密碼協議分析的邏輯方法 9787030370969 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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雷新鋒，薛銳 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 通信安全
• 協議分析
• 邏輯方法
• 形式化驗證
• 安全協議
• 計算機安全
• 網絡安全
• 密碼工程
• 信息安全

店鋪： 一鴻盛世圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030370969

商品編碼：29765673349

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

基本信息

書名：密碼協議分析的邏輯方法

定價：98.00元

作者：雷新鋒,薛銳

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2013-03-01

ISBN：9787030370969

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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《密碼協議分析的邏輯方法》注重由淺入深，適閤各層次讀者參閱。全書從基礎理論和基本概念入手，涵蓋瞭主要的密碼協議分析邏輯以及該領域的一些前沿理論，其中包括作者在密碼協議分析的邏輯方麵所做的工作。這些內容對於初學者有著重要的啓發和引導作用，對於研究者具有的參考價值，對於密碼協議的分析和設計人員具有重要的指導意義。本書由雷新鋒，薛銳著。

內容提要

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《密碼協議分析的邏輯方法》對密碼協議分析的邏輯方法進行瞭係統詳盡和深入的介紹，全書共四部分，部分是理論基礎，第二部分是密 碼協議分析概述，第三部分介紹密碼協議邏輯，第四部分介紹計算可靠的密碼協議邏輯。

本書的內容包括密碼協議分析相關數理邏輯和現代密碼學理論的基礎知識、密碼協議分析的主要方法綜述、各種密碼協議邏輯、協議分析實例 以及密碼協議邏輯分析方法的計算可靠性等。內容涵蓋瞭所有迄今為止重要的密碼協議分析邏輯係統，其中包括作者在密碼協議分析方麵的工作。

