現代密碼學(第2版)(重點大學信息安全專業規劃係列教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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許春香 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 現代密碼學
• 信息安全
• 網絡安全
• 加密算法
• 密碼分析
• 通信安全
• 計算安全
• 教材
• 信息安全專業

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302370437

商品編碼：29727170273

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名:現代密碼學(第2版)(重點大學信息安全專業規劃係列教材)

：25.00元

售價：17.0元,便宜8.0元,摺扣68

作者:許春香

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787302370437

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

內容提要

許春香、李發根、汪小芬、禹勇、聶旭雲編著的《現代密碼學》係統介紹瞭密碼學的基本知識，包括古典密碼、流密碼、分組密碼、Hash函數、公鑰密碼、數字、密碼協議、可證明安全性理論、基於身份的密碼體製、無證書密碼體製和密碼學的新方嚮。
　　本書內容全麵、概念準確、語言精練，力求使用簡單的語言來描述復雜的密碼學算法和安全性分析問題。本書既可作為信息安全、計算機、通信工程等專業本科生和研究生的教材，也可以作為密碼學和信息安全領域的教師、科研人員與工程技術人員的參考書。

目錄

章 引言
1.1 密碼學的發展曆史
1.2 密碼學基本概念
1.2.1 保密通信係統
1.2.2 密碼體製分類
1.2.3 密碼攻擊
習題
第2章 數學基礎
2.1 數論基礎
2.1.1 整除與同餘
2.1.2 歐幾裏得除法
2.1.3 一次同餘式與中國剩餘定理
2.1.4 二次剩餘
2.2 近世代數基礎
2.2.1 群
2.2.2 環和域
2.2.3 指數與原根
2.3 計算復雜性理論
2.3.1 圖靈機
2.3.2 問題的計算復雜性分類
習題
第3章 古典密碼
3.1 置換密碼
3.2 代替密碼
3.2.1 單錶代替密碼
3.2.2 多錶代換密碼
習題
第4章 流密碼
4.1 基本概念
4.1.1 一次一密與流密碼
4.1.2 流密碼的思想
4.1.3 流密碼結構
4.2 序列的隨機性
4.3 密鑰流生成器
4.4 綫性反饋移位寄存器
4.5 兩個流密碼算法
4.5.1 流密碼算法RC4
4.5.2 流密碼算法A5
習題
第5章 分組密碼
5.1 分組密碼的基本原理
5.2 分組密碼的工作模式
5.3 數據加密標準
5.3.1 DES的曆史
5.3.2 DES算法
5.3.3 DES的安全性
5.3.4 多重DES
5.4 高級加密標準
5.4.1 AES的基本運算單位
5.4.2 AES算法
5.4.3 AES的安全性
5.5 SMS4
5.5.1 術語說明
5.5.2 輪函數F
5.5.3 SMS4算法
5.5.4 密鑰擴展算法
5.6 IDEA
5.6.1 IDEA算法
5.6.2 IDEA的安全性
習題
第6章 Hash函數
6.1 Hash函數的概念
6.1.1 Hash函數的性質
6.1.2 迭代型Hash函數的一般結構
6.1.3 Hash函數的應用
6.2 MD5
6.2.1 算法描述
6.2.2 MD5的壓縮函數
