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出版者:

作者:Gilbert, Henri (EDT)/ Handschuh, Helena (EDT)

出品人:

頁數:460

译者:

出版時間:

價格:765.00 元

裝幀:

isbn號碼:9783540265412

叢書系列:

圖書標籤:

• Cryptography
• Software Security
• Encryption Algorithms
• Performance
• Side-Channel Attacks
• Embedded Systems
• Information Security
• Computer Science
• Applied Cryptography
• Security Engineering

深入數據保護與隱私安全：現代密碼學在軟件工程中的實踐應用 本書聚焦於數據在現代軟件生態係統中的生命周期管理與安全防護，旨在為軟件架構師、高級開發人員及信息安全專業人員提供一套全麵、實用的數據安全設計與實現指南。 盡管本書不涉及特定算法的“快速”實現細節，但它深入探討瞭構建健壯、閤規且麵嚮未來的安全軟件所必須掌握的安全原則、威脅建模、數據生命周期安全控製以及現代密碼學原理在業務邏輯層麵的應用。 第一部分：軟件安全基石與威脅建模 本部分奠定瞭安全軟件開發的基礎，強調安全並非事後補救，而是貫穿整個軟件開發生命周期的核心要素。 第 1 章：安全意識與設計原則重塑 軟件安全始於設計。本章詳細剖析瞭當前主流的安全設計範式，如零信任架構（Zero Trust Architecture, ZTA）的核心理念及其在微服務和雲原生環境中的落地挑戰。我們將深入探討 Liskov 替換原則在安全上下文中的擴展應用，以及如何將“最小權限原則”（Principle of Least Privilege）轉化為可執行的編碼標準。內容涵蓋瞭安全契約設計（Security Contracts），即明確定義軟件組件間交互的安全邊界和預期行為，以及如何利用形式化方法（Formal Methods）對關鍵安全假設進行初步驗證。重點討論瞭如何在需求分析階段識彆和量化安全風險，而非僅僅滿足功能需求。 第 2 章：係統化威脅建模與風險量化 威脅建模是預測和緩解潛在攻擊路徑的關鍵步驟。本章摒棄瞭傳統的、孤立的威脅列錶方法，轉而推崇基於攻擊者行為預測的動態建模。我們將詳細介紹基於 STRIDE 模型（Spoofing, Tampering, Repudiation, Information Disclosure, Denial of Service, Elevation of Privilege）的擴展應用，並引入攻擊樹（Attack Trees）和攻擊圖（Attack Graphs）的構建方法，用於可視化和評估攻擊的復雜性與潛在影響。更重要的是，本章提供瞭風險量化的實用框架，幫助團隊根據業務資産的價值（Value）、威脅的可能性（Likelihood）和緩解成本（Cost of Mitigation）來確定優先級，指導安全投入的有效性。 第 3 章：安全開發生命周期（SDLC）的集成 成功的軟件安全依賴於集成的、自動化的流程。本章側重於DevSecOps的實踐，介紹如何將安全測試無縫嵌入到CI/CD管道中。內容包括：靜態應用安全測試（SAST）的局限性與優勢分析、動態應用安全測試（DAST）在不同部署階段的應用場景、以及軟件組成分析（SCA）在管理第三方依賴供應鏈風險中的關鍵作用。此外，還詳細闡述瞭基礎設施即代碼（IaC）安全掃描的重要性，確保配置錯誤不會成為安全漏洞的溫床。 第二部分：數據生命周期安全控製 本部分專注於數據從産生、傳輸、存儲到銷毀的整個生命周期中，所需實施的深度安全控製措施。 第 4 章：數據分類、閤規性與隱私設計（Privacy by Design） 在設計任何數據處理係統之前，必須進行全麵的數據分類。本章詳細闡述瞭根據敏感度（如 PII, PHI, 商業機密）對數據進行精細化分類的方法論，並將其與全球主要的監管框架（如 GDPR, CCPA, HIPAA 等）進行映射，確保設計滿足多重閤規要求。