高等代数习题答案与提示

高等代数习题答案与提示 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社
作者:丘维声
出品人:
页数:199
译者:
出版时间:2014-10
价格:48
装帧:
isbn号码:9787030420602
丛书系列:
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具体描述

现代密码学原理与实践 作者: [此处填写作者姓名,例如:李明,张华] 出版社: [此处填写出版社名称,例如:科学技术出版社] ISBN: [此处填写ISBN号,例如:978-7-5045-XXXX-X] --- 内容概述 《现代密码学原理与实践》是一部全面深入探讨当代密码学理论、算法及其在信息安全领域应用的权威著作。本书旨在为计算机科学、信息安全、应用数学等领域的学生、研究人员及专业工程师提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导。 本书从信息论和复杂性理论的视角出发,系统阐述了现代密码学的核心概念,包括信息论安全与计算复杂性安全的概念区分,为理解密码学的安全边界奠定了基础。我们深入剖析了对称加密、非对称加密、数字签名、哈希函数等核心密码原语的设计原理、安全性分析以及应用场景。 第一部分:基础理论与信息论安全 第一章:密码学的历史沿革与基本概念 本章回顾了密码学从古典密码到现代密码学的演变历程,重点介绍了香农(Shannon)在信息论密码学上的开创性工作。我们将精确定义保密性、完整性、认证性和不可否认性等安全目标。通过对完美保密(如一次性密码本)的分析,引入信息论安全的概念,并讨论其在实际应用中的局限性。本章还将介绍基本数学工具,如群论、环论和有限域的基础知识,这些是理解后续复杂算法的关键。 第二章:随机性与伪随机性 随机数在密码学中扮演着至关重要的角色。本章详细介绍了真随机数生成器(TRNG)和伪随机数生成器(PRNG)的设计与评估标准。我们将分析线性同余生成器、Mersenne Twister等传统PRNG的缺陷,并重点阐述基于密码学安全需求设计的密码学伪随机数生成器(CSPRNG),如Blum Blum Shub以及基于哈希函数和分组密码的构造方法。安全性评估方面,将引入区分性攻击和不可预测性概念。 第三章:信息论与计算复杂性 本章深入探讨了现代密码学安全性的理论基石。首先,基于香农的信息论,量化了加密系统的安全性极限。随后,将视角转向计算复杂性理论,详细解释了单向函数、计算困难性假设(如大数分解问题、离散对数问题)在构建计算安全密码系统中的核心作用。我们将讨论NP问题与密码学的关系,并介绍多项式时间算法与指数时间算法在密码分析中的意义。 第二部分:对称密码系统 第四章:分组密码的设计原理 分组密码是现代对称加密的核心。本章首先介绍分组密码的结构模型,包括SP网络(代换-置换网络)和Feistel结构。我们将详细分析这些结构的雪崩效应和扩散特性。随后,本书将深入解析具有里程碑意义的分组密码算法,包括DES/3DES的结构、安全强度及其局限性。 第五章:高级加密标准(AES) 本章完全聚焦于目前应用最广泛的分组密码——高级加密标准(AES,即Rijndael)。我们将从数学上解析其核心操作:字节代换(SubBytes)、行移位(ShiftRows)、列混淆(MixColumns)和轮密钥加(AddRoundKey)。本章将详细展示AES的加密和解密过程,并探讨针对AES的线性密码分析和差分密码分析等攻击方法及其防御机制。 第六章:密码工作模式与流密码 分组密码本身只定义了如何加密固定长度的数据块,实际应用中需要依赖工作模式(Modes of Operation)。本章详细介绍并对比了如电子密码本(ECB)、密文分组链接(CBC)、计数器模式(CTR)和密码分组链接(CFB/OFB)等标准模式的安全性、性能及其适用场景,特别关注初始化向量(IV)的选择与重用带来的安全风险。同时,本章也将介绍流密码(Stream Ciphers),如RC4和基于计数器的模式(GCM),讨论其同步性要求和安全性分析。 