量子通信和量子计算

量子通信和量子计算 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防科技大学出版社
作者:李承祖
出品人:
页数:356 页
译者:
出版时间:2000年08月
价格:20.00元
装帧:平装
isbn号码:9787810246545
丛书系列:
图书标签:
  • 量子通信
  • 量子计算
  • 物理
  • 自然科学
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  • 计算机科学
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具体描述

量子通信和量子计算是最近几年迅速发展起来的新兴学科,由于它潜在的应用价值和重大的科学意义,正引起各方面越来越多的关注。本书分章,对量子通信和量子计算的物理原理和方法进行了详细的阐述,全书内容前呼后应,形成了一个有机整体。其具体内容包括经典信息理论概要、量子信息学的量子力学基础、量子通信、量子计算、量子计算机的物理实现和消相干等。

《信息时代的密码学基石:经典加密与前沿安全实践》 书籍简介 在数字化浪潮席卷全球的今天,信息安全已成为维系社会稳定与个人隐私的生命线。本书旨在为读者构建一个全面、深入且极具实践指导意义的密码学知识体系,聚焦于信息安全领域的核心基石——经典加密技术、现代密码体制的构建原理,以及在当前复杂网络环境下如何有效部署和应用这些安全机制。本书并非涉及量子物理的深奥理论,而是立足于信息论和计算机科学的坚实基础,详述信息如何在不可信的信道中安全地传递与存储。 本书内容覆盖广博,结构严谨,从密码学的基本概念和历史演变入手,逐步深入到现代密码学设计的核心要素。我们相信,理解信息安全的本质,必须先掌握那些经过数十年考验的经典算法及其背后的数学逻辑。 第一部分:密码学基础与信息论的交汇 本部分是理解后续所有高级主题的基石。我们首先探讨密码学的定义、目标(保密性、完整性、认证性、不可否认性)以及信息论在量化安全强度中的作用。 信息论基础: 详细阐述香农的完美保密理论(一次性密码本的局限性),引入熵、互信息等核心概念,解释为什么计算复杂度是定义现代密码系统安全性的关键。 古典密码体制的剖析: 深入分析维吉尼亚密码、希尔密码等古典替代/置换密码的原理、优点与致命弱点。这不仅是对历史的回顾,更是理解现代密码学为何需要引入复杂的数学结构(如有限域运算)的原因。 运算基础: 介绍群、环、域等抽象代数概念在密码学中的实际应用,特别是模运算、扩展欧几里得算法(用于求逆元)等,这些是构建公钥密码系统的数学工具箱。 第二部分:对称加密算法的精髓与实践 对称加密,因其高效性,在海量数据加密和会话密钥的保护中仍占据核心地位。本部分将详尽解析当前主流和被广泛采用的对称加密标准。 分组密码的设计原理: 重点解析Feistel结构和SPN(代换-置换网络)结构。通过对经典的DES(数据加密标准)的结构解构,读者可以清晰地理解迭代、扩散、混淆的实现机制。 AES(高级加密标准)的深度解析: 作为当前最可靠的对称算法,本书将不厌其烦地拆解AES的四个核心轮函数:字节替换(SubBytes)、行移位(ShiftRows)、列混合(MixColumns)和轮密钥加(AddRoundKey)。详细讨论S盒的设计原则及其抗线性、差分攻击的鲁棒性。 工作模式的必要性: 分组密码本身只处理固定长度的数据块,本书将深入探讨如何利用电子密码本(ECB)、密码分组链接(CBC)、计数器模式(CTR)和密码反馈模式(CFB)来安全地处理任意长度的消息,并强调IV(初始化向量)和随机性的重要性,以及避免重放攻击的策略。 流密码: 对RC4(及其安全性讨论)和现代同步/自同步流密码(如ChaCha20)的内部状态机和密钥流生成机制进行对比分析,适用于需要高吞吐量的场景。 第三部分:非对称加密(公钥密码学)的革命 公钥密码学解决了密钥分发这一核心难题,是互联网安全通信的基石。本部分将详述三大主流公钥体制的数学基础和应用场景。 RSA算法: 深入探讨基于大整数因子分解难题(Factoring Problem)的RSA原理。从欧拉定理到费马小定理的应用,详细推导密钥生成过程、加密和解密操作,并分析填充方案(如PKCS1 v1.5和OAEP)在防止攻击中的关键作用。 基于离散对数问题的算法: 介绍Diffie-Hellman密钥交换协议的机制,解释其在建立共享秘密基础上的重要性。随后,深入解析ElGamal加密体制及其与椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的关系。 椭圆曲线密码学(ECC): 重点介绍ECC相较于传统RSA的优势——在更短的密钥长度下提供同等或更高的安全性。详细解释椭圆曲线上的点加法运算、基点选择的重要性,以及ECDH和ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)的实际应用。 第四部分:完整性、认证与数字签名 数据在传输过程中,不仅要保密,更要确保其未被篡改,并且发送者身份可被验证。 消息认证码(MAC): 详细阐述基于哈希函数的MAC(HMAC)的构造原理,解释其如何结合密钥提供数据源认证和数据完整性验证。 加密哈希函数: 深入分析SHA-2族(SHA-256/512)的内部结构,包括Merkle-Damgård结构、消息填充和迭代压缩函数的设计,以及如何抵御原像攻击、第二原像攻击和碰撞攻击。 数字签名: 对比分析RSA签名和ECDSA的原理与性能。重点阐述数字签名相对于MAC在不可否认性上的优势,以及如何通过公钥基础设施(PKI)来管理和验证签名者的身份。 第五部分:密钥管理与协议安全 最强大的算法也可能因为糟糕的密钥管理而功亏一篑。本部分关注密码学在实际系统中的部署与协作。 密钥生命周期管理: 探讨密钥的生成、存储、分发、轮换和销毁的最佳实践。分析硬件安全模块(HSM)在保护主密钥方面的重要性。 安全协议的构建: 分析SSL/TLS协议(重点关注TLS 1.2/1.3)的握手过程,展示如何结合非对称加密(密钥交换)和对称加密(数据加密)来构建一个健壮的安全通道。讨论会话密钥的建立与前向保密性(Forward Secrecy)的实现。 密码学攻击面分析: 系统性地总结常见攻击类型,如侧信道攻击(Timing Attacks, Power Analysis)、中间人攻击(Man-in-the-Middle)、重放攻击、填充预言机攻击(Padding Oracle Attacks)等,并提供针对性的防御措施。 本书的编写风格注重理论与应用的结合,通过丰富的图表、数学推导和伪代码示例,确保读者不仅“知道”密码学是什么,更能“理解”它们是如何工作的,从而具备设计、评估和实施现代信息安全系统的能力。它是一本面向系统架构师、网络安全工程师、软件开发者和高阶计算机科学学生的实用工具书和深度参考手册。

