Смолин Д. Введение

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isbn号码:9789667068233
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具体描述

《现代密码学原理与实践》 作者: 著名密码学研究者 亚历山大·彼得罗夫 出版社: 创新科技出版社 出版日期: 2024年5月 --- 内容简介 《现代密码学原理与实践》是一部全面、深入且与时俱进的著作,旨在为信息安全、计算机科学、数学以及相关工程领域的专业人士和高级学生提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导。本书聚焦于信息安全领域的核心——密码学的最新发展、理论基础、核心算法以及它们在实际系统中的部署与挑战。 本书结构严谨,从基础概念出发,逐步深入到当前最前沿的研究方向,确保读者能够全面理解密码学在保护数据隐私、完整性和真实性方面的关键作用。 第一部分:密码学基础与经典理论 (Foundations and Classical Theory) 本部分为后续深入学习奠定必要的数学和概念基础。 第一章:信息安全与密码学的角色定位 详细阐述了信息安全的三大支柱(CIA三要素)以及密码学如何在其中发挥不可替代的作用。讨论了威胁模型、安全目标和密码学在不同环境(如物联网、云计算、移动通信)中的必要性。引入了信息论中的熵、随机性和伪随机性的概念,为理解现代密码系统的安全性打下基础。 第二章:数论基础回顾 本章是理解公钥密码学的基石。内容涵盖群、环、域的基本代数结构,特别侧重于有限域上的运算、模幂运算的性质。深入探讨了欧拉定理、费马小定理、中国剩余定理(CRT)在密码学中的应用,以及模逆元和离散对数问题的数学背景。 第三章:经典密码体制分析 回顾并深入分析了历史上的经典密码系统,如替代密码(如凯撒密码、维吉尼亚密码)和置换密码。重点在于介绍频率分析方法,并阐述这些体制在现代计算能力面前的脆弱性,从而引出对更强加密机制的需求。 第二部分:对称密码学:深入研究与应用 (Symmetric Cryptography) 本部分专注于目前应用最广泛的加密范式——对称密码学,详细解析了现代分组密码和流密码的设计原则和安全性评估。 第四章:分组密码的设计原理与标准 深入剖析了分组密码的核心结构,特别是Feistel结构和SPN(代换-置换网络)结构。着重分析了国际数据加密标准(DES)的演变,并详尽阐述了高级加密标准(AES,即Rijndael算法)的内部工作机制、轮函数设计、密钥扩展过程及其抗差分攻击和线性攻击的能力。 第五章:现代分组密码的模式与安全扩展 讨论了如何将分组密码从基础的加密块扩展到处理任意长度的数据。详细介绍了电子密码本(ECB)、密码块链接(CBC)、密码反馈(CFB)、输出反馈(OFB)以及计数器模式(CTR)的原理、优缺点和安全性考量,特别是对初始化向量(IV)和随机性的依赖。 第六章:流密码与高级结构 介绍了流密码(Stream Ciphers)的工作原理,包括同步流密码和自同步流密码。重点分析了基于线性反馈移位寄存器(LFSR)的生成器,以及更强大的、抗侧信道攻击的同步流密码,如ChaCha20算法的设计理念和高性能实现技巧。 第七章:消息认证码与密钥派生 讨论了如何在不进行完全加密的情况下保证数据完整性和真实性的技术。详细介绍了基于散列的消息认证码(HMAC)的构建,并探讨了密码学安全伪随机数生成器(CSPRNG)在生成密钥、nonce和盐值中的关键作用。 第三部分:非对称密码学与公钥基础设施 (Asymmetric Cryptography and PKI) 本部分聚焦于密码学中最具革命性的进展——公钥密码体制,以及支撑其信任模型的公钥基础设施(PKI)。 第八章:基于整数分解和离散对数的公钥密码 全面解析了RSA算法的数学原理(欧拉定理的应用),密钥生成、加密和签名的过程。随后,深入探讨了Diffie-Hellman密钥交换协议的原理,并详细分析了基于离散对数问题(DLP)的ElGamal加密方案。 