第三部分:非对称密码系统与数字签名 第七章:数论基础与公钥密码学 公钥密码学是基于特定的数学难题构建的。本章复习和深化必要的数论知识,包括欧拉定理、模幂运算和椭圆曲线理论的基础。我们将介绍Diffie-Hellman密钥交换协议的原理,阐释其在不安全信道上建立共享密钥的革命性意义。 第八章:RSA算法与基于分解的加密 RSA算法是第一个也是最著名的公钥密码系统。本章详细推导RSA的密钥生成、加密和解密过程,并分析其安全性严格依赖于大整数分解的困难性。本章还将讨论实际应用中的关键问题,如填充方案(如PKCS1 v1.5和OAEP)对安全性的影响,以及针对侧信道攻击的防御措施。 第九章:离散对数问题与椭圆曲线密码学(ECC) 本章将引入比大数分解更具挑战性的数学难题——离散对数问题(DLP)及其在ElGamal加密系统中的应用。随后,重点转向椭圆曲线密码学(ECC)。我们将介绍椭圆曲线群的代数结构、标量乘法运算,并阐述基于椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的加密(如ECIES)和数字签名算法(ECDSA)的原理和优势,特别是其在提供同等安全强度下密钥尺寸显著减小的特性。 第十章:数字签名与认证 数字签名的核心在于提供数据源的身份验证和数据的完整性。本章系统地介绍数字签名的基本要求,并详细剖析几种主流签名方案:基于RSA的签名(RSASSA-PKCS1-v1_5, PSS)、基于离散对数(如DSA)的签名,以及椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)。本章还将讨论零知识证明(Zero-Knowledge Proofs)在更高级认证协议中的潜在应用。 第四部分:密码协议与前沿应用 第十一章:消息认证码(MAC)与密钥派生 消息认证码(MAC)用于在不使用公钥基础设施的情况下,提供消息的完整性和真实性验证。本章详细介绍基于哈希函数(HMAC)和基于分组密码(如CMAC)的MAC构造。此外,本章将探讨密钥派生函数(KDF,如PBKDF2, HKDF)在从低熵密码或口令生成高强度会话密钥时的关键作用。 第十二章:哈希函数与抗碰撞性 密码学哈希函数是构建更复杂系统的基础原语。本章深入分析哈希函数的关键属性:原像抗性、第二原像抗性和抗碰撞性。我们将解析MD5和SHA-1的结构及其已知的安全漏洞,并重点讨论安全哈希算法SHA-2系列和最新的SHA-3(Keccak)的设计原理和结构差异。 第十三章:混合加密方案与协议安全 现代安全通信几乎都采用混合加密模式,即利用对称加密的速度和非对称加密的密钥交换能力。本章将分析SSL/TLS协议中的密钥交换、握手过程及数据传输层安全(DTLS)的架构。特别关注对前向保密性(Forward Secrecy)的实现,并介绍诸如Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) 模式(如AES-GCM)如何将加密和认证集成于单一高效原语中。 第十四章:后量子密码学简介 随着量子计算技术的快速发展,基于大数分解和离散对数难题的现有公钥密码系统面临被Shor算法攻破的风险。本章概述后量子密码学的研究方向,包括基于格(Lattice-based)、基于编码(Code-based)、基于多变量多项式(MQ)和基于同源(Isogeny-based)的候选算法,介绍其基本原理和当前标准化进展(如NIST PQC竞赛)。 --- 特色与读者对象 本书内容组织遵循“理论先行,实践支撑”的原则,力求在数学严谨性和工程实用性之间取得平衡。书中包含了大量的算法伪代码、详细的数学推导和实际案例分析,帮助读者将抽象的理论知识转化为具体可操作的安全方案。 本书适合以下读者: 1. 信息安全专业本科高年级及研究生: 作为核心教材或参考书,用于系统学习现代密码学的理论体系。 2. 密码学研究人员: 作为前沿研究的理论参考和算法回顾。 3. 软件与系统工程师: 涉及网络安全、数据保护、身份认证系统开发的专业人士,需要深入理解所用加密算法的内部机制和安全边界。 通过阅读本书,读者将能够不仅“会用”密码学工具,更能理解这些工具“为何有效”及其“潜在的失效方式”。