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用户评价

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我是一名对科学普及有热情的内容创作者,一直在寻找能够将前沿科技转化为通俗易懂内容的素材。《量子通信和量子计算》这本书,无疑是我近期遇到的最宝贵的资源。作者在书中以一种极其引人入胜的方式,将量子世界的奥秘呈现在读者面前。我特别赞赏作者在讲解量子叠加态时,巧妙地使用了“薛定谔的猫”这个经典的例子,并且对其背后的物理意义进行了深入的剖析,让原本抽象的概念变得生动有趣。对于量子通信,书中关于量子隐形传态的讲解,更是充满了想象力,它不仅阐述了其原理,还展望了其在未来信息传输中的巨大潜力。而量子计算部分,作者更是从量子比特的特性出发,逐步引出了量子门、量子电路,以及各种量子算法的强大之处。我能感受到作者在内容呈现上花费的巨大心血,文字流畅,逻辑清晰,配图恰当,极大地提升了阅读体验。这本书为我提供了丰富的灵感,让我能够更好地向大众传递量子科技的魅力。

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我是一名对哲学和科学交叉领域感兴趣的读者,一直对量子力学所带来的哲学思考着迷。《量子通信和量子计算》这本书,不仅仅是一本技术手册,更是一本能够引发深度思考的读物。作者在讲解量子现象时,不仅仅停留在物理层面的解释,更是触及了其背后所蕴含的关于现实本质、因果关系等深层哲学问题。例如,在阐述量子测量问题时,作者巧妙地引导读者思考观察者在量子世界中的角色,这与我一直以来对观察者效应的思考不谋而合。而对于量子通信和量子计算的讨论,更是让我看到了这些技术是如何从纯粹的理论研究,一步步走向实际应用,并可能对人类社会的认知和发展产生深远影响。这本书的叙事方式非常独特,它能够在严谨的科学论证中,融入对哲学思想的探讨,让我感受到了科学与人文的完美融合。它让我不仅仅是在学习知识,更是在进行一次关于世界本质的探索。

