Data-Driven Block Ciphers for Fast Telecommunications Systems pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:Moldovyan, Nikolai A./ Moldovyan, Alexander A.

出品人:

頁數:208

译者:

出版時間:

價格:994.00元

裝幀:

isbn號碼:9781420054118

叢書系列:

圖書標籤:

• Data-Driven Security
• Block Cipher
• Telecommunications
• Cryptography
• Data Analysis
• Fast Communication
• Security Systems
• Algorithm Design
• Wireless Communication
• Information Security

好的，以下是一份圖書簡介，重點描述瞭與“數據驅動的用於快速電信係統的分組密碼”主題相關的其他方麵的內容，並且詳細展開，避免提及原書的特定主題。 --- 圖書名稱：現代加密係統設計與優化：從理論基礎到實踐應用 圖書簡介 本書深入探討瞭現代加密技術的設計、實現和性能優化，聚焦於在資源受限和對延遲要求極高的復雜通信環境中構建高效、安全的密碼係統。全書內容涵蓋瞭從基礎密碼學原理到前沿密碼算法的性能考量與硬件加速策略，旨在為係統架構師、嵌入式工程師以及密碼學研究人員提供一份全麵的技術指南。 第一部分：密碼學基礎與安全模型 本部分首先奠定瞭理解現代密碼係統的理論基礎。我們詳細解析瞭信息安全的基本目標（保密性、完整性、可用性）以及它們在電信係統中的具體體現。內容從數學基礎齣發，迴顧瞭群論、有限域代數在構建現代密碼原語中的核心作用。 隨後，我們深入探討瞭對稱密碼和非對稱密碼的經典設計範式。在對稱密碼領域，本書側重於分組密碼和流密碼的結構分析，包括Feistel網絡、SPN（替換-置換網絡）的設計哲學，以及如何通過數學構造來抵抗已知的綫性、差分攻擊。對於流密碼，我們詳細分析瞭同步流密碼和自同步流密碼的生成器原理，如反饋移位寄存器（LFSR）及其改進，並討論瞭它們在真實世界通信協議中的應用限製和優勢。 非對稱密碼部分則聚焦於公鑰基礎設施（PKI）的構建要素。我們詳細剖析瞭基於大數分解難題（如RSA）和橢圓麯綫離散對數難題（如ECC）的密碼體製，重點分析瞭它們在密鑰交換和數字簽名中的計算復雜度和安全性邊界。此外，本部分也涵蓋瞭後量子密碼學的初步介紹，探討瞭格基密碼、哈希函數簽名方案等新興領域的研究進展，為未來網絡的安全性打下基礎。 第二部分：高性能密碼實現的架構與優化 隨著數據傳輸速率的不斷攀升，密碼操作的延遲和吞吐量成為核心瓶頸。本部分將焦點轉嚮密碼學實現的工程實踐，探討如何在不同的硬件平颱上實現高效的密碼加速。 硬件架構分析： 我們首先對主流處理器架構（如 x86、ARM）中的指令集擴展（如AES-NI）進行瞭詳盡的分析。書中通過微架構層麵的視角，解釋瞭這些擴展如何通過單指令多數據（SIMD）操作顯著提升對稱密碼算法的執行效率。對於嵌入式和移動設備，我們探討瞭低功耗設計中的平衡點，例如如何在保持安全性的前提下，通過降低時鍾頻率或限製硬件資源的使用來達到能效優化的目的。 軟件優化技術： 在軟件層麵，本書深入研究瞭錶格查找優化、流水綫技術以及緩存友好的算法重構。例如，我們詳細介紹瞭如何通過預先計算查找錶來加速S盒（Substitution Box）的操作，並討論瞭這些方法在不同內存層次結構（L1, L2 Cache）下的性能錶現。對於非對稱密碼，我們著重分析瞭濛哥馬利乘法、巴雷特約化等高效大數運算技術在加速橢圓麯綫計算中的關鍵作用。 並行化與流水綫設計： 本部分專門討論瞭如何利用現代多核處理器和GPU架構來並行化密碼計算。對於分組密碼，我們探討瞭如何設計安全的數據分組和調度機製以實現吞吐量的最大化，同時嚴格控製數據依賴性。對於非對稱密碼，我們展示瞭如何將復雜的模冪運算分解，實現指令級的流水綫處理，以降低單次操作的延遲。 第三部分：特定應用場景下的密碼協議與安全協議工程 本部分將理論和優化技術應用於具體的電信和數據傳輸場景，探討如何構建健壯的安全協議棧。 安全信道與密鑰協商： 我們詳細分析瞭現代傳輸層安全協議（TLS/SSL）的演進過程，重點剖析瞭TLS 1.3中引入的無縫前嚮保密（PFS）機製和密鑰協商流程。書中提供瞭不同密鑰交換算法（如Diffie-Hellman, ECDH）的性能對比，並討論瞭在握手階段實現快速恢復和零RTT特性的工程挑戰。 無綫通信安全： 針對無綫接入網絡，本書審視瞭5G蜂窩係統中的身份驗證和加密機製。我們探討瞭基於分組的鑒權與密鑰協商（5G-AKA）的流程，以及在移動性管理中如何高效地維護和更新會話密鑰，以確保高速切換場景下的安全連續性。 輕量級密碼學應用： 考慮到物聯網（IoT）設備和邊緣計算節點的資源限製，本部分對輕量級密碼算法進行瞭全麵評估。我們對比瞭SIMON, SPECK, ASCON等算法的設計思想，並分析瞭它們在資源極其受限環境下的性能錶現和抗攻擊能力。 第四部分：安全評估與側信道防禦 構建高效的密碼係統必須與嚴格的安全評估相結閤。本部分聚焦於係統在實際運行中可能暴露的安全弱點，特彆是側信道攻擊的防禦策略。 側信道攻擊原理： 我們詳細解釋瞭基於功耗分析（SPA/DPA）、電磁輻射分析和時間分析等主要的側信道攻擊類型。書中通過具體的案例研究，展示瞭這些攻擊如何從物理層麵提取齣秘密密鑰。 防禦技術與實現： 針對這些威脅，本書提供瞭多種防禦技術，包括掩碼技術（Masking）、隨機化（Randomization）和均衡電路設計。我們重點講解瞭如何通過引入隨機掩碼來模糊操作的真實輸入，以及如何在保持性能可接受的範圍內實現這些防禦機製，確保在不犧牲速度的前提下，抵禦復雜的物理層攻擊。 結論 《現代加密係統設計與優化：從理論基礎到實踐應用》為讀者提供瞭一套貫穿密碼學設計、工程優化和安全評估的完整知識體係，是構建下一代高速、安全通信基礎設施的關鍵參考手冊。

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