作者简介

目录信息

引言的习题 1
第一章 线性方程组的解法 2
习题1.12
习题1.22
习题1.33
补充题一 3
第二章 行列式 5
习题2.15
习题2.25
习题2.35
习题2.46
习题2.56
习题2.67
补充题二 7
第三章 线性空间 8
习题3.18
习题3.28
习题3.38
习题3.49
习题3.59
习题3.611
习题3.711
习题3.811
习题3.913
习题3.1014
习题3.1114
习题3.1215
补充题三 16
第四章 矩阵的运算 18
习题4.118
习题4.220
习题4.321
习题4.422
习题4.524
习题4.625
习题4.729
习题4.830
补充题四 31
第五章 一元多项式环 33
习题5.133
习题5.234
习题5.334
习题5.436
习题5.539
习题5.639
习题5.742
习题5.844
习题5.946
补充题五 48
第六章 线性映射 50
习题6.150
习题6.251
习题6.353
习题6.456
习题6.561
习题6.666
习题6.774
习题6.881
习题6.986
习题6.1093
习题6.1194
习题6.12102
习题6.13107
补充题六 112
第七章 双线性函数,二次型 119
习题7.1119
习题7.2121
习题7.3125
习题7.4130
习题7.5133
习题7.6138
补充题七 142
第八章 具有度量的线性空间 145
习题8.1145
习题8.2147
习题8.3155
习题8.4160
习题8.5170
习题8.6181
习题8.7182
习题8.8188
习题8.9190
补充题八 191
第九章 n元多项式环 192
习题9.1192
习题9.2193
习题9.3195
补充题九 198
参考文献 200
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

评分☆☆☆☆☆

我清楚地记得,有一次我被一道关于线性空间子空间交集和并集的题目困扰了整整一个下午。我反复翻阅教材,试图找到相关的定理和性质,脑海中不断地浮现出各种关于基、维度、生成集的概念,但就是无法将其有机地结合起来,形成一个清晰的解题思路。我尝试了不同的方法,但每次似乎都离正确答案越来越远,挫败感油然而生。就在我几乎要放弃的时候,我偶然翻到了这本《高等代数习题答案与提示》。当我看到那道题的详细解答和相应的提示时,我仿佛醍醐灌顶。原来,问题并不在于我是否理解了基本概念,而是我对它们之间的联系以及如何运用它们解决实际问题还不够熟练。书中的提示,并非直接给出答案,而是巧妙地引导我思考,点拨我忽略的关键步骤,让我能够自己一步步地推导出正确的结论。这种“授之以渔”的方式,让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认,在没有这本书之前,我对高等代数的学习是有些抵触情绪的。总觉得这门学科过于枯燥和抽象,难以找到学习的乐趣。然而,当我开始使用这本《高等代数习题答案与提示》后,我发现我的想法完全改变了。它不仅仅提供了习题的答案,更重要的是,它以一种非常巧妙的方式,将解题的思路和数学的魅力展现给我。每一个提示,都像是一个小小的谜题,等待我去解开。这个过程,让我体会到了数学的逻辑性和严谨性,也让我对这门学科产生了浓厚的兴趣。我现在不再视高等代数为畏途,而是将其视为一个充满探索乐趣的领域。

评分☆☆☆☆☆

我尤其欣赏这本书的编排方式。它并没有简单地将习题和答案堆砌在一起,而是力求将答案的呈现与学习过程中的难点紧密结合。在遇到棘手的题目时,我能够快速地找到对应的解答,同时,书中还会详细解释每一步的逻辑依据,以及背后蕴含的数学思想。这不仅仅是简单的“照搬”,更是对解题过程的深度剖析。我曾尝试过市面上其他一些辅导书,但很多只是简单地给出答案,缺乏必要的推导和解释,让人即使知道答案也无法真正理解其中的奥妙。而这本《高等代数习题答案与提示》在这方面做得非常出色,它让我能够不仅仅是“学会解题”,更是“理解解题”。

评分☆☆☆☆☆

从读者的角度来说,我非常看重学习资源的实用性和有效性。《高等代数习题答案与提示》在这方面给我留下了深刻的印象。它不仅仅是一本简单的习题解答,更像是一位经验丰富的“导师”,在我学习高等代数的道路上给予我宝贵的指导。我常常在做题过程中遇到瓶颈,不知道如何继续下去。这时候,我会翻开这本书,寻找相关的题目和提示。这些提示,总能以一种巧妙的方式,点醒我,让我看到新的思路和方法。这种“被引导”的学习过程,比我独自摸索要有效得多,也更能激发我对高等代数的学习兴趣。

