密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制 [New Directions in Cryptography—From quantum no cloning to DNA's perfect reproducing] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈晖，霍家佳，徐兵杰，张文政 著

图书标签:

• 密码学
• 量子密码学
• DNA密码学
• 信息安全
• 量子信息
• 生物密码学
• 密码前沿
• 克隆理论
• 数据安全
• 生物技术

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118101362

版次：1

商品编码：11773837

包装：平装

丛书名： 网络与信息安全前沿技术丛书

外文名称：New Directions in Cryptography—From quantum no cloning to DNA's perfect reproducing

开本：16开

出版时间

内容简介

　　量子密码、抗量子计算的密码、DNA密码等是人们新发现的有望为密码应用创新注入新活力的几个热点技术方向。由陈晖、霍家佳、徐兵杰、张文政编著的《密码前沿技术——从量子不可精确克隆到DNA完美复制》力求从科普的角度为广大读者提供一个了解这些密码技术最新动态的新视角。《密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制》系统介绍了量子密码和DNA密码理论及其应用、量子密钥分发协议及其系统安全性和抗量子计算的密码算法；详细介绍了DNA计算及其在密码分析中的应用和DNA密码基础知识等。《密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制》可作为信息安全、密码学、光量子通信、生物信息等相关学科的科研和工程技术人员的参考书，也可作为相关专业高校师生的参考书或教材。

内页插图

目录

第一篇 量子密码与抗量子计算密码
第1章 绪论
1.1 基本概念介绍
1.1.1 经典密码与密钥
1.1.2 密码的安全性与计算方法
1.1.3 密码与随机数
1.1.4 密码与数学
1.2 经典密码学的发展历程
1.3 量子密码的研究背景
1.4 量子密码的发展历程
参考文献
第2章 量子密码协议
2.1 量子密码的物理基础
2.1.1 量子态的表示与幺正算子
2.1.2 量子态与信息表示
2.1.3 量子不可克隆与测不准
2.1.4 量子纠缠
2.1.5 量子隐形传态
2.1.6 量子测量
2.2 离散变量QKD协议
2.2.1 BB84协议
2.2.2 B92协议和六态协议
2.2.3 E91协议
2.2.4 基于隐形传态的QKD
2.2.5 诱骗态QKD协议
2.3 通用QKD协议模型
2.4 离散变量QKD协议的安全性
2.4.1 随机采样和优化的Lo-Chau协议
2.4.2 CSS码协议和BB84协议
2.5 连续变量QKD协议及其安全性
2.5.1 CV-QKD协议
2.5.2 CV-QKD协议的等价纠缠方案
2.5.3 cV-QKD协议安全码率计算
参考文献
第3章 量子密码系统及其实际安全性
3.1 QKD系统原理
3.1.1 QKD系统信号源
3.1.2 OKD系统信道
3.1.3 量子信号的调制
3.1.4 系统同步
3.1.5 QKD系统探测器
3.1.6 QKD系统的性能指标
3.2 典型的QKD系统
3.2.1 偏振编码QKD系统
3.2.2 相位编码QKD系统
3.3 QKD系统的实际安全性
3.3.1 理论安全性与实际安全性
3.3.2 量子密钥分发系统安全漏洞及抵御措施
3.4 量子密码的应用及其局限性
3.4.1 量子通信能否突破经典通信的极限
3.4.2 QKD的局限性
参考文献
……
第二篇 DNA密码与DNA计算
附录A 密码传奇选编

