Laboratory Investigations in Molecular Biology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Jones & Bartlett Pub

作者:Williams, Steven A./ Slatko, Barton E./ McCarrey, John R. (COL)

出品人:

页数:235

译者:

出版时间:2006-8

价格:$ 166.05

装帧:Pap

isbn号码:9780763733292

丛书系列:

图书标签:

分子生物学
实验室研究
生物化学
分子生物学技术
实验指导
生命科学
遗传学
生物技术
研究方法
科学研究

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具体描述

Laboratory Investigations in Molecular Biology describes well-tested protocols for procedures in molecular biology that are commonly used in currently active research labs. The experiments are designed to mimic real investigations and to provide students with instruction in methods and approaches that an be immediately translated to real research projects in real research laboratories. A key and unique feature of the laboratory text is that it is supported by the availability of prepackaged and pretested kits containing reagents required for each module in each project, which will ensure fail-safe function of the reagents for each experiment.

好的，这是一份针对一本名为《Laboratory Investigations in Molecular Biology》的不同书籍的详细图书简介，确保不提及原书内容，且力求自然流畅，富有专业感。 --- 《量子计算与前沿密码学：理论基础与应用实践》（Quantum Computing and Advanced Cryptography: Theoretical Foundations and Applied Practice） —— 跨越经典与未来的信息安全前沿探索内容概述在信息技术飞速迭代的今天，我们正站在一个前所未有的技术奇点上：量子计算的曙光已现，它不仅预示着计算能力的指数级飞跃，同时也对我们现有的加密体系构成了根本性的挑战。本书《量子计算与前沿密码学：理论基础与应用实践》正是为应对这一时代变革而精心编撰的深度专业著作。它系统地梳理了量子力学在信息处理中的应用原理，深入剖析了现代密码学体系的脆弱性，并前瞻性地介绍了后量子密码学（PQC）的设计、分析与实现路径。本书并非简单罗列概念，而是旨在为读者构建一个从基础物理原理到尖端算法工程的完整认知框架。我们相信，理解量子威胁是构建未来安全体系的基石；而掌握抗量子的密码技术，则是确保数字文明延续的关键。第一部分：量子计算的物理基石与信息范式本部分将奠定读者对量子计算核心概念的理解，从物理层面解释“计算”这一行为的全新范式。 1. 量子力学基础回顾与信息论重构：首先，本书简要回顾了描述量子系统的核心数学工具——线性代数、复数空间，以及狄拉克符号表示法（Bra-Ket Notation）。随后，重点转向量子信息论的核心——量子比特（Qubit）的定义、叠加态（Superposition）的物理意义，以及纠缠态（Entanglement）作为非定域关联的强大资源。我们详细探讨了测量过程对量子态的影响，并引入了冯·诺依曼熵与冯·诺依曼量子度量。 2. 量子门、电路与模型：本章详细介绍了构成通用量子计算机的基本操作单元——量子逻辑门。内容涵盖单比特门（如泡利门 $X, Y, Z$、哈达玛门 $H$）和多比特门（如 CNOT、Toffoli 门），并探讨了如何利用这些基础门构建通用量子计算模型。