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雷新锋，薛锐 著

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店铺： 一鸿盛世图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030370969

商品编码：29765673349

包装：平装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名：密码协议分析的逻辑方法

定价：98.00元

作者：雷新锋,薛锐

出版社：科学出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787030370969

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《密码协议分析的逻辑方法》注重由浅入深，适合各层次读者参阅。全书从基础理论和基本概念入手，涵盖了主要的密码协议分析逻辑以及该领域的一些前沿理论，其中包括作者在密码协议分析的逻辑方面所做的工作。这些内容对于初学者有着重要的启发和引导作用，对于研究者具有的参考价值，对于密码协议的分析和设计人员具有重要的指导意义。本书由雷新锋，薛锐著。

内容提要

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《密码协议分析的逻辑方法》对密码协议分析的逻辑方法进行了系统详尽和深入的介绍，全书共四部分，部分是理论基础，第二部分是密 码协议分析概述，第三部分介绍密码协议逻辑，第四部分介绍计算可靠的密码协议逻辑。

本书的内容包括密码协议分析相关数理逻辑和现代密码学理论的基础知识、密码协议分析的主要方法综述、各种密码协议逻辑、协议分析实例 以及密码协议逻辑分析方法的计算可靠性等。内容涵盖了所有迄今为止重要的密码协议分析逻辑系统，其中包括作者在密码协议分析方面的工作。