前言/序言

密码学新视野：从信息安全基石到未来挑战 本书旨在深入探讨现代密码学从理论基石到前沿应用领域的广阔图景。我们不局限于当前主流的公钥基础设施或对称加密算法，而是将目光投向信息安全领域正在经历的深刻变革，特别是那些对未来计算模型和数据存储范式产生颠覆性影响的关键技术。 第一部分：经典密码学的稳固根基与局限性分析 本部分首先回顾了自香农信息论奠基以来，密码学如何在计算复杂性理论的框架下构建起可信赖的安全体系。我们将详细剖析信息论安全（如一次性密码本）的理论极限，并将其与计算安全（如基于大数分解和离散对数难题的算法）进行对比。 对称加密的演进与实践： 我们将细致考察分组密码如AES的设计原理，不仅仅关注其迭代结构和混淆/扩散层的数学基础，更会探讨侧信道攻击（Side-Channel Attacks）的最新进展。这包括功耗分析、电磁辐射分析以及时序攻击等，强调如何在硬件实现层面确保算法的理论强度得以维持。 公钥密码的挑战与后量子时代的准备： 虽然RSA和椭圆曲线密码学（ECC）构成了当前互联网安全的主体，但它们所依赖的数学难题在量子计算面前将变得不堪一击。本章深入分析了格密码（Lattice-based Cryptography）作为后量子密码学（PQC）的主流方向，解析其最短向量问题（SVP）和最近向量问题（CVP）的难度，并讨论了NIST PQC标准化过程中的主要候选方案，如Kyber和Dilithium的数学结构和性能权衡。 数字签名的安全边界： 签名算法不仅关乎身份验证，更是构建信任链的关键。我们将对比传统的基于离散对数和椭圆曲线的签名方案（如ECDSA），与基于哈希函数的签名方案（如SPHINCS+）在安全性、签名大小和计算效率上的差异，分析其在物联网（IoT）资源受限环境下的适用性。 第二部分：零知识证明与隐私增强技术 在数据共享与合规性要求日益严格的背景下，如何在不泄露底层信息的前提下验证数据真实性，成为密码学研究的热点。 零知识证明（ZKP）的理论飞跃： 本章详细解析了ZKP的起源及其在不同实现形式中的演变。我们将区别交互式零知识证明与非交互式零知识证明（NIZK）。重点将放在简洁的算术化零知识证明（SNARKs）和简洁的通用性零知识证明（STARKs）。我们将阐述它们如何通过电路构建（如R1CS）和多项式承诺方案，实现对复杂计算过程的有效验证。这部分内容侧重于证明系统的建立过程、证明生成开销以及验证效率的优化。 安全多方计算（MPC）的协同安全： MPC允许多个参与方在不泄露各自输入的情况下共同计算一个函数。我们将深入研究基于秘密共享方案（如Shamir秘密共享）和同态加密（Homomorphic Encryption）的MPC实现。特别关注全同态加密（FHE）的最新突破，如BFV、BGV和CKKS方案，分析其在实现加法和乘法运算时，如何通过“引导”（Bootstrapping）技术来重置噪声水平，以维持计算的无限性，并探讨其实际部署中的性能瓶颈。 联邦学习中的隐私保护： 探讨如何将密码学技术应用于分布式机器学习场景。重点分析差分隐私（Differential Privacy）在数据发布和模型训练中的应用，以及如何结合安全多方计算来抵抗中间服务器对梯度信息的窥探。 第三部分：面向未来的安全范式与新兴计算模型 本部分展望了密码学如何适应计算物理基础的转变以及对数据长期安全性的需求。 后量子密码学的实用化部署策略： 探讨如何构建一个混合加密系统（Hybrid Cryptosystem），结合经典算法和PQC算法，以平稳过渡到后量子时代。分析不同PQC方案在不同应用场景（如TLS握手、密钥封装机制KEM）中的具体选型标准。 区块链与去中心化信任的密码学支撑： 详细解析了区块链技术中使用的关键密码学原语，包括哈希函数（用于数据完整性）、Merkle树（用于高效验证）以及共识机制中的密码学应用。探讨环签名（Ring Signatures）和混淆电路在增强交易隐私性方面的潜力。 物理不可克隆函数（PUF）与硬件信任根： 讨论如何利用半导体制造过程中的微小、随机的物理差异来生成硬件特有的密钥。PUF作为一种“硬件指纹”，如何为物联网设备提供一种难以伪造的、抗克隆的信任根，以及其在设备身份验证和密钥生成中的独特价值。 本书通过对这些前沿技术的系统性梳理，旨在为读者提供一个全面的视角，理解当前密码学研究的深度、广度以及它所面临的紧迫挑战，为构建下一代安全、可信赖的信息系统奠定理论与实践基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，真是让人脑洞大开。我一直对那些能够颠覆现有格局的技术抱有浓厚的兴趣，尤其是那些看似遥不可及，却又可能在未来深刻影响我们生活的领域。“密码前沿技术”这几个字，就足以让我坐立不安，想要一探究竟。特别是“量子不可精确克隆”，这让我想到了量子通信和量子密钥分发的概念。我想象书中会深入浅出地解释量子力学的基本原理，比如量子叠加和量子纠缠，以及它们如何被用来保证信息传输的绝对安全性。如果一个量子态无法被精确复制，那么任何试图窃听的行为都会破坏这个量子态，从而暴露窃听者的存在。这是一种多么令人安心的强大力量！而“DNA完美复制”这个说法，则让我充满了惊奇。DNA本身就是一种极其复杂的生命信息载体，如果能实现“完美复制”并将其与密码学结合，那将是多么了不起的成就。我猜测书中会探讨如何利用DNA的分子结构和生物合成技术来设计新型的加密算法，或者如何将海量数据编码进DNA，实现前所未有的存储密度。也许，我们还能看到利用DNA的独特序列来生成无法预测的密钥，或者构建具备自我修复功能的密码系统。这本书听起来就像是一场跨越物理、生物和信息科学的奇幻旅程，探索着密码学最前沿的未知领域。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的书名，我的第一反应是：“这绝对不是一本普通的加密入门读物。”“量子不可精确克隆”这几个字，瞬间就勾起了我对物理学最前沿的联想，以及它如何挑战我们对信息和复制的传统认知。我一直对量子计算可能对现有加密体系造成的威胁感到担忧，而这本书似乎直接切入了这个痛点，并提出了“不可精确克隆”这一概念，这让我非常好奇它是否能提供一种后量子时代的解决方案，甚至是一种比现有技术更强大的安全保障。我设想它会解释量子态的脆弱性，以及如何利用这种脆弱性来防止信息被未经授权地复制。另一方面，“DNA完美复制”这个说法，听起来就像是科幻小说中的情节，但如果它真的与密码学相关，那将是多么令人惊叹的跨界融合。DNA序列本身就是一种信息，如果能实现“完美复制”并将其应用于密码学，那意味着什么？是利用DNA的生物特性来生成密钥？还是将数据编码进DNA进行超高密度存储？亦或是利用DNA的自我修复能力来增强密码系统的鲁棒性？我感觉这本书会带领我进入一个全新的、融合了物理学、生物学和计算机科学的广阔领域，去探索那些我们尚未曾想象过的密码学可能性，这将是对我现有认知的一次颠覆。