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作为一名计算机科学专业的学生,我对量子计算的前景充满了期待,但一直觉得它离现实应用还有些距离。《量子通信和量子计算》这本书,彻底颠覆了我的认知。作者在书中详细介绍了量子通信如何在信息安全领域扮演关键角色,特别是量子密钥分发(QKD)的各种协议和实现方式,让我看到了量子技术在保护个人隐私和国家安全方面的巨大潜力。而关于量子计算,作者更是深入浅出地讲解了量子比特、量子门、量子算法等核心概念,并重点阐述了量子计算机在破解经典加密算法(如RSA)以及加速某些特定计算任务(如模拟化学反应、优化问题)方面的独特优势。我尤其对书中关于量子叠加和量子纠缠的解释感到惊艳,它们是量子计算强大的源泉,而作者通过生动的比喻和图示,将这些抽象的概念变得触手可及。这本书让我对量子计算的实际应用有了更深刻的理解,也激起了我进一步探索其在算法优化和人工智能领域可能扮演角色的兴趣。

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我是一名软件工程师,一直关注着计算技术的革新。《量子通信和量子计算》这本书,为我打开了一扇全新的大门。书中关于量子通信的部分,详细介绍了量子密钥分发(QKD)的原理和应用,这对于理解下一代信息安全技术至关重要。让我印象深刻的是,作者不仅讲解了理论,还提及了实际的QKD系统和实验进展,这让我看到了量子技术从实验室走向实际应用的决心和步伐。而关于量子计算,这本书则深入浅出地介绍了量子比特(qubit)的概念,以及量子叠加和量子纠缠这两个核心特性如何赋予量子计算机超越经典计算机的强大能力。我特别喜欢书中对量子算法的讲解,例如Shor算法在破解大数分解上的指数级加速,以及Grover算法在数据库搜索上的平方根加速。这些算法的介绍,让我对量子计算机在密码学、优化问题、药物发现等领域的颠覆性潜力有了更深刻的认识。这本书让我对未来的计算范式有了全新的理解,也激发了我思考如何在软件工程领域拥抱和利用量子技术。

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我是一名物理专业的本科生,一直对量子理论充满了好奇,但苦于缺乏一本能够系统梳理量子通信和量子计算知识的教材。《量子通信和量子计算》的出现,简直像一场及时雨。这本书的内容组织非常合理,从量子力学基础讲到量子信息理论,再到量子通信和量子计算的应用,逻辑链条清晰,层层递进。我最喜欢的是书中关于量子隐形传态的章节,作者用简洁明了的语言解释了这个看似“科幻”的技术,并详细介绍了其实现的基本原理和实验进展。这让我对未来的信息传输方式产生了无限遐想。此外,书中对量子比特的量子特性,如叠加和纠缠的详细阐述,也帮助我更深入地理解了量子计算的强大之处。我能感受到作者在撰写此书时,付出了巨大的心血,力求让每一个概念都清晰易懂,每一个论证都严谨可靠。这本书不仅是我的学习资料,更是一本激发我研究兴趣的宝典。

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作为一名曾经对物理学感到头疼的学生,我一度认为量子力学是遥不可及的理论。《量子通信和量子计算》这本书,彻底改变了我的看法。作者以一种极其友好的姿态,引领我一步步走进量子世界。书中的语言没有过多的专业术语堆砌,而是用大量贴切的比喻和生动的例子,将那些听起来就令人眩晕的概念一一化解。我尤其欣赏作者对量子叠加态和量子纠缠的讲解,他用生活中的场景来比喻,让我仿佛亲身经历了那种奇特的量子现象。而关于量子通信和量子计算的介绍,更是让我看到了这些前沿技术将如何改变我们的生活。书中对量子密钥分发的原理的解释,让我对信息安全有了全新的认识。同时,对量子计算机在解决复杂问题上的强大能力的描述,更是让我对未来科技的发展充满了期待。这本书让我重新燃起了对科学的兴趣,也让我看到了学习这些看似艰深知识的可能性。

