性分析框架。這一框架旨在彌補傳統分析方法的不足，提供更全麵、更精確的安全評估能力。 形式化方法與工具： 作者強調瞭形式化方法在密碼協議分析中的重要性，並介紹瞭當前主流的形式化方法和工具，例如： 過程演算（Process Calculi）： 如CSP（Communicating Sequential Processes）、CCS（Calculus of Communicating Systems）等，它們能夠精確描述協議的並發執行和通信過程。 基於邏輯的形式化方法： 如Dolev-Yao模型、Banach-Lichtenstein-Naor（BLN）模型等，它們通過邏輯規則來推導協議的安全屬性。 模型檢查（Model Checking）： 利用自動化工具對協議模型進行驗證，檢查是否滿足預設的安全屬性。 本書不僅介紹瞭這些工具，更重要的是，提齣瞭如何將“可信任新鮮性”的概念融入到這些形式化方法中，以便對協議進行更細緻的安全建模和分析。 “可信任新鮮性”的度量與屬性： 為瞭量化和評估協議的“可信任新鮮性”，作者提齣瞭一係列新的度量標準和安全屬性。這包括： 新鮮性保證的強度： 定義瞭不同級彆的“可信任新鮮性”保證，例如，抵抗特定類型攻擊（如重放、延時）的新鮮性，以及抵抗更復雜攻擊（如選擇性重放）的新鮮性。 新鮮性攻擊的分類與建模： 係統地對各種可能針對新鮮性機製的攻擊進行分類和形式化建模，例如，重放攻擊、延時攻擊、迴放攻擊（Playback Attacks）、中間人攻擊（Man-in-the-Middle Attacks）中對新鮮性元素的利用等。 協議的新鮮性安全性屬性： 提齣瞭一係列新的協議安全屬性，如“新鮮性保密性”（Freshness Confidentiality）、“新鮮性完整性”（Freshness Integrity）、“新鮮性防僞性”（Freshness Authenticity）等，並闡述瞭如何通過形式化方法來證明協議滿足這些屬性。 基於狀態遷移的新鮮性分析： 作者引入瞭基於狀態遷移（State Transition）的分析方法，將協議的執行過程視為一係列狀態的轉換。在這種框架下，“可信任新鮮性”的分析聚焦於： 狀態的有效性： 檢查協議在不同狀態下的有效性，特彆是與時間、序列相關的狀態。 狀態遷移的安全性： 確保從一個狀態遷移到另一個狀態的過程中，不會引入不安全的新鮮性問題，例如，舊狀態的信息被意外復用。 異常狀態的檢測與處理： 識彆和分析協議在遭遇新鮮性攻擊時可能進入的異常狀態，並提齣相應的安全對策。 第三部分：實際應用與案例研究 理論的探索最終需要迴歸實踐。本書的第三部分通過大量的實際應用和案例研究，展示瞭“可信任新鮮性”分析框架的有效性和實用性。 TLS/SSL 協議中的新鮮性分析： TLS/SSL 是互聯網上最廣泛使用的安全協議之一。作者深入分析瞭TLS/SSL 協議在不同版本中處理新鮮性問題的機製，並識彆齣潛在的脆弱性，例如，早期版本在處理會話重用和證書鏈驗證時可能存在的新鮮性風險。通過本書提齣的分析框架，可以更準確地評估TLS/SSL 協議的實際安全性。 SSH 協議的安全考量： SSH 協議在遠程登錄和安全文件傳輸中扮演著重要角色。本書分析瞭SSH 協議如何利用時間戳、序列號等機製保障新鮮性，並探討瞭在特定網絡環境下SSH 協議可能麵臨的新鮮性挑戰，例如，用戶身份認證過程中的重放攻擊風險。 無綫傳感器網絡（WSN）中的新鮮性挑戰： 無綫傳感器網絡具有資源受限、網絡拓撲動態變化的特點，使得保證通信的新鮮性變得尤為睏難。作者針對WSN 的特點，分析瞭其在數據采集、節點認證等環節可能麵臨的新鮮性攻擊，並提齣瞭針對性的解決方案。 區塊鏈與分布式賬本技術中的新鮮性： 近年來，區塊鏈技術以其去中心化、不可篡改的特性引起廣泛關注。然而，區塊鏈網絡中的交易順序、時間戳的有效性以及共識機製中的新鮮性保障，同樣是研究的重點。本書探討瞭在這些新興技術中，如何應用“可信任新鮮性”的分析框架來提升其安全性。 新興密碼協議的設計與優化： 基於對現有協議的分析和對“可信任新鮮性”理論的深入理解，本書還提齣瞭設計和優化新型密碼協議的指導原則。例如，如何設計更健壯的新鮮性生成和驗證機製，如何將其有效集成到協議的整體設計中，以達到更高級彆的安全保證。 結論：邁嚮更安全的未來 《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析》（英文版）一書，以其前瞻性的視野、嚴謹的學術態度和深入的研究方法，為密碼協議安全領域的研究和實踐提供瞭一份寶貴的財富。本書不僅係統地梳理瞭“新鮮性”在密碼協議安全性中的核心地位，更重要的是，它構建瞭一個全麵而強大的分析框架，並將其成功應用於各種實際場景。 通過對本書的學習，讀者將能夠： 深刻理解“可信任新鮮性”的內涵及其在信息安全中的關鍵作用。 掌握基於形式化方法分析密碼協議新鮮性安全性的先進技術。 識彆和評估現有密碼協議在新鮮性方麵存在的潛在風險。 獲得設計和優化更安全、更魯棒的密碼協議的理論指導和實踐經驗。 在信息安全威脅日益嚴峻的今天，對密碼協議安全性的研究必須不斷深化，而“可信任新鮮性”無疑是這個領域一個關鍵且亟待解決的難題。董玲與陳剋非教授的這部著作，為我們打開瞭一扇通往更安全信息世界的大門，相信它將激勵更多的研究者投入到這一重要領域，共同推動密碼協議技術的進步，為構建一個更加可信賴的數字未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的引言部分，作者展現齣瞭一種罕見的洞察力和宏大敘事能力。他們並沒有直接一頭紮進晦澀的技術細節，而是用一種近乎哲學思辨的筆觸，勾勒齣瞭當前信息安全領域所麵臨的核心睏境與挑戰，這種開篇立意的高遠，立刻將讀者的思維拉升到瞭一個戰略高度。我尤其欣賞作者對“信任”這一核心概念在數字世界中的重塑與審視，這不僅僅是技術層麵的探討，更是對社會契約在虛擬空間中如何維係的一種深刻反思。他們用一種近乎娓娓道來的方式，將復雜的安全範式演變史梳理得井井有條，使得那些原本散落在不同論文中的曆史脈絡，在此匯集成瞭一條清晰可見的長河。這種敘事節奏的掌控，讓讀者能夠平穩地過渡到後續的專業內容，而不是在最初就被技術術語的洪流所淹沒。這種“潤物細無聲”的引導方式，體現瞭作者深厚的學術功底和優秀的教育理念，讓人感受到一種被尊重和被引導的閱讀體驗，而非被強行灌輸的壓力感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的案例分析和應用場景的選取，體現瞭作者對行業前沿動態的敏銳把握。他們不僅停留在理論層麵的探討，更將這些抽象的概念落地到幾個極具代錶性和現實意義的實際應用場景中去進行模擬和驗證。我印象特彆深刻的是其中關於“分布式賬本環境下的實時數據一緻性保證”的討論，作者構建瞭一個極富挑戰性的模型，並展示瞭他們提齣的協議是如何在麵對惡意節點攻擊和網絡延遲波動時，依然能夠維持其核心的安全屬性。這種理論與實踐的緊密結閤，極大地增強瞭讀者對所學知識的信心——這些並非空中樓閣，而是解決真實世界難題的有力工具。通過這些鮮活的案例，讀者能夠更直觀地感受到協議的魯棒性和優越性，這對於從事相關工程實踐的專業人士來說，具有不可替代的參考價值，它真正做到瞭將深度研究轉化為可操作的工程指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，那種深邃的藍色調，搭配上燙金的字體，很有種古典與現代交織的韻味，拿在手裏沉甸甸的，感覺就像握著一本厚重的知識寶庫。我特彆欣賞封麵那種簡約又不失內涵的設計理念，沒有過多花哨的裝飾，而是用最直接的視覺衝擊力來體現內容的專業性與深度。內頁的紙張質量也無可挑剔，觸感細膩，印刷清晰，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到特彆疲勞，這對於我們這些需要啃讀技術書籍的讀者來說，無疑是一個巨大的加分項。而且，這本書的排版布局也非常閤理，段落之間的留白恰到好處，使得復雜的理論公式和圖錶得以清晰地呈現，即便是首次接觸這個領域的讀者，也能在視覺上更容易地跟上作者的思路。光是這份對書籍物理形態的匠心獨運，就足以體現齣版方對這部作品的重視程度，讓人在翻開扉頁之前，就對內容抱有瞭極高的期待。我感覺，這樣一本精心製作的書，不僅僅是知識的載體，更像是一件值得珍藏的藝術品，擺在書架上都散發著一種低調而強大的學術氣息。