《密碼協議分析的邏輯方法》的讀者對象為信息安全專業高年級本科生及研究生，也可供從事信息安全專業的教學、科研人員和工程技術人員 參考。本書由雷新鋒，薛銳著。

目錄

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前言

部分 理論基礎

章 數理邏輯基礎

1.1 基本概念

1.2 命題邏輯

1.2.1 命題邏輯語法

1.2.2 命題邏輯語義

1.2.3 命題邏輯推演係統

1.2.4 命題邏輯的可靠性

1.3 謂詞邏輯

1.3.1 謂詞邏輯語法

1.3.2 謂詞邏輯的語義

1.3.3 謂詞邏輯推演係統

1.3.4 謂詞邏輯的可靠性

1.4 模態邏輯

1.4.1 命題模態邏輯

1.4.2 謂詞模態邏輯

1.4.3 知識邏輯與信念邏輯

1.5 Hoare邏輯

1.6 本章小結

參考文獻

第2章 現代密碼學基礎

2.1 概述

2.1.1 加密方案

2.1.2 對加密方案的攻擊

2.1.3 信息論安全

2.1.4 現代密碼學

2.2 計算復雜性

2.2.1 圖靈機

2.2.2 時間復雜性

2.2.3 P與NP

2.2.4 多項式時間歸約

2.2.5 概率圖靈機與BPP

2.3 計算安全

2.3.1 計算安全的概念

2.3.2 安全假設

2.3.3 幾個安全相關概念

2.4 私鑰加密

2.4.1 私鑰加密方案

2.4.2 私鑰加密方案的CPA安全

2.4.3 私鑰加密方案的CCA安全

2.5 公鑰加密

2.5.1 公鑰加密方案

2.5.2 公鑰加密方案的CPA安全

2.5.3 公鑰加密方案的CCA安全

2.6 數字

2.6.1 數字方案

2.6.2 數字方案的安全性

2.7 安全性證明

2.7.1 概率多項式時間歸約

2.7.2 混閤論證

2.7.3 標準模型與應答器模型

2.8 本章小結

參考文獻

第二部分 密碼協議分析概述

第3章 密碼協議

3.1 密碼協議的概念與意義

3.2 密碼協議的屬性與分類

3.3 對密碼協議的攻擊

3.4 密碼協議的錶示法

……

第4章 密碼協議分析

第三部分 密碼協議邏輯

第5章 BAN邏輯

第6章 BAN邏輯的擴展

第7章 類BAN邏輯的語義

第8章 BAN邏輯的進一步擴展

第9章 非單調邏輯

0章 引入時間的協議邏輯

1章 時間相關密碼協議邏輯及其形式化語義

2章 協議復閤邏輯

第四部分 計算可靠的密碼協議邏輯

3章 AR邏輯

4章 對AR邏輯的擴展

5章 計算可靠的PCL

6章 IK邏輯

7章 計算不可區分邏輯

結束語

索引

作者介紹

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文摘

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序言

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《密碼協議分析的邏輯方法》 書籍簡介 在日益復雜的數字世界中，信息安全的重要性不言而喻。我們依賴各種密碼協議來保護通信的隱私、數據的完整性以及身份的真實性。從互聯網上的TLS/SSL連接，到銀行賬戶的支付認證，再到物聯網設備的通信安全，密碼協議無處不在，成為數字信任的基石。然而，這些協議的復雜性也帶來瞭巨大的挑戰：如何確保它們的設計是安全可靠的？如何發現其中隱藏的漏洞？《密碼協議分析的邏輯方法》正是為瞭應對這些挑戰而生，它將帶領讀者深入探索密碼協議分析的科學與藝術。 這本書並非一本介紹具體密碼算法的書籍，也不會深入探討加密學理論的數學細節。它的核心在於“邏輯方法”，即如何運用嚴謹的邏輯推理和係統性的分析框架，來評估密碼協議的安全性。本書的目標是教授讀者一種思考和分析密碼協議的思維方式，一種能夠發現潛在弱點、驗證安全聲明、並最終設計更安全協議的能力。 本書內容概述： 第一部分：理解密碼協議的基礎 在深入分析之前，我們需要建立對密碼協議的基本認知。《密碼協議分析的邏輯方法》將首先從宏觀角度介紹密碼協議在現代信息安全體係中的作用和地位。我們將討論： 密碼協議的定義與目的： 明確密碼協議是用於在不可信環境中實現安全通信的一係列規則和步驟。我們將詳細闡述其主要目標，包括： 保密性 (Confidentiality): 確保隻有預期的接收者能夠理解通信內容。 完整性 (Integrity): 保證通信內容在傳輸過程中未被篡改。 身份認證 (Authentication): 確認通信雙方的身份是真實的。 不可否認性 (Non-repudiation): 確保發送方無法否認其發送過某條消息。 可用性 (Availability): 保證係統能夠正常提供服務。 密碼協議的組成要素： 介紹構成密碼協議的關鍵組件，例如： 密碼學原語 (Cryptographic Primitives): 如對稱加密、非對稱加密、哈希函數、數字簽名等，以及它們在協議中的基本用途。 消息交換 (Message Exchange): 協議中不同參與者之間發送的消息序列，以及消息內容的結構。 狀態機 (State Machines): 描述協議在不同階段的行為和狀態轉換，幫助理解協議的動態過程。 安全屬性 (Security Properties): 定義需要協議滿足的安全目標，例如，在多方通信中，如何確保所有參與者都同意某個事實，或者如何防止某個參與者脫離群組。 常見的密碼協議類型： 簡要介紹不同應用場景下的密碼協議，例如： 密鑰交換協議 (Key Exchange Protocols): 如Diffie-Hellman，用於在不安全的信道上安全地協商共享密鑰。 認證協議 (Authentication Protocols): 如Challenge-Response協議，用於驗證用戶身份。 安全套接字層 (SSL/TLS) 協議： 保護Web通信的安全。 IPsec 協議： 保護IP層通信的安全。 消息認證碼 (MAC) 和數字簽名協議： 保證消息的完整性和來源的真實性。 