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这本书的封面设计就足够吸引人,深邃的星空背景中交织着抽象的量子态符号,一种既神秘又充满未来感的氛围扑面而来。当我翻开第一页,还没来得及深入阅读文字,就被那些精美的插图和清晰的图表深深吸引。作者显然在视觉呈现上下了很大的功夫,用最直观的方式解释那些听起来就令人望而生畏的量子概念。我尤其喜欢其中关于量子纠缠的示意图,通过生动形象的比喻,让我这个初学者也能大致理解这种“幽灵般的超距作用”是如何运作的。虽然我还没有完全消化书中的每一个公式和定理,但仅仅是浏览过这些图示,就仿佛打开了一扇通往全新世界的大门。我能感觉到,这本书不仅仅是枯燥的学术讲解,更是一次充满想象力的探索之旅。作者在内容的组织上也显得煞费苦心,从基础的量子力学原理讲起,循序渐进地引入量子通信和量子计算的核心概念。这种结构安排非常适合我这样对量子领域充满好奇但又缺乏系统知识的读者。我迫不及待地想深入挖掘书中的每一个细节,希望能从中获得更深刻的理解。

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作为一名对科技前沿充满热情的研究生,我一直在寻找一本能够真正深入浅出讲解量子通信和量子计算的书籍。市面上的资料良莠不齐,有些过于专业晦涩,让我望而却步;有些又过于浅显,缺乏深度。直到我遇见了《量子通信和量子计算》,才真正感受到什么叫做“恰到好处”。这本书在理论的严谨性和阐释的通俗性之间找到了一个完美的平衡点。作者并没有回避那些复杂的数学推导,但却用非常清晰的语言和巧妙的比喻来解释其背后的物理意义。我特别欣赏作者在讲解量子叠加态时,运用到的生活化例子,这让我瞬间豁然开朗。书中关于量子门和量子电路的部分,也是我学习的重难点,但作者通过一系列精心设计的案例,将这些抽象的操作具象化,使得我能够一步步理解量子算法是如何构建的。此外,本书对量子纠错码的介绍也极为详尽,这对于理解如何实现稳定可靠的量子计算至关重要。我能感受到作者深厚的学术功底和卓越的教学能力,这本书无疑是我量子领域学习道路上的一盏明灯。

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我是一位对未来科技充满憧憬的普通读者,偶然间在书店发现了《量子通信和量子计算》这本书。书名本身就带着一种神秘的吸引力,我抱着好奇的心态翻开了它。这本书的语言风格非常独特,它既有学术的严谨性,又不乏文学的感染力。作者在讲解那些复杂的量子概念时,并没有使用过于专业的术语,而是善于运用类比和比喻,将抽象的理论转化为读者能够理解的形象。我尤其喜欢书中关于量子纠缠的描述,作者用“心灵感应”的比喻,让我对这种奇特的量子现象有了一个初步的认识。而对于量子计算,书中更是描绘了一个充满潜力的未来蓝图,让我看到了它在药物研发、材料科学、人工智能等领域的巨大应用前景。这本书让我感觉,那些曾经遥不可及的“科幻”场景,正在一步步地走向现实。我虽然无法完全理解书中的每一个公式,但它已经极大地拓宽了我的视野,点燃了我对未知世界的好奇心。

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拿到《量子通信和量子计算》这本书,我最直观的感受就是它的“厚重感”。不是说它实体有多重,而是它所蕴含的知识深度和广度让我觉得充满了份量。从引言部分开始,作者就展现了他对量子世界的深刻洞察,为读者勾勒出了量子通信和量子计算的宏大图景,以及它们可能对未来社会产生的颠覆性影响。我尤其对书中关于量子密钥分发的原理介绍印象深刻,它利用量子力学叠加态和测量塌缩的特性,保证了信息传输的绝对安全,这在信息安全日益重要的今天,显得尤为宝贵。而关于量子计算的部分,作者更是从最基础的量子比特(qubit)概念讲起,逐步深入到量子门、量子电路,再到各种量子算法的原理,如Shor算法和Grover算法。这些算法的介绍,不仅解释了它们在解决特定问题上的优势,还让我对量子计算机的强大计算能力有了更直观的认识。虽然有些数学细节我还需要反复研读,但总体而言,这本书为我提供了一个系统、全面的学习框架。

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中国墨子号通信卫星发射成功了!什么是量子,什么是量子密码

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很久以前买的书 回头再看意外的好看 张永德的书适合当字典 这本书当教材再合适不过了

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看不懂。导师饶命。。。。

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