《密码协议分析的逻辑方法》的读者对象为信息安全专业高年级本科生及研究生，也可供从事信息安全专业的教学、科研人员和工程技术人员 参考。本书由雷新锋，薛锐著。

目录

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前言

部分 理论基础

章 数理逻辑基础

1.1 基本概念

1.2 命题逻辑

1.2.1 命题逻辑语法

1.2.2 命题逻辑语义

1.2.3 命题逻辑推演系统

1.2.4 命题逻辑的可靠性

1.3 谓词逻辑

1.3.1 谓词逻辑语法

1.3.2 谓词逻辑的语义

1.3.3 谓词逻辑推演系统

1.3.4 谓词逻辑的可靠性

1.4 模态逻辑

1.4.1 命题模态逻辑

1.4.2 谓词模态逻辑

1.4.3 知识逻辑与信念逻辑

1.5 Hoare逻辑

1.6 本章小结

参考文献

第2章 现代密码学基础

2.1 概述

2.1.1 加密方案

2.1.2 对加密方案的攻击

2.1.3 信息论安全

2.1.4 现代密码学

2.2 计算复杂性

2.2.1 图灵机

2.2.2 时间复杂性

2.2.3 P与NP

2.2.4 多项式时间归约

2.2.5 概率图灵机与BPP

2.3 计算安全

2.3.1 计算安全的概念

2.3.2 安全假设

2.3.3 几个安全相关概念

2.4 私钥加密

2.4.1 私钥加密方案

2.4.2 私钥加密方案的CPA安全

2.4.3 私钥加密方案的CCA安全

2.5 公钥加密

2.5.1 公钥加密方案

2.5.2 公钥加密方案的CPA安全

2.5.3 公钥加密方案的CCA安全

2.6 数字

2.6.1 数字方案

2.6.2 数字方案的安全性

2.7 安全性证明

2.7.1 概率多项式时间归约

2.7.2 混合论证

2.7.3 标准模型与应答器模型

2.8 本章小结

参考文献

第二部分 密码协议分析概述

第3章 密码协议

3.1 密码协议的概念与意义

3.2 密码协议的属性与分类

3.3 对密码协议的攻击

3.4 密码协议的表示法

……

第4章 密码协议分析

第三部分 密码协议逻辑

第5章 BAN逻辑

第6章 BAN逻辑的扩展

第7章 类BAN逻辑的语义

第8章 BAN逻辑的进一步扩展

第9章 非单调逻辑

0章 引入时间的协议逻辑

1章 时间相关密码协议逻辑及其形式化语义

2章 协议复合逻辑

第四部分 计算可靠的密码协议逻辑

3章 AR逻辑

4章 对AR逻辑的扩展

5章 计算可靠的PCL

6章 IK逻辑

7章 计算不可区分逻辑

结束语

索引

作者介绍

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文摘

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序言

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《密码协议分析的逻辑方法》 书籍简介 在日益复杂的数字世界中，信息安全的重要性不言而喻。我们依赖各种密码协议来保护通信的隐私、数据的完整性以及身份的真实性。从互联网上的TLS/SSL连接，到银行账户的支付认证，再到物联网设备的通信安全，密码协议无处不在，成为数字信任的基石。然而，这些协议的复杂性也带来了巨大的挑战：如何确保它们的设计是安全可靠的？如何发现其中隐藏的漏洞？《密码协议分析的逻辑方法》正是为了应对这些挑战而生，它将带领读者深入探索密码协议分析的科学与艺术。 这本书并非一本介绍具体密码算法的书籍，也不会深入探讨加密学理论的数学细节。它的核心在于“逻辑方法”，即如何运用严谨的逻辑推理和系统性的分析框架，来评估密码协议的安全性。本书的目标是教授读者一种思考和分析密码协议的思维方式，一种能够发现潜在弱点、验证安全声明、并最终设计更安全协议的能力。 本书内容概述： 第一部分：理解密码协议的基础 在深入分析之前，我们需要建立对密码协议的基本认知。《密码协议分析的逻辑方法》将首先从宏观角度介绍密码协议在现代信息安全体系中的作用和地位。我们将讨论： 密码协议的定义与目的： 明确密码协议是用于在不可信环境中实现安全通信的一系列规则和步骤。我们将详细阐述其主要目标，包括： 保密性 (Confidentiality): 确保只有预期的接收者能够理解通信内容。 完整性 (Integrity): 保证通信内容在传输过程中未被篡改。 身份认证 (Authentication): 确认通信双方的身份是真实的。 不可否认性 (Non-repudiation): 确保发送方无法否认其发送过某条消息。 可用性 (Availability): 保证系统能够正常提供服务。 密码协议的组成要素： 介绍构成密码协议的关键组件，例如： 密码学原语 (Cryptographic Primitives): 如对称加密、非对称加密、哈希函数、数字签名等，以及它们在协议中的基本用途。 消息交换 (Message Exchange): 协议中不同参与者之间发送的消息序列，以及消息内容的结构。 状态机 (State Machines): 描述协议在不同阶段的行为和状态转换，帮助理解协议的动态过程。 安全属性 (Security Properties): 定义需要协议满足的安全目标，例如，在多方通信中，如何确保所有参与者都同意某个事实，或者如何防止某个参与者脱离群组。 常见的密码协议类型： 简要介绍不同应用场景下的密码协议，例如： 密钥交换协议 (Key Exchange Protocols): 如Diffie-Hellman，用于在不安全的信道上安全地协商共享密钥。 认证协议 (Authentication Protocols): 如Challenge-Response协议，用于验证用户身份。 安全套接字层 (SSL/TLS) 协议： 保护Web通信的安全。 IPsec 协议： 保护IP层通信的安全。 消息认证码 (MAC) 和数字签名协议： 保证消息的完整性和来源的真实性。 第二部分：逻辑分析的基础工具 本部分是本书的核心，将介绍进行密码协议分析所必需的逻辑工具和技术。我们将重点关注如何将抽象的安全属性转化为可验证的逻辑陈述，并利用这些陈述来推导协议的安全性。 形式化方法 (Formal Methods) 的引入： 解释形式化方法在软件和系统验证中的重要性，特别是其在证明数学或逻辑性质方面的优势。我们将说明形式化方法如何为密码协议分析提供一个精确、无歧义的框架。 逻辑语言与表示法： 命题逻辑 (Propositional Logic) 与谓词逻辑 (Predicate Logic): 介绍基本的逻辑运算符、量词以及如何用逻辑表达式来描述协议的某个状态或某个安全属性。