我们深入分析了量子电路的抽象表示，并对比了不同量子计算架构（如门模型、绝热量子计算、拓扑量子计算）的优势与局限性。特别关注了量子纠错码（QECC）的初步概念，例如Shor码和表面码，以应对退相干问题。 3. 关键量子算法剖析：本部分是量子计算能力展示的核心。我们不仅介绍了具有里程碑意义的算法，还着重分析了其时间复杂度优势的来源。 Deutsch-Jozsa 算法与 Grover 搜索算法：阐释了量子并行性如何实现对经典算法的加速。 Shor 因子分解算法：详细分解了量子傅里叶变换（QFT）在周期查找中的关键作用，揭示了其对RSA和椭圆曲线加密的致命威胁。量子模拟与优化算法：探讨了 Variational Quantum Eigensolver (VQE) 和 Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) 在材料科学和金融建模中的应用潜力。第二部分：现代密码学体系的审视与量子冲击本部分将视角转向信息安全的现有支柱——公钥基础设施（PKI）和对称加密体系，评估它们在面对量子计算时的抗性。 4. 经典公钥密码学（PKC）的数学基础：深入剖析了目前广泛使用的基于大整数分解难题（RSA）和椭圆曲线离散对数难题（ECDLP）的公钥体制。我们详述了这些算法的密钥生成、加密、解密和数字签名过程，并着重分析了它们在数学上对计算复杂度的依赖性。 5. 对称加密与哈希函数的量子安全性评估：虽然Shor算法主要针对公钥密码，但Grover算法同样会削弱对称加密的有效密钥长度。本书分析了标准的AES和SHA家族算法，并根据Grover算法平方根加速的特性，推导出当前推荐的密钥长度与安全等级，为加密策略的升级提供量化依据。 6. 密码体制的失效场景与迁移成本分析：模拟了大规模量子计算机投入使用后，现有PKI面临的“先捕获后解密”（Harvest Now, Decrypt Later, HNDL）风险。同时，本书包含一个关于全球数字资产迁移至抗量子算法所需的工程复杂性、标准制定滞后性及治理结构挑战的深入讨论。第三部分：后量子密码学（PQC）的理论构建与工程实现这是本书的核心创新部分，聚焦于那些被设计来抵抗量子计算机攻击的新型数学难题。 7. 基于格的密码学（Lattice-Based Cryptography）：格理论是PQC中最具前景的方向之一。本书详细介绍了欧几里得格、最短向量问题（SVP）和最近向量问题（CVP）的复杂性。重点解析了Ring-LWE（学习带错误）和Module-LWE的代数结构、安全归约过程，并提供了Kyber和Dilithium算法的结构化概述，包括它们的安全性证明框架和密钥交换机制。 8. 多变量与编码理论密码学：本书探讨了基于求解多元二次方程组（MQ问题）的密码方案（如Rainbow, 尽管已被破解，但其思路仍具研究价值），并深入研究了基于代数编码理论的方案，如McEliece密码及其现代变体（如Classic McEliece）。我们分析了这类方案的优点（如极快的解密速度）和主要弱点（如巨大的公钥尺寸）。 9. 基于同源和哈希的密码学：同源曲线密码学（Isogeny-Based Cryptography）：介绍了椭圆曲线之间的同源映射概念，重点分析了SIDH（Supersingular Isogeny Diffie-Hellman）的工作原理及其在密钥交换中的优势，同时提及了对SIDH最近攻击的分析和后续改进方向。基于哈希的签名方案（Hash-Based Signatures）：讨论了Lamport签名、Winternitz One-Time Signatures (W-OTS)以及它们的无状态和有状态扩展（如XMSS和LMS），强调了其极高的量子安全性以及状态管理的工程挑战。 10. PQC算法的标准化与部署实践：本章面向工程实践者。详细介绍了美国国家标准与技术研究院（NIST）PQC标准化过程的最新进展，对比了入围算法的性能指标（密钥大小、计算速度、内存占用）。此外，本书还包含了如何在现有TLS/IPSec协议栈中实现PQC混合模式（Hybrid Mode）的详细指南，以及在资源受限嵌入式设备上部署PQC算法的优化策略。读者对象本书面向具备扎实的离散数学、线性代数或计算机科学背景的高年级本科生、研究生、密码学研究人员、信息安全工程师以及对下一代计算范式和信息安全前沿技术感兴趣的专业人士。理解高等数学和抽象代数概念将有助于更好地吸收本书内容。结语《量子计算与前沿密码学》旨在成为未来十年信息安全领域内不可或缺的参考手册。它不仅是理论的梳理，更是对未来数字安全基础设施建设的行动指南。通过深入掌握这些知识，读者将能自信地站在技术前沿，引领并保护我们的信息世界安全过渡到量子时代。