第二部分：邏輯分析的基礎工具 本部分是本書的核心，將介紹進行密碼協議分析所必需的邏輯工具和技術。我們將重點關注如何將抽象的安全屬性轉化為可驗證的邏輯陳述，並利用這些陳述來推導協議的安全性。 形式化方法 (Formal Methods) 的引入： 解釋形式化方法在軟件和係統驗證中的重要性，特彆是其在證明數學或邏輯性質方麵的優勢。我們將說明形式化方法如何為密碼協議分析提供一個精確、無歧義的框架。 邏輯語言與錶示法： 命題邏輯 (Propositional Logic) 與謂詞邏輯 (Predicate Logic): 介紹基本的邏輯運算符、量詞以及如何用邏輯錶達式來描述協議的某個狀態或某個安全屬性。例如，如何用邏輯錶達式錶示“如果A發送瞭消息X，那麼B一定收到瞭消息X”或“消息M未被修改”。 模態邏輯 (Modal Logic) 與時序邏輯 (Temporal Logic): 探討如何使用模態邏輯來錶達“可能性”和“必然性”，這對於描述協議的某些可能性（如攻擊者能夠推斷齣某個信息）和必然性（如協議執行後必然能達到的安全狀態）至關重要。時序邏輯則用於描述事件發生的順序和時間關係，對於分析協議的動態行為和安全性至關重要。 Dolev-Yao 模型： 介紹Dolev-Yao模型，這是一種經典的、用於形式化分析密碼協議的模型。該模型將通信環境抽象為一係列的“進程”，並定義瞭“中間人”攻擊者可以執行的操作，如截獲、轉發、修改、生成消息等。我們將展示如何利用此模型來刻畫協議的交互以及攻擊者的能力。 安全性證明的邏輯框架： 安全屬性的精確定義： 如何將非正式的安全目標（如“消息不被竊聽”）轉化為精確的、可形式化驗證的邏輯語句。例如，對於保密性，可以定義為“如果攻擊者截獲瞭消息M，那麼M的內容對攻擊者來說是不可知的”。 證明推理 (Proof Reasoning): 介紹基於邏輯規則的證明過程。我們將討論如何從協議的初始假設（如參與者的密鑰是安全的）和協議的執行規則齣發，通過一係列邏輯推導，最終證明某個安全屬性的成立。 不變量 (Invariants) 與安全狀態 (Secure States): 解釋如何在協議執行過程中識彆和維護不變量，以及如何定義和達到安全狀態。 歸納證明 (Inductive Proofs): 對於涉及多輪消息交換的協議，歸納證明是一種重要的分析技術，我們將詳細介紹其應用。 第三部分：密碼協議中的常見漏洞分析 瞭解常見的攻擊手段是分析協議安全性的重要前提。《密碼協議分析的邏輯方法》將深入剖析各種利用協議設計缺陷的攻擊模式，並展示如何用邏輯方法來識彆和防範它們。 中間人攻擊 (Man-in-the-Middle Attacks): 分析攻擊者如何通過僞裝身份來截獲、修改或轉發通信內容，以及如何利用邏輯推理來證明協議的某個階段易受此類攻擊。 重放攻擊 (Replay Attacks): 解釋攻擊者如何捕獲並重新發送閤法消息，以達到欺騙或破壞係統的目的，以及如何使用時間戳、隨機數等機製來防範。 消息注入與篡改 (Message Injection and Tampering): 分析攻擊者如何構造虛假消息或修改現有消息，以繞過協議的驗證機製，並展示邏輯分析如何發現這些脆弱性。 拒絕服務攻擊 (Denial of Service Attacks): 討論如何通過消耗協議參與者的資源（如計算能力、內存）來阻止其正常運行，以及如何分析協議在資源受限情況下的魯棒性。 密鑰泄露與猜解 (Key Leakage and Guessing): 雖然本書不側重數學密碼學，但會分析協議設計本身可能導緻的密鑰泄露風險，例如，如果協議允許攻擊者通過多次交互來逐步猜解密鑰，那麼它就是不安全的。 協議狀態的濫用 (Abuse of Protocol States): 分析攻擊者如何利用協議在不同狀態下的行為差異，或者誘導協議進入非預期的狀態，從而實現攻擊。 匿名性與隱私泄露 (Anonymity and Privacy Leakage): 探討協議在保護用戶匿名性方麵的不足，以及如何通過分析消息內容和交互模式來推斷用戶的身份或敏感信息。 第四部分：構建安全的密碼協議 在掌握瞭分析方法之後，本書將引導讀者將這些知識應用於協議的設計和改進。 安全協議設計的原則： 總結設計安全協議的基本原則，例如，最小特權原則、最小披露原則、顯式安全屬性定義等。 安全增強技術： 介紹一些增強協議安全性的常用技術，例如： 使用Nonce（隨機數）和時間戳： 防止重放攻擊。 使用消息認證碼 (MAC) 和數字簽名： 確保消息的完整性和認證性。 密鑰協商機製的設計： 如Diffie-Hellman的變種，確保前嚮保密性。 安全通道的建立： 如TLS中的握手過程，如何確保雙方都相信對方的身份並且建立瞭一個安全的加密通道。 利用形式化工具輔助設計： 介紹如何利用形式化驗證工具（如ProVerif, Tamarin, fi Ceren等）來自動驗證設計的協議的安全性。這些工具能夠根據用戶定義的邏輯規則和安全屬性，自動搜索協議中的漏洞。 協議的演進與安全更新： 討論隨著技術發展和新攻擊手段的齣現，密碼協議需要不斷演進和更新，並強調持續的安全性評估的重要性。 本書特點： 強調邏輯推理： 核心在於教授一種嚴謹的、基於邏輯的分析方法，而非僅僅羅列已知協議。 麵嚮實踐： 通過剖析真實世界中可能齣現的安全漏洞，讓讀者能夠將所學知識應用於實際場景。 循序漸進： 從基礎概念入手，逐步深入到高級分析技術，適閤不同背景的讀者。 非數學驅動： 避免過多的數學推導，側重於邏輯的錶述和推理過程，使得非密碼學專業背景的讀者也能理解。 思維訓練： 培養讀者發現問題、分析問題、並解決問題的能力，成為一名更有洞察力的安全分析師。 《密碼協議分析的邏輯方法》將為讀者提供一套強大的分析工具箱，幫助讀者理解數字世界中看不見的“安全之網”是如何構建的，以及如何識彆和修補其中可能存在的裂痕。無論是信息安全研究人員、係統設計者、軟件開發者，還是對網絡安全充滿好奇的愛好者，都將從這本書中受益匪淺，提升分析和設計安全協議的能力，為構建更可信的數字未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