评分☆☆☆☆☆

坦白说,在接触这本《高等代数习题答案与提示》之前,我对高等代数的学习充满了畏惧。这门学科的抽象性和严谨性,常常让我感到难以适应。课本上的理论知识虽然重要,但如何将这些理论转化为实际的解题能力,对我来说是一道巨大的鸿沟。我曾花费大量时间去做练习题,但往往是事倍功半,很多题目即使看了答案,也无法理解其背后的思路。这种困境,让我一度对高等代数的学习产生了怀疑。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。它以一种非常系统和有条理的方式,为我提供了解决问题的思路和方法,让我能够更好地理解和掌握高等代数的精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值,并不仅仅在于提供了习题的答案。更重要的是,它附带的“提示”部分,对我而言是无价之宝。在学习高等代数的过程中,我发现很多时候,我们需要的并非一个现成的答案,而是能够启发我们思考的“引子”。这本《高等代数习题答案与提示》正是做到了这一点。它会针对某些难题,提供一些思路上的引导,可能是某个重要的性质的联想,也可能是某个定理的应用方向。这些提示,就如同在黑暗中点燃的一盏盏小小的明灯,照亮了我前进的道路,让我能够更清晰地看到解题的脉络。有时候,一个巧妙的提示,就能让我茅塞顿开,将之前模糊不清的思路变得清晰起来。

评分☆☆☆☆☆

这本《高等代数习题答案与提示》的出现,简直是给困在高等代数海洋中的我的一座灯塔,为我指明了前进的方向。之前,在学习高等代数这个既充满魅力又令人望而生畏的领域时,我常常感到力不从心。教材的理论固然扎实,但那些层出不穷的习题,尤其是那些看似简单却隐藏着深刻思想的题目,常常让我陷入沉思,甚至到了一种无助的地步。做题时,我总是在理论和实践之间摇摆不定,试图将抽象的定义和定理转化成具体的计算步骤,但往往是事倍功半,效率低下。很多时候,即使我花费了大量的时间和精力去尝试,最终还是卡在某个关键的节点上,无法继续深入。那种感觉就像是站在一座宏伟的知识宝库前,却找不到打开宝库大门的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版,可以说是解了我学习高等代数过程中的燃眉之急。我深刻地体会到,学习高等代数,不仅仅是记忆公式和定理,更重要的是掌握解决问题的思维方式和技巧。然而,很多时候,我们缺乏一个能够清晰地展示这些技巧的平台。这本《高等代数习题答案与提示》恰恰填补了这一空白。它通过对每一个习题的细致解答,以及那些充满智慧的“提示”,让我能够更好地理解抽象的数学概念,并将其应用于实际的解题过程中。我发现,通过参考这本书,我的解题效率有了显著的提升,对高等代数的理解也更加深入。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调,这本书的“提示”部分,是其最核心的价值所在。它并非直接告诉我们“怎么做”,而是通过一些引导性的语言,启发我们自主思考,从而找到解决问题的途径。举个例子,在处理一些涉及到矩阵秩和线性方程组解的情况时,我常常会感到迷茫,不知道从何入手。而书中往往会提示我,可以从“行最简形”或者“特征值”的角度去思考,或者引导我联想到某个重要的定理。这些提示,恰恰是我在学习过程中最需要的东西,它们能够有效地弥补我知识体系中的空白,让我能够更准确、更高效地解决问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受是,它非常懂我们这些正在学习高等代数的学生。它知道我们在哪些地方会遇到困难,会在哪些地方需要帮助。在学习过程中,我常常会因为题目过于抽象或者解题思路不清晰而感到沮丧。但是,当我翻开这本《高等代数习题答案与提示》时,我总能找到一些能够帮助我突破瓶颈的内容。那些“提示”,就像是老师在课堂上悄悄点拨我一样,让我能够自己去发现问题,去解决问题。这种体验,让我觉得学习的过程不再是孤独的,而是有人陪伴和指导的。

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