密碼基礎理論與協議 9787302267591 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張薇，楊曉元，韓益亮 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 信息安全
• 理論基礎
• 協議
• 網絡安全
• 通信安全
• 算法
• 數學基礎
• 計算機科學
• 密碼工程

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302267591

商品編碼：29783473667

包裝：平裝

齣版時間：2012-01-01

基本信息

書名：密碼基礎理論與協議

定價：24.00元

作者：張薇,楊曉元,韓益亮

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-01-01

ISBN：9787302267591

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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內容提要

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本書內容涉及現代密碼學的基礎理論和重要協議，包括計算復雜性理論、密碼函數與序列密碼變換理論、典型分組密碼體製、公鑰密碼及其安全性、數字、多方密碼協議及可證明安全理論。
　　本書可作為密碼學、信息安全、網絡安全、電子商務等專業的科研人員、工程技術人員參考，也可供相關專業的研究生及大學本科生使用。

目錄

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章計算復雜性理論
　1.1算法的復雜性
　1.2利用dtm程序解決判定問題
　1.3p與np
　1.4多項式變換與np完全問題
　參考文獻
第2章密碼函數
　2.1頻譜理論簡介
　2.1.1布爾函數
　2.1.2walsh 變換
　2.1.3chrestenson譜
　2.2布爾函數的非綫性準則
　2.2.1非綫性度
　2.2.2綫性結構與退化性
　2.2.3嚴格雪崩準則及擴散準則
　2.3相關免疫函數
　2.3.1函數的相關免疫性
　2.3.2相關免疫函數的構造
　2.4bent函數及其性質
　.2.4.1bent函數的定義
　2.4.2bent函數的構造
　2.4.3bent函數的密碼學價值
　參考文獻
第3章序列密碼
　3.1概述
　3.1.1加密方式
　3.1.2理論保密的密碼體製
　3.2序列密碼的基礎理論
　3.2.1周期序列的極小多項式及m序列
　3.2.2序列的綫性復雜度
　3.2.3和序列與乘積序列
　3.2.4密鑰序列的穩定性
　3.3密鑰序列的産生方法
　3.3.1前饋序列
　3.3.2多路復閤序列
　3.3.3鍾控序列
　3.3.4産生密鑰序列的其他方法
　3.4序列密碼的安全性
　3.4.1布爾函數的佳仿射逼近與baa攻擊
　3.4.2dc攻擊
　3.5序列密碼的應用
　3.5.1rc4密碼
　3.5.2a5密碼
　3.5.3歐洲nessie工程及estream工程簡介
　3.6混沌流密碼
　3.6.1混沌密碼學概述
　3.6.2混沌流密碼體製
　參考文獻
第4章分組密碼
　4.1數據加密標準des
　4.2高級加密標準aes
　4.2.1背景及算法概述
　4.2.2算法細節
　4.3差分分析
　4.3.1差分分析的基本原理
　4.3.2對迭代分組密碼實施差分分析的一般過程
　4.4綫性分析
　4.4.1對des算法圈函數的綫性逼近
　4.4.2綫性逼近方程的建立
　4.4.3綫性逼近方程的求解
　4.5對分組密碼的其他攻擊方法
　4.5.1截段差分分析
　4.5.2高階差分分析
　4.5.3非綫性分析
　4.5.4square攻擊
　參考文獻
第5章公鑰密碼
　5.1典型公鑰密碼
　5.1.1diffie-hellman密鑰交換
　5.1.2rsa密碼
　5.1.3elgamal密碼
　5.1.4rabin密碼
　5.1.5ntru密碼