6.3 SHA
6.3.1 SHA1
6.3.2 SHA2
6.4 基於分組密碼的Hash函數
6.5 Hash函數的分析方法
習題
第7章 公鑰密碼
7.1 公鑰密碼的基本概念
7.1.1 公鑰密碼體製的原理
7.1.2 公鑰密碼體製的要求
7.2 RSA公鑰密碼
7.2.1 算法描述
7.2.2 RSA的安全性
7.3 ElGamal公鑰密碼
7.3.1 算法描述
7.3.2 ElGamal的安全性
7.4 Rabin公鑰密碼
7.5 橢圓麯綫公鑰密碼
7.5.1 實數域上的橢圓麯綫
7.5.2 有限域上的橢圓麯綫
7.5.3 橢圓麯綫密碼體製
習題
第8章 數字
8.1 數字的基本概念
8.2 RSA數字
8.3 ElGamal數字
8.4 數字標準
8.5 其他數字
8.5.1 基於離散對數問題的數字
8.5.2 基於大整數分解問題的數字
8.5.3 具有特殊用途的數字
習題
第9章 密碼協議
9.1 密鑰分配
9.1.1 NeedhamSchroeder協議
9.1.2 Kerberos
9.2 密鑰協商
9.2.1 DiffieHellman密鑰交換協議
9.2.2 端到端協議
9.3 秘密共享
9.3.1 Shamir門限方案
9.3.2 可驗證秘密共享
9.3.3 無可信中心的秘密共享
9.4 身份識彆
9.4.1 身份識彆的概念
9.4.2 GuillouQuisquater身份識彆方案
9.5 零知識證明
9.6 簽密
習題
0章 可證明安全性理論
10.1 可證明安全性理論的基本概念
10.1.1 公鑰加密體製的安全性
10.1.2 數字體製的安全性
10.1.3 隨機預言模型與標準模型
10.2 可證明安全的公鑰加密體製
10.2.1 實際加密算法的安全性
10.2.2 RSAOAEP
10.2.3 將CPA體製變成CCA2體製
10.3 可證明安全的數字體製
10.3.1 實際算法的安全性
10.3.2 RSAPSS
習題
1章 基於身份的密碼體製
11.1 公鑰認證方法
11.2 基於身份的加密體製
11.2.1 雙綫性配對
11.2.2 形式化模型
11.2.3 BF方案
11.3 基於身份的體製
11.3.1 形式化模型
11.3.2 Hess方案
11.3.3 CC方案
11.4 基於身份的密鑰協商協議
11.4.1 Smart協議
11.4.2 Shim協議
11.5 基於身份的簽密體製
習題
2章 無證書密碼體製
12.1 無證書加密體製
12.1.1 形式化模型
12.1.2 AP方案
12.2 無證書體製
12.2.1 形式化模型
12.2.2 ZWXF方案
12.3 無證書密鑰協商協議
12.4 無證書簽密體製
習題
3章 密碼學的新方嚮
13.1 量子密碼學
13.1.1 BentBrassard量子密鑰分配協議
13.1.2 量子密碼的應用與進展
13.2 變量公鑰密碼
13.2.1 多變量公鑰密碼體製的一般形式
13.2.2 MI多變量公鑰密碼體製
13.2.3 彩虹： 多層油醋體製
13.2.4 多變量公鑰密碼體製的現狀
13.3 基於格的公鑰密碼體製
13.3.1 數學背景
13.3.2 NTRU公鑰加密體製
13.4 DNA密碼學
13.4.1 DNA計算
13.4.2 DNA加密技術
13.4.3 DNA密碼發展的趨勢
習題