评分☆☆☆☆☆

仅仅是看到书名，我的大脑就已经开始飞速运转了。我一直对那些能够拓展我们想象边界的技术充满好奇，特别是当这些技术与看似枯燥的密码学结合时。“密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制”，这个标题本身就透露出一种宏大的叙事感和突破性的创新精神。我尤其被“量子不可精确克隆”这个概念所吸引。我一直在关注量子计算对现有加密体系的潜在威胁，但这本书似乎从另一个角度切入，探讨如何利用量子物理学的基本原理来构建更安全的密码学。我迫切想知道，科学家们是如何利用量子态的独特性质，来防止信息被非法复制，从而实现理论上无法被破解的加密手段。这是否意味着，我们将迎来一个全新的、不受经典计算限制的加密时代？同时，“DNA完美复制”这个词组，也让我感到一阵兴奋。DNA作为生命的蓝图，其信息密度和编码方式是如此令人惊叹。我想象书中会详细介绍如何将DNA的生物特性，例如其序列的独特性、高密度存储能力以及生物合成的可行性，应用到密码学领域。这是否能开启数据存储的新篇章，或者催生出更加安全、更加难以伪造的加密密钥？这本书的吸引力在于它将两个截然不同但都极具潜力的前沿领域——量子物理和分子生物学——巧妙地联系起来，预示着密码学即将迎来一次前所未有的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我充满好奇的书。我一直在关注信息安全和前沿科技的交叉领域，特别是那些可能彻底改变我们理解和应用密码学的方式的技术。从书名来看，“密码前沿技术”这个大方向就抓住了我的兴趣点。“量子不可精确克隆”这个概念尤其吸引人，它直接触及了量子力学的一些核心原理，并将其与密码学的安全性联系起来。我想象这本书会深入探讨量子叠加和纠缠等现象是如何被用来构建无法被复制的密钥，从而实现理论上绝对安全的通信。这不仅仅是关于数学算法的枯燥论述，更像是对物理世界根本法则如何被巧妙应用于信息保护的一次深刻洞察。而“DNA完美复制”则将我的思绪带到了生物技术与密码学的奇妙结合。DNA作为信息载体，其高密度、稳定性和独特的编码方式，似乎为构建新型的、甚至可能具备自我修复能力的密码系统提供了无限可能。我期待书中能详细解析DNA测序、合成等技术如何在信息加密、数据存储乃至身份认证等领域发挥作用。这两大看似风马牛不相及的技术，在“密码学”的框架下被联系起来，无疑预示着一次思想的碰撞和技术的革新。这本书的标题本身就像一个谜语，激发着我想要揭开其神秘面纱的冲动，去理解那些驱动着未来安全格局的深刻变革。