　5.2橢圓麯綫密碼
　5.2.1橢圓麯綫(elliptic curve)
　5.2.2橢圓麯綫公鑰密碼
　5.2.3基於橢圓麯綫密碼的密碼協議
　5.3超橢圓麯綫密碼
　5.3.1超橢圓麯綫
　5.3.2除子與jacobian群
　5.3.3超橢圓麯綫jacobian群中的運算
　5.3.4超橢圓麯綫密碼體製
　5.3.5基於hcc的密碼協議
　5.4基於身份的公鑰密碼體製
　5.4.1概述
　5.4.2基於身份的體製
　5.4.3bf方案及其安全性
　5.4.4基於身份的密鑰共享
　參考文獻
第6章數字與簽密
　6.1數字的基本概念
　6.1.1定義
　6.1.2對數字的攻擊
　6.1.3數字的安全性
　6.2標準化的數字方案
　6.2.1rsa算法
　6.2.2dsa算法
　6.2.3ecdsa算法
　6.3代理
　6.3.1代理的定義
　6.3.2代理的安全性質
　6.3.3代理的分類
　6.3.4基於離散對數的代理
　6.4群
　6.4.1群的定義
　6.4.2群的安全性質
　6.4.3camenisch-stadler群
　6.4.4acjt群
　6.5簽密
　6.5.1簽密的定義
　6.5.2y.zheng基於短的簽密方案scs
　6.5.3bao&deng;可公開驗證的簽密
　6.5.4個基於標準數字算法的簽密
　6.5.5基於dsa的簽密方案sc-dsa
　6.5.6相關問題
　6.6廣義簽密
　6.6.1廣義簽密的定義
　6.6.2廣義簽密ecgsc
　6.6.3相關問題
　參考文獻
第7章多方密碼協議
　7.1門限密碼體製
　7.1.1秘密共享
　7.1.2門限方案的變體
　7.1.3秘密共享的應用
　7.2零知識證明
　7.2.1基本概念
　7.2.2零知識證明的形式化定義
　7.2.3零知識證明協議
　7.3安全多方計算
　7.3.1概述
　7.3.2半誠實模型下的安全多方計算協議
　7.3.3安全多方計算的研究前沿
　參考文獻
第8章可證明安全技術基礎
　8.1形式化證明技術概述
　8.2形式化安全性定義
　8.2.1攻擊模型
　8.2.2加密的安全性定義
　8.2.3的安全性定義
　8.3預言機模型
　8.3.1預言機模型概述
　8.3.2基於預言機模型的加密方案
　8.3.3基於預言機模型的方案
　8.3.4對預言機模型的討論
　8.4標準模型下可證明安全的加密方案
　8.4.1修改的elgamal算法
　8.4.2ind-cca安全的cramer-shoup方案
　8.4.3ind-cca2安全的cramer-shoup方案
　8.5數字的可證明安全性
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字安全的基石：精要密碼學原理與安全協議解析》 在信息爆炸的時代，數據已成為新時代的石油，而保護這些數據的安全則是數字社會賴以運轉的命脈。從我們日常的網絡購物、社交互動，到國傢級的軍事通信、金融交易，無不依賴於強大的密碼學技術和安全可靠的協議。本書將帶領讀者深入探索這一神秘而至關重要的領域，為您揭示數字安全的堅實基石，理解信息如何在喧囂的網絡世界中得到可靠的守護。 第一章：密碼學的哲學與曆史的迴響 在踏入具體的密碼學技術之前，讓我們先迴溯曆史的長河，追尋密碼學的起源與演進。我們將探討密碼學作為一門科學的哲學基礎，它並非是憑空齣現的魔法，而是對信息隱蔽、完整與真實性的嚴謹追求。從古埃及的象形文字隱藏術，到凱撒大帝的位移加密，再到第二次世界大戰中著名的恩尼格瑪密碼機的破譯，曆史上的每一次密碼學的突破，都伴隨著人類智慧與對抗的博弈。我們將審視這些經典的加密與解密故事，理解曆史的車輪是如何推動密碼學從簡單的手工技巧發展為今日復雜精密的數學科學。我們將探討密碼學在不同曆史時期所扮演的角色，它如何影響瞭軍事戰略、外交事務，乃至社會的發展進程。理解這些曆史的脈絡，有助於我們更深刻地認識當前密碼學技術的價值與重要性。 第二章：對稱加密的秘密——速度與共享的藝術 對稱加密，如同一個擁有同一把鑰匙的雙鎖箱，發送者和接收者共享同一秘密密鑰，用於加密和解密信息。本章將深入剖析對稱加密的核心原理，從早期的移位密碼、替換密碼，到現代數據加密標準（DES）的誕生與局限，再到如今廣泛應用的高級數據加密標準（AES）。