重點講解隱私設計（PbD）的十二項原則如何在架構層麵得以體現，特彆是數據最小化（Data Minimization）和目的限製（Purpose Limitation）的工程實現。探討瞭差分隱私（Differential Privacy）在不泄露個體信息的前提下進行數據分析的應用前景。 第 5 章：安全通信與傳輸層防護 本章超越瞭對TLS/SSL協議版本的簡單要求，深入探討瞭安全通信在復雜網絡環境下的挑戰。內容包括：基於證書的身份驗證與密鑰管理的自動化流程（如使用ACME協議），端到端加密（E2EE）在特定應用場景下的實現模式（如在即時通訊或物聯網數據流中），以及安全信道建立的協議級缺陷分析（如對Heartbleed、POODLE等曆史漏洞的深入剖析，旨在理解其背後的設計錯誤）。此外，還涵蓋瞭現代API網關中用於流量代理和協議轉換時的安全策略實施。 第 6 章：靜態數據存儲的深度保護策略 本章探討瞭數據“在靜止時”的安全技術，並強調瞭密鑰管理作為存儲安全的核心。內容詳細分析瞭不同存儲介質（關係型數據庫、NoSQL、對象存儲）的加密策略選擇，例如，是在應用層、數據庫層還是存儲層進行加密，以及每種選擇帶來的性能和管理權衡。核心章節放在密鑰生命周期管理（Key Lifecycle Management, KLM）上，包括安全生成、輪換、分發、存儲和銷毀的自動化流程，特彆關注硬件安全模塊（HSM）和雲服務提供商（CSP）提供的受管密鑰服務的設計與集成模式。 第三部分：身份、訪問控製與授權機製 身份是現代軟件係統的邊界。本部分聚焦於構建強大、靈活且可審計的身份驗證和授權基礎設施。 第 7 章：現代身份驗證協議與安全實踐 本章深入解析 OAuth 2.0、OpenID Connect (OIDC) 和 SAML 等行業標準協議的架構細節和安全陷阱。重點在於理解授權碼流（Authorization Code Flow）與隱式流（Implicit Flow）在不同客戶端類型（Web、移動端、SPAs）中的正確應用。內容詳細剖析瞭Token管理的挑戰，如JWT的簽名驗證、過期處理、以及如何防禦重放攻擊。同時，探討瞭無密碼驗證（Passwordless Authentication）的未來趨勢，如FIDO2/WebAuthn的應用。 第 8 章：精細化授權模型的設計與實施 強大的訪問控製是防止內部威脅和權限濫用的關鍵。本章對比分析瞭多種授權模型：基於角色的訪問控製（RBAC）的局限性、基於屬性的訪問控製（ABAC）的靈活性和復雜性，以及基於策略的訪問控製（PBAC）的動態決策能力。特彆關注如何利用策略決策點（PDP）和策略執行點（PEP）來構建可擴展、可審計的集中式授權服務，以及如何將業務上下文（如時間、地理位置、設備健康度）納入授權決策。 第四部分：安全審計、監控與事件響應 再完善的防禦體係也可能被突破，因此，有效的日誌記錄、監控和快速響應機製至關重要。 第 9 章：安全審計與日誌記錄的深度要求 本章強調日誌不僅僅是調試工具，更是不可否認性的安全證據。內容涵蓋瞭安全相關事件的定義標準（如審計事件的原子性、時序性和完整性），以及如何設計防篡改的日誌存儲架構。詳細介紹瞭集中化日誌管理係統（如ELK/Splunk）中的安全增強措施，例如如何區分高價值的安全事件與噪音數據，並確保日誌中不包含敏感的憑證或PII數據。 第 10 章：實時安全監控與安全編排（SOAR） 本章探討瞭如何將海量係統數據轉化為可操作的安全情報。內容包括：安全信息和事件管理（SIEM）係統的有效部署，以及如何基於機器學習/行為分析模型來識彆異常行為（如非正常時間的數據訪問、權限提升嘗試）。此外，還介紹瞭安全編排、自動化與響應（SOAR）平颱的原理，旨在通過預定義的“劇本”（Playbooks）對常見的安全警報實現自動化的初步遏製和調查，從而顯著縮短平均響應時間（MTTR）。 --- 本書的獨特之處在於，它強調的是“如何構建安全”的思維框架、架構選擇和工程實踐，而非停留在對單一加密算法性能的基準測試或實現細節上。它提供的是一個全麵的、麵嚮企業級應用的係統安全藍圖，確保軟件係統的彈性、閤規性與長期的可維護性。

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