例如，如何用逻辑表达式表示“如果A发送了消息X，那么B一定收到了消息X”或“消息M未被修改”。 模态逻辑 (Modal Logic) 与时序逻辑 (Temporal Logic): 探讨如何使用模态逻辑来表达“可能性”和“必然性”，这对于描述协议的某些可能性（如攻击者能够推断出某个信息）和必然性（如协议执行后必然能达到的安全状态）至关重要。时序逻辑则用于描述事件发生的顺序和时间关系，对于分析协议的动态行为和安全性至关重要。 Dolev-Yao 模型： 介绍Dolev-Yao模型，这是一种经典的、用于形式化分析密码协议的模型。该模型将通信环境抽象为一系列的“进程”，并定义了“中间人”攻击者可以执行的操作，如截获、转发、修改、生成消息等。我们将展示如何利用此模型来刻画协议的交互以及攻击者的能力。 安全性证明的逻辑框架： 安全属性的精确定义： 如何将非正式的安全目标（如“消息不被窃听”）转化为精确的、可形式化验证的逻辑语句。例如，对于保密性，可以定义为“如果攻击者截获了消息M，那么M的内容对攻击者来说是不可知的”。 证明推理 (Proof Reasoning): 介绍基于逻辑规则的证明过程。我们将讨论如何从协议的初始假设（如参与者的密钥是安全的）和协议的执行规则出发，通过一系列逻辑推导，最终证明某个安全属性的成立。 不变量 (Invariants) 与安全状态 (Secure States): 解释如何在协议执行过程中识别和维护不变量，以及如何定义和达到安全状态。 归纳证明 (Inductive Proofs): 对于涉及多轮消息交换的协议，归纳证明是一种重要的分析技术，我们将详细介绍其应用。 第三部分：密码协议中的常见漏洞分析 了解常见的攻击手段是分析协议安全性的重要前提。《密码协议分析的逻辑方法》将深入剖析各种利用协议设计缺陷的攻击模式，并展示如何用逻辑方法来识别和防范它们。 中间人攻击 (Man-in-the-Middle Attacks): 分析攻击者如何通过伪装身份来截获、修改或转发通信内容，以及如何利用逻辑推理来证明协议的某个阶段易受此类攻击。 重放攻击 (Replay Attacks): 解释攻击者如何捕获并重新发送合法消息，以达到欺骗或破坏系统的目的，以及如何使用时间戳、随机数等机制来防范。 消息注入与篡改 (Message Injection and Tampering): 分析攻击者如何构造虚假消息或修改现有消息，以绕过协议的验证机制，并展示逻辑分析如何发现这些脆弱性。 拒绝服务攻击 (Denial of Service Attacks): 讨论如何通过消耗协议参与者的资源（如计算能力、内存）来阻止其正常运行，以及如何分析协议在资源受限情况下的鲁棒性。 密钥泄露与猜解 (Key Leakage and Guessing): 虽然本书不侧重数学密码学，但会分析协议设计本身可能导致的密钥泄露风险，例如，如果协议允许攻击者通过多次交互来逐步猜解密钥，那么它就是不安全的。 协议状态的滥用 (Abuse of Protocol States): 分析攻击者如何利用协议在不同状态下的行为差异，或者诱导协议进入非预期的状态，从而实现攻击。 匿名性与隐私泄露 (Anonymity and Privacy Leakage): 探讨协议在保护用户匿名性方面的不足，以及如何通过分析消息内容和交互模式来推断用户的身份或敏感信息。 第四部分：构建安全的密码协议 在掌握了分析方法之后，本书将引导读者将这些知识应用于协议的设计和改进。 安全协议设计的原则： 总结设计安全协议的基本原则，例如，最小特权原则、最小披露原则、显式安全属性定义等。 安全增强技术： 介绍一些增强协议安全性的常用技术，例如： 使用Nonce（随机数）和时间戳： 防止重放攻击。 使用消息认证码 (MAC) 和数字签名： 确保消息的完整性和认证性。 密钥协商机制的设计： 如Diffie-Hellman的变种，确保前向保密性。 安全通道的建立： 如TLS中的握手过程，如何确保双方都相信对方的身份并且建立了一个安全的加密通道。 利用形式化工具辅助设计： 介绍如何利用形式化验证工具（如ProVerif, Tamarin, fi Ceren等）来自动验证设计的协议的安全性。这些工具能够根据用户定义的逻辑规则和安全属性，自动搜索协议中的漏洞。 协议的演进与安全更新： 讨论随着技术发展和新攻击手段的出现，密码协议需要不断演进和更新，并强调持续的安全性评估的重要性。 本书特点： 强调逻辑推理： 核心在于教授一种严谨的、基于逻辑的分析方法，而非仅仅罗列已知协议。 面向实践： 通过剖析真实世界中可能出现的安全漏洞，让读者能够将所学知识应用于实际场景。 循序渐进： 从基础概念入手，逐步深入到高级分析技术，适合不同背景的读者。 非数学驱动： 避免过多的数学推导，侧重于逻辑的表述和推理过程，使得非密码学专业背景的读者也能理解。 思维训练： 培养读者发现问题、分析问题、并解决问题的能力，成为一名更有洞察力的安全分析师。 《密码协议分析的逻辑方法》将为读者提供一套强大的分析工具箱，帮助读者理解数字世界中看不见的“安全之网”是如何构建的，以及如何识别和修补其中可能存在的裂痕。无论是信息安全研究人员、系统设计者、软件开发者，还是对网络安全充满好奇的爱好者，都将从这本书中受益匪浅，提升分析和设计安全协议的能力，为构建更可信的数字未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计散发着一种沉静的力量，让人一拿起就想找个安静的角落沉浸进去。我注意到它似乎对不同类型的协议——比如认证协议、密钥交换协议——都采用了一致的分析框架进行剖析，这显示了作者对“方法论”本身的重视程度远超对具体协议细节的罗列。在阅读过程中，我希望能够不断地与我已知的安全知识进行对话和碰撞，找出我思维盲区所在。我尤其好奇，书中是如何处理那些非确定性或对抗性环境下的逻辑推导的，毕竟现实世界的攻击者总是在不断地寻找新的、意想不到的逻辑漏洞。这本书如果能在这方面给出深刻的洞察，那它的价值将是无可估量的。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前尝试过几本号称“深入”协议安全的书籍，但读完后感觉像是在看一本高级的参考手册，知识点是分散的，缺乏一个贯穿始终的哲学指导。这本书的名字“逻辑方法”似乎就承诺了这一点——它要提供的是一套思维框架，一种看待和解构安全问题的通用视角。我期待它能教会我如何像一个数学家一样去构建一个安全模型，而不是像一个工程师一样去修补已有的漏洞。如果这本书能够成功地将密码学、形式逻辑和分布式系统理论融会贯通，那么它将不仅仅是一本技术书籍，更是一部关于如何进行严谨、系统性思考的指南。这种思维上的提升，比单纯学会一两个新算法要有价值得多。