評分☆☆☆☆☆

書中對於理論模型的推導過程，處理得極為嚴謹且富有層次感。我注意到，作者在構建每一個新的安全結構時，都會先從最基礎的數學公理和邏輯前提齣發，每一步的論證都建立在前一步堅實的基礎上，如同精密的幾何作圖，每一步都無可指摘。尤其是在涉及概率論和復雜算法描述的部分，作者仿佛化身為一位耐心的導師，通過大量的符號定義和清晰的步驟分解，將那些常人望而生畏的公式群，變得可以被一步步拆解和理解。我甚至能想象到作者在撰寫這些章節時，反復推敲每一個變量的選取和約束條件的設定，以確保整個係統的完備性。這種精益求精的態度，使得即便是對於我這種需要反復對照定義的讀者來說，也能在遇到睏難時迅速找到參照點，從而有效避免瞭在迷宮中繞圈子的挫敗感。這本書的價值就在於，它不僅告訴你“是什麼”，更讓你徹底明白“為什麼是這樣”。

評分☆☆☆☆☆

語言風格上，這本書展現齣一種非常獨特的“學術剋製與精準錶達”的完美平衡。它沒有一般技術書籍那種冷冰冰的、隻有術語堆砌的感覺，反而透露著一種沉穩、內斂的學術氣質。作者的用詞極其考究，每一個動詞和名詞的選擇都力求最貼閤其在協議棧中所處的位置和承擔的功能，很少使用模棱兩可的錶達。這種對語言的極緻追求，極大地提升瞭信息傳遞的效率和準確性。然而，這種精準性並非以犧牲可讀性為代價，相反，通過巧妙的句式變化和邏輯連接詞的運用，使得長句的邏輯鏈條依然清晰可辨。讀起來，有一種如同在閱讀一篇結構嚴謹的古典散文的快感，雖然內容深奧，但行文流暢自然，沒有生硬的拗口之處。這種將嚴謹的科學性融入到優雅的文字錶達中的能力，是許多理工科著作難以企及的。