第九章:椭圆曲线密码学(ECC) 本章被视为现代公钥密码的基石。详细介绍了椭圆曲线的代数结构、加法运算和标量乘法。重点讲解了椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的难度,并分析了ECC在实际中应用的优势(如更小的密钥尺寸和更高的效率),包括椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)和椭圆曲线Diffie-Hellman(ECDH)。 第十章:数字签名与认证协议 阐述了数字签名的必要性与流程,对比了基于RSA的签名、DSA和基于ECC的ECDSA的性能和安全性。此外,深入分析了证书的结构(X.509)和公钥基础设施(PKI)的设计,包括证书颁发机构(CA)、交叉认证和密钥吊销列表(CRL/OCSP)。 第四部分:密码学应用、前沿与挑战 (Applications, Frontiers, and Challenges) 本部分将理论与当前的实际应用和未来研究方向相结合。 第十一章:密码散列函数与完整性校验 系统介绍了密码学散列函数的设计原则(抗碰撞性、抗原像性)。详述了MD5、SHA-1的缺陷,并深入分析了SHA-2(如SHA-256)和SHA-3(Keccak算法)的结构和安全性优势。讨论了Merkle-Damgård结构与海绵构造的区别。 第十二章:密码学协议的安全性分析 介绍了分析密码协议安全性的形式化方法,如Banach-Lamport的逻辑和Canetti的统一可达模型。重点分析了SSL/TLS协议栈的演变(从SSL 3.0到TLS 1.3),探讨了握手过程、密钥交换机制和记录层加密中的安全陷阱和缓解措施。 第十三章:后量子密码学(PQC)简介 鉴于量子计算的潜在威胁,本章专门介绍了抗量子攻击的密码学分支。详细介绍了基于格(Lattice-based)密码学、基于编码(Code-based)密码学、基于哈希(Hash-based)签名和多变量多项式(MQ-based)密码学的基本思想和主要候选算法(如Kyber、Dilithium)。 第十四章:隐私增强技术与前沿研究 探讨了在不泄露原始数据的情况下进行计算的革命性技术。深入分析了同态加密(HE)的分类(部分、层次、全同态)及其实现挑战。同时,介绍了零知识证明(ZKP)的核心概念,包括zk-SNARKs和zk-STARKs在区块链和身份验证中的应用。 --- 适用读者 信息安全工程师、网络架构师。 从事加密硬件或软件开发的程序员和研究人员。 高等院校计算机科学、应用数学专业的高年级本科生和研究生。 对密码学有浓厚兴趣并希望深入了解其原理的专业人士。 本书特色 本书的特点在于其实践导向性。每章末尾都附有“安全实现要点”和“常见攻击向量”分析,并结合伪代码和实际案例,指导读者如何正确且安全地应用这些复杂的数学理论。作者避免了过分冗余的数学推导,而是侧重于解释算法背后的直觉、安全性证明的要点以及在现代计算环境中性能与安全的权衡。它不仅是理论的参考书,更是安全系统设计与审计的实用手册。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计给我留下了极其深刻的印象,首先是那种略带粗粝感的纸张,触感温润而厚实,让人忍不住想反复摩挲。封面采取了一种极为克制的深蓝调,几乎是午夜时分的颜色,仅仅以烫金的纤细字体勾勒出书名和作者名,那种低调中的奢华感立刻将我拉入了一种沉静的阅读氛围之中。我尤其欣赏作者在排版上的用心,页边距处理得恰到好处,留白充足,使得眼睛在长时间阅读后也能得到很好的放松,这在众多试图塞满每一寸空间的当代出版物中,显得尤为可贵。内页的印刷质量也无可挑剔,字迹清晰锐利,即便是最小的脚注也能轻松辨认,这表明出版方在细节上绝不含糊。装订工艺同样扎实,书脊的柔韧度适中,平摊时不会有书页弹开的困扰,这对于需要反复查阅或深度研读的严肃书籍来说,简直是福音。整体而言,从拿起这本书的那一刻起,我就感受到了一种对知识的尊重,这种对实体书美学的坚持,已经超越了单纯的工具属性,上升到了一种艺术品的层面,极大地提升了阅读的仪式感和享受程度。