评分☆☆☆☆☆

这本《密码前沿技术》的书名，绝对是吸引眼球的利器。我一看到它，脑子里立刻就蹦出了各种各样的猜想和期待。“量子不可精确克隆”这几个字，在我看来，简直就是对信息安全界的一声惊雷。我一直在思考，在量子计算日益强大的今天，我们现有的加密体系是否还能hold住。而这本书似乎给出了一个令人振奋的答案——利用量子本身的特性来对抗潜在的威胁。我设想书中会深入剖析量子态的不可复制性，以及如何将这一特性转化为一种全新的、理论上绝对安全的加密方式，也许是实现一种比现有量子密钥分发更彻底的量子保密通信。而“DNA完美复制”这个概念，更是把我带入了一个完全不同的维度。DNA，作为生命最基本的编码单元，其信息载荷能力和编码复杂性是惊人的。如果能够实现“完美复制”并在密码学中加以应用，那将是多么令人兴奋的突破！我期待书中能够详细阐述，如何将DNA的生物学特性，比如其独特的序列结构，或者通过生物合成的方式，融入到密码学的设计之中，或许是构建一种全新的、基于生物分子信息的加密体系，亦或是实现前所未有的数据存储密度。这本书的标题，就像是一个巨大的引力场，吸引着我对那些颠覆性的、跨学科的密码学创新产生浓厚的兴趣，让我迫不及待地想要去探索其中蕴含的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

太坑了！那么个小薄本这老贵！

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可以

评分☆☆☆☆☆

量子密码、抗量子计算的密码、DNA密码等是人们新发现的有望为密码应用创新注入新活力的几个热点技术方向。由陈晖、霍家佳、徐兵杰、张文政编著的《密码前沿技术——从量子不可精确克隆到DNA完美复制》力求从科普的角度为广大读者提供一个了解这些密码技术最新动态的新视角。《密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制》系统介绍了量子密码和DNA密码理论及其应用、量子密钥分发协议及其系统安全性和抗量子计算的密码算法；详细介绍了DNA计算及其在密码分析中的应用和DNA密码基础知识等。《密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制》可作为信息安全、密码学、光量子通信、生物信息等相关学科的科研和工程技术人员的参考书，也可作为相关专业高校师生的参考书或教材。

评分☆☆☆☆☆

量子密码、抗量子计算的密码、DNA密码等是人们新发现的有望为密码应用创新注入新活力的几个热点技术方向。由陈晖、霍家佳、徐兵杰、张文政编著的《密码前沿技术——从量子不可精确克隆到DNA完美复制》力求从科普的角度为广大读者提供一个了解这些密码技术最新动态的新视角。《密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制》系统介绍了量子密码和DNA密码理论及其应用、量子密钥分发协议及其系统安全性和抗量子计算的密码算法；详细介绍了DNA计算及其在密码分析中的应用和DNA密码基础知识等。《密码前沿技术：从量子不可精确克隆到DNA完美复制》可作为信息安全、密码学、光量子通信、生物信息等相关学科的科研和工程技术人员的参考书，也可作为相关专业高校师生的参考书或教材。

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可以

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不大看得明白。

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太坑了！那么个小薄本这老贵！

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太坑了！那么个小薄本这老贵！