初讀目錄時，我感到一陣驚喜，因為涉及到瞭許多我一直想深入瞭解但苦於沒有係統性教材的領域。特彆是關於形式化驗證和模型檢測的部分，這通常是安全研究中最硬核、最枯燥，但也最能體現嚴謹性的部分。很多時候，我們寫齣的協議代碼或算法，總是在實際部署後纔暴露齣意想不到的漏洞，這往往是因為早期的邏輯建模不夠充分。我特彆關注它如何處理“非經典邏輯”在協議分析中的應用，比如模態邏輯或者時序邏輯，它們對於描述異步通信和狀態空間爆炸的問題至關重要。如果這本書能用清晰的語言將這些高深的理論概念，通過協議分析的實例串聯起來，那無疑是一本教科書級彆的傑作。它不追求快速見效，而是強調內功的修煉，這點非常閤我胃口。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計散發著一種沉靜的力量，讓人一拿起就想找個安靜的角落沉浸進去。我注意到它似乎對不同類型的協議——比如認證協議、密鑰交換協議——都采用瞭一緻的分析框架進行剖析，這顯示瞭作者對“方法論”本身的重視程度遠超對具體協議細節的羅列。在閱讀過程中，我希望能夠不斷地與我已知的安全知識進行對話和碰撞，找齣我思維盲區所在。我尤其好奇，書中是如何處理那些非確定性或對抗性環境下的邏輯推導的，畢竟現實世界的攻擊者總是在不斷地尋找新的、意想不到的邏輯漏洞。這本書如果能在這方麵給齣深刻的洞察，那它的價值將是無可估量的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常有意思，帶著一種復古而又深邃的氣息，那種黑白灰的搭配，配上一些像是電路圖或者數學公式的紋理，一下子就抓住瞭我的眼球。拿到手裏分量很足，感覺內容肯定不輕量。我最近正好在研究一些信息安全和算法設計的底層邏輯，所以對這種強調“邏輯方法”的書籍特彆感興趣。市麵上很多安全類的書籍往往停留在應用層麵，介紹工具或者具體的攻擊手段，但很少有人會深入到構建安全體係的根本——那些嚴謹的數學證明和邏輯推導過程。這本書似乎正是我需要的，它沒有直接給我“藥方”，而是教我如何去“煉藥”。我希望它能幫我建立起一個更堅實的理論基礎，而不是僅僅停留在“知其然”的層麵。我期待著它能揭示那些隱藏在復雜協議背後的簡潔、優雅的數學結構。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前嘗試過幾本號稱“深入”協議安全的書籍，但讀完後感覺像是在看一本高級的參考手冊，知識點是分散的，缺乏一個貫穿始終的哲學指導。這本書的名字“邏輯方法”似乎就承諾瞭這一點——它要提供的是一套思維框架，一種看待和解構安全問題的通用視角。我期待它能教會我如何像一個數學傢一樣去構建一個安全模型，而不是像一個工程師一樣去修補已有的漏洞。如果這本書能夠成功地將密碼學、形式邏輯和分布式係統理論融會貫通，那麼它將不僅僅是一本技術書籍，更是一部關於如何進行嚴謹、係統性思考的指南。這種思維上的提升，比單純學會一兩個新算法要有價值得多。

評分☆☆☆☆☆

翻閱其中的一些章節插圖和公式排版，我能感受到齣版社在製作上的用心。它不是那種為瞭湊字數而堆砌大段文字的書籍，而是精心設計瞭圖錶來輔助理解復雜的邏輯流程。比如，那些關於狀態轉換圖的繪製，非常直觀地展示瞭協議在不同輸入下的行為路徑。我個人偏好這種視覺化的學習方式，它能幫助我快速定位到邏輯鏈條中的薄弱環節。而且，書中的注釋和引文看起來相當權威，錶明作者在整理這些知識點時，是做瞭大量的文獻迴顧和交叉驗證的。對於一個追求知識體係完整性的讀者來說，這種對細節的打磨是決定一本書價值高低的關鍵。