评分☆☆☆☆☆

语言风格的变幻莫测,是这本书最让人着迷的特性之一。它不像许多专业著作那样拘泥于单一的学术腔调,而是展现出一种惊人的语言弹性。在阐述理论核心时,其措辞精准、逻辑链条清晰得如同数学公式般无可辩驳,每一个动词和名词的选择都经过了千锤百炼,不容一丝含糊;然而,一旦进入到对现象的描述或对历史背景的回溯,语言风格又会瞬间变得诗意盎然,句式变得修长而富有韵律感,充满了古典文学的沉淀感。我甚至怀疑作者是否在不同的部分采用了不同的“笔名”进行写作,因为这种风格的跨度之大,已经超出了常人对单一作者语言控制力的想象。这种随心所欲却又收放自如的语言驾驭能力,让阅读过程充满了惊喜,每一次翻页都像是在探索作者语言能力的新维度,彻底颠覆了我对“严肃写作”应该是什么样子的固有认知,阅读体验因此变得极其丰富和立体。

评分☆☆☆☆☆

从内容构建的角度来看,这本书展现出了一种令人惊叹的结构复杂性和内在逻辑的严密性。它仿佛是一座精心设计的迷宫,每一个章节都不是孤立的存在,而是通过巧妙的暗线和反复出现的符号相互牵连,形成一个巨大的、自我指涉的知识网络。初读时,读者或许会被其中跳跃性的时间线或看似无关的案例所迷惑,但随着阅读的深入,你会逐渐意识到这些看似分散的元素,实际上都是为了最终指向一个宏大且统一的论点而服务的。作者在引用和论证过程中表现出的学识广博令人叹服,无论是古典的哲学思辨还是最新的科学发现,都能被他熔于一炉,成为支撑其观点的坚实基石。最让我印象深刻的是它对于“视角转换”的处理,同一个事件,在不同的章节中,会从完全不同的立场和时间点被重新审视,这极大地丰富了事件的维度,让我开始反思自己以往的认知框架,可谓是提供了一种全新的思维工具,而非简单的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得简直像是一位经验丰富的大提琴手在演奏,时而舒缓低沉,如秋日午后的慵懒时光,笔触细腻到可以捕捉到微风拂过窗帘的细微声响;时而又骤然加快,如同夏日雷阵雨前的积蓄,文字的密度和信息量瞬间增大,迫使我不得不放慢呼吸,全神贯注地去解析每一个转折。我发现作者非常擅长使用意象的叠加来构建场景,他不会直白地告诉你“气氛很紧张”,而是通过连续描绘光影的扭曲、空气中尘埃的静止以及人物细微的面部肌肉抽动,将那种压迫感层层渗透进读者的感知系统里。这种叙事策略,使得阅读过程充满了主动探索的乐趣,我感觉自己不是被动地接受信息,而是在协助作者一起搭建起这个复杂而精妙的结构。尤其是在处理人物内心冲突时,作者展现出了惊人的克制力,往往通过环境的冷漠或一个不经意的动作来暗示其汹涌的情感波涛,这种“留白”的处理,比任何直白的宣泄都更具力量,让人读罢久久不能平静,需要时间去消化那份未尽的意味。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的情感冲击是深远且多层次的,它并非那种直抒胸臆、催人泪下的作品,而更像是一场漫长的、潜移默化的情感浸润。起初,我带着一种审视的态度去阅读,关注的是文字的技巧和思想的锋芒,然而,在阅读到特定片段时,我忽然察觉到一种强烈的、与作者在某个特定情境下的共情。这种共情不是源于情节的巧合,而是源于对人类处境——那种普遍存在的疏离感、对意义的追寻与徒劳感——的深刻洞察。作者仿佛是站在一个极高且极冷的高度俯瞰众生,但其笔触中却又蕴含着一种难以言喻的温暖和理解。这种“冷峻中的温情”的复杂情感混合体,使得我读完后产生的不是短暂的激动,而是一种沉淀下来的、对世界更为深刻的体谅与接纳,仿佛我的内心世界被温柔地重塑了一遍,达到了某种哲学的平静。

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