我們將詳細介紹AES的算法結構，包括其置換、替代、混閤以及輪密鑰加等關鍵步驟，並分析其在安全性和效率上的卓越錶現。同時，我們將探討填充（Padding）的概念，以及模式（Modes of Operation）如ECB、CBC、CFB、OFB、CTR等如何影響對稱加密的安全性與應用場景。例如，我們將解析CBC模式如何在明文塊之間引入依賴性，以抵抗某些類型的攻擊，並討論CTR模式如何將對稱加密轉化為僞隨機數生成器。我們將通過實例分析，說明如何在實際應用中選擇閤適的對稱加密算法和工作模式，以滿足不同場景下的安全需求。 第三章：非對稱加密的魔力——公鑰的智慧與數字簽名 與對稱加密的雙刃劍不同，非對稱加密引入瞭“公鑰”與“私鑰”的概念，使得加密與解密不再需要事先共享秘密。本章將聚焦於非對稱加密的迷人世界。我們將詳細闡述RSA算法的數學原理，解釋它如何基於大數分解的睏難性來構建安全體係。我們將深入理解模冪運算、歐拉定理等數學概念在RSA中的應用，並探討密鑰生成、加密和解密的全過程。此外，我們還將介紹橢圓麯綫密碼學（ECC），作為一種更高效的替代方案，分析其在相同安全強度下所需密鑰長度的優勢，以及其在移動設備和物聯網等資源受限環境下的重要性。 非對稱加密的另一項核心應用——數字簽名，也將是本章的重點。我們將闡釋數字簽名如何利用私鑰進行簽名，並使用對應的公鑰進行驗證，從而實現身份認證、完整性校驗和不可否認性。我們將深入理解簽名生成和驗證的機製，例如RSA簽名算法和DSA（Digital Signature Algorithm）算法。我們將探討數字簽名的工作流程，以及它如何保障電子交易和數字文檔的真實性和可信度。 第四章：哈希函數的奧秘——指紋的生成與數據的完整性 哈希函數，如同為數據生成獨一無二的“指紋”，能夠將任意長度的數據映射為固定長度的摘要。本章將深入探索哈希函數的原理與應用。我們將介紹MD5和SHA-1等經典哈希算法，並分析它們在設計上的特點與存在的安全隱患，例如碰撞攻擊。隨後，我們將重點介紹SHA-256、SHA-3等更強大的哈希算法，闡述它們的結構與抗碰撞、抗原像攻擊的性能。我們將討論哈希函數的關鍵特性，如單嚮性（one-way）、抗碰撞性（collision resistance）以及雪崩效應（avalanche effect）。通過實例分析，我們將說明哈希函數如何在數據完整性校驗、密碼存儲、數字簽名以及區塊鏈等領域發揮著至關重要的作用。我們將解析為何一個微小的輸入變化，就能導緻哈希輸齣的巨大差異，以及這種特性如何成為安全設計的基礎。 第五章：密鑰交換的挑戰——安全地握手 在對稱加密中，如何安全地將共享密鑰傳遞給對方，是擺在首位的問題。本章將專注於密鑰交換協議。我們將詳細介紹Diffie-Hellman密鑰交換算法，並深入理解其基於離散對數問題的安全性。我們將一步步解析DH算法的密鑰協商過程，解釋為什麼即使攻擊者截獲瞭傳輸中的所有信息，也無法得知最終的共享密鑰。此外，我們還將探討橢圓麯綫Diffie-Hellman（ECDH），作為DH算法的更優選擇，分析其在效率和安全性上的提升。我們將探討密鑰交換協議中的一些安全挑戰，例如中間人攻擊（Man-in-the-Middle Attack），以及如何通過引入身份驗證機製來防範這些攻擊。 第六章：安全協議的架構——讓通信變得可靠 在本章中，我們將把前幾章學到的密碼學原語（primitive）進行整閤，深入探討安全協議的設計與實現。我們將重點介紹傳輸層安全（TLS/SSL）協議，它是互聯網上最廣泛使用的安全通信協議。我們將解析TLS/SSL協議的工作流程，包括握手過程、密鑰交換、證書驗證以及數據加密和解密。我們將深入理解TLS/SSL如何結閤對稱加密、非對稱加密和哈希函數，為Web瀏覽、電子郵件傳輸等提供端到端的安全保障。此外，我們還將簡要介紹IPsec協議，它為IP層提供瞭安全服務，用於構建安全的虛擬專用網絡（VPN）。我們將探討這些協議的設計哲學，以及它們如何平衡安全性、效率和可用性。 第七章：數字證書與信任鏈——信用的構建 在公開密鑰體係中，如何確保公鑰確實屬於預期的實體？本章將解答這一關鍵問題，聚焦於數字證書和信任鏈的概念。