评分☆☆☆☆☆

初读目录时，我感到一阵惊喜，因为涉及到了许多我一直想深入了解但苦于没有系统性教材的领域。特别是关于形式化验证和模型检测的部分，这通常是安全研究中最硬核、最枯燥，但也最能体现严谨性的部分。很多时候，我们写出的协议代码或算法，总是在实际部署后才暴露出意想不到的漏洞，这往往是因为早期的逻辑建模不够充分。我特别关注它如何处理“非经典逻辑”在协议分析中的应用，比如模态逻辑或者时序逻辑，它们对于描述异步通信和状态空间爆炸的问题至关重要。如果这本书能用清晰的语言将这些高深的理论概念，通过协议分析的实例串联起来，那无疑是一本教科书级别的杰作。它不追求快速见效，而是强调内功的修炼，这点非常合我胃口。

评分☆☆☆☆☆

翻阅其中的一些章节插图和公式排版，我能感受到出版社在制作上的用心。它不是那种为了凑字数而堆砌大段文字的书籍，而是精心设计了图表来辅助理解复杂的逻辑流程。比如，那些关于状态转换图的绘制，非常直观地展示了协议在不同输入下的行为路径。我个人偏好这种视觉化的学习方式，它能帮助我快速定位到逻辑链条中的薄弱环节。而且，书中的注释和引文看起来相当权威，表明作者在整理这些知识点时，是做了大量的文献回顾和交叉验证的。对于一个追求知识体系完整性的读者来说，这种对细节的打磨是决定一本书价值高低的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常有意思，带着一种复古而又深邃的气息，那种黑白灰的搭配，配上一些像是电路图或者数学公式的纹理，一下子就抓住了我的眼球。拿到手里分量很足，感觉内容肯定不轻量。我最近正好在研究一些信息安全和算法设计的底层逻辑，所以对这种强调“逻辑方法”的书籍特别感兴趣。市面上很多安全类的书籍往往停留在应用层面，介绍工具或者具体的攻击手段，但很少有人会深入到构建安全体系的根本——那些严谨的数学证明和逻辑推导过程。这本书似乎正是我需要的，它没有直接给我“药方”，而是教我如何去“炼药”。我希望它能帮我建立起一个更坚实的理论基础，而不是仅仅停留在“知其然”的层面。我期待着它能揭示那些隐藏在复杂协议背后的简洁、优雅的数学结构。