我們將詳細介紹X.509數字證書的標準格式，包括證書的組成部分，如發行者、主體、公鑰、有效期以及數字簽名。我們將深入理解公鑰基礎設施（PKI）的概念，包括證書頒發機構（CA）、注冊機構（RA）以及證書撤銷列錶（CRL）/在綫證書狀態協議（OCSP）等組件。我們將解釋信任鏈是如何通過一係列已受信的證書層層傳遞，最終驗證到終端用戶的公鑰的真實性。我們將探討數字證書在身份認證、安全通信以及軟件簽名等領域的廣泛應用。 第八章：高級密碼學話題——前沿與未來 本章將帶領讀者探索一些更高級和前沿的密碼學話題。我們將簡要介紹零知識證明（Zero-Knowledge Proofs），它允許一方在不泄露任何信息的情況下，證明某個命題的真實性。我們將探討其在隱私保護和身份驗證方麵的巨大潛力。我們還將觸及同態加密（Homabilistic Encryption），它允許在加密數據上進行計算，而無需先解密，為隱私計算提供瞭新的可能。此外，我們還將對後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography）進行初步介紹，分析隨著量子計算的興起，傳統密碼學麵臨的挑戰，以及新一代密碼學算法的研發方嚮。我們將展望密碼學未來的發展趨勢，以及它如何繼續塑造我們的數字世界。 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的密碼學知識體係。無論您是計算機科學專業的學生、網絡安全從業者，還是對數字信息安全充滿好奇的普通讀者，本書都將是您理解和掌握密碼學核心理論與實踐的寶貴指南。通過對本書的學習，您將能夠更清晰地認識數字世界的安全挑戰，理解各種安全協議的運作原理，並最終成為信息安全的有力守護者。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭相當長的時間來消化前幾章的內容，最讓我眼前一亮的是作者在講解那些抽象概念時所采取的類比和示例。很多初學者在麵對諸如“信息熵”或者“離散對數難題”這些概念時，往往會陷入公式的泥沼而無法自拔。然而，這本書的處理方式卻顯得異常“接地氣”。比如，在解釋某個加密算法的安全性時，作者並沒有僅僅羅列定理，而是巧妙地引入瞭一個現實生活中的場景，比如一個復雜的迷宮或者一個需要多方協作纔能解開的謎題，這樣一來，原本晦澀的數學證明立刻變得生動起來，仿佛擁有瞭畫麵感。這種循序漸進、層層深入的教學方法，極大地降低瞭我的理解門檻。我甚至感覺自己不是在閱讀一本教科書，更像是在聽一位經驗豐富的老師在耐心地為你剖析每一個技術細節，那種被引導著一步步走嚮真相的感覺，非常令人上癮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和術語一緻性處理得非常專業，這在技術文檔中往往是一個容易被忽視的細節，但它對閱讀體驗的影響卻是巨大的。我發現，無論是在第一章還是在最後關於高級主題的討論中，對於諸如“公鑰基礎設施（PKI）”、“零知識證明（ZKP）”這類關鍵術語的首次齣現和後續引用，都保持瞭絕對的一緻性，沒有齣現一會兒用縮寫一會兒用全稱導緻混淆的情況。此外，圖錶的質量也值得稱贊，那些流程圖和結構圖都非常清晰，關鍵節點標記明確，極大地輔助瞭復雜協議的並行理解。這種對細節的偏執，使得我在進行知識點迴顧或交叉引用時，能夠迅速定位所需信息，極大地提升瞭學習效率，減少瞭因格式不統一帶來的心智負擔。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始我對內容的技術難度持保留態度，畢竟涉及的數學領域跨度較大，擔心會過於理論化而缺乏實踐指導。但齣乎意料的是，作者非常聰明地將理論深度與實際應用案例進行瞭精妙的穿插。在講解完一個核心加密原語的數學原理後，緊接著就會附帶一個小型代碼段或者一個實際部署中可能遇到的陷阱分析。例如，當討論到哈希函數的碰撞抵抗性時，書中會立即引用一個過去實際發生的、因哈希函數選擇不當而導緻的係統漏洞案例，並分析瞭如何通過使用更現代的構造來規避風險。這種“理論—案例—反思”的閉環結構，有效地將抽象的知識“錨定”到瞭真實的工程世界，讓讀者能夠清晰地看到自己所學知識的價值和潛在風險，避免瞭成為一個隻會背公式的“書呆子”。

評分☆☆☆☆☆

隨著閱讀的深入，我開始注意到作者對於“為什麼”的強調，這遠超齣瞭很多教材僅僅停留在“怎麼做”的層麵。許多參考書隻教會瞭你如何實現某個協議的步驟，但很少有人會深入探討設計這個協議的初衷，以及它在特定曆史背景下所要解決的核心矛盾。這本書在這方麵做得極為齣色，它不僅展示瞭A算法的數學基礎，更深入剖析瞭它相對於前代B算法的優勢——比如在抗量子計算攻擊方麵的潛力或者在資源受限設備上的能效提升。這種“溯源式”的講解，使得我對所學知識的認知不再是孤立的碎片，而是形成瞭一個邏輯嚴密的體係。這種深度挖掘，對於想要從事安全協議設計和分析的專業人士來說，無疑是無價的，它培養的不是操作者，而是思考者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我留下瞭深刻的印象。封麵采用瞭沉穩的深藍色調，搭配簡潔的白色字體，散發齣一種嚴謹而專業的學術氣息。紙張的質感也相當不錯，摸上去厚實而光滑，翻閱起來非常舒適，沒有廉價書籍那種澀澀的感覺。整體來看，齣版方在細節處理上非常用心，無論是裝訂的牢固程度，還是內頁的排版布局，都體現瞭對讀者的尊重。內頁的字體選擇和行距設置，使得大段的公式和復雜的圖錶閱讀起來也絲毫不費力，這對於一本技術性較強的書籍來說至關重要。我甚至注意到，書脊的印刷也非常清晰，即便是放在書架上，也能一眼識彆齣書名，這點對於經常需要查找資料的讀者來說是個貼心的設計。可以說，這本書從拿到手的那一刻起，就傳遞齣一種“乾貨滿滿”的信號，讓人對即將展開的閱讀充滿瞭期待和信心。這種良好的物理體驗，是很多純粹的電子書無法比擬的，它讓閱讀過程本身成為瞭一種享受，而不是負擔。