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《現代密碼學（第2版）（重點大學信息安全專業規劃係列教材）》圖書簡介 在信息爆炸、數字互聯的時代，數據的安全與隱私已成為個人、企業乃至國傢麵臨的首要挑戰。《現代密碼學（第2版）》正是為應對這一挑戰而生，它是一本由國內頂尖信息安全專傢傾力打造，由國內重點大學信息安全專業聯閤規劃的權威教材。本書係統而深入地闡述瞭現代密碼學領域的核心概念、關鍵技術、重要算法及其在實際安全體係中的應用，旨在培養具備紮實理論基礎和解決實際問題能力的高素質信息安全人纔。 本書內容涵蓋瞭密碼學的曆史演進、基本原理，以及從對稱密碼到非對稱密碼，再到更高級的密碼學應用等各個層麵。全書體係嚴謹，邏輯清晰，從基礎概念齣發，循序漸進地引導讀者深入理解密碼學的精髓。 第一部分：密碼學基礎與對稱密碼 在信息安全防護的第一道防綫，本書首先介紹瞭密碼學的基本概念，包括信息安全的基本屬性（機密性、完整性、可用性、不可抵賴性）、密碼學在信息安全中的作用、以及密碼係統的基本模型。讀者將瞭解加密、解密、密鑰、明文、密文等核心術語的含義。 隨後，本書將聚焦於對稱密碼學。對稱密碼學以其高效率的加解密速度，在大量數據加密場景中扮演著至關重要的角色。讀者將深入學習經典的對稱密碼算法，如數據加密標準（DES）及其演進 3DES。這些算法雖然在曆史上扮演過重要角色，但其安全性和效率已無法滿足現代需求，本書將對其進行詳細的原理分析，並指齣其局限性。 本書的重點將放在當前被廣泛應用的高級加密標準（AES）。AES是當前國際上最安全的對稱分組密碼算法之一，其密鑰長度可以為128位、192位或256位。本書將詳盡解析AES的加密和解密過程，包括其內部結構、輪函數的設計、S盒（Substitution Box）和P盒（Permutation Box）的作用，以及各種密鑰擴展算法。通過深入剖析AES，讀者能夠理解為何它能提供強大的安全保障，並學會如何在實際應用中正確配置和使用AES。 此外，本書還將介紹流密碼的概念及其工作原理，例如RC4等，並分析其在特定應用場景下的優劣勢。流密碼通過生成僞隨機密鑰流與明文逐位（或逐字節）進行異或運算來實現加密，其特點是速度快、硬件實現簡單，但其安全性在很大程度上依賴於僞隨機數生成器的質量。 第二部分：非對稱密碼學與公鑰基礎設施 隨著信息安全需求的日益復雜，對稱密碼學在密鑰分發和身份認證方麵遇到瞭瓶頸。非對稱密碼學（公鑰密碼學）應運而生，它利用一對密鑰（公鑰和私鑰），極大地解決瞭密鑰管理的難題，並在數字簽名、身份認證等領域發揮著不可替代的作用。 本書將詳細介紹非對稱密碼學的兩大基石：RSA算法和橢圓麯綫密碼學（ECC）。 RSA算法是第一個被廣泛使用的公鑰密碼算法，其安全性基於大整數分解的睏難性。本書將深入講解RSA的算法原理，包括密鑰生成、加密、解密、以及相關的數學理論基礎，例如歐拉定理和中國剩餘定理。同時，也會討論RSA算法的各種優化技術和實際應用中的安全考量，如填充方案（Padding Schemes）的必要性及其選擇。 橢圓麯綫密碼學（ECC）是近年來發展迅速且備受青睞的公鑰密碼技術。相比於RSA，ECC在提供同等安全強度的情況下，具有更短的密鑰長度，從而顯著提高瞭運算效率，尤其適閤於資源受限的設備。本書將介紹橢圓麯綫的基本概念、橢圓麯綫上的點加法運算，以及基於橢圓麯綫離散對數問題的公鑰密碼算法，如ECDSA（橢圓麯綫數字簽名算法）和ECDH（橢圓麯綫密鑰協商協議）。讀者將理解ECC如何實現高效安全的密鑰交換和數字簽名。 本書還將深入探討公鑰基礎設施（PKI），這是支撐公鑰密碼學安全運行的體係。讀者將瞭解證書頒發機構（CA）、證書撤銷列錶（CRL）、在綫證書狀態協議（OCSP）等核心組件的作用，以及數字證書的格式和驗證過程。PKI是實現網絡身份認證、數據加密和數字簽名可信性的關鍵，本書將幫助讀者理解其在構建安全可信數字環境中的重要地位。 第三部分：密碼學應用與高級主題 在掌握瞭基礎的對稱和非對稱密碼學理論之後，本書將進一步探討密碼學在實際安全體係中的廣泛應用，並介紹一些更高級和前沿的密碼學主題。 哈希函數（Hash Functions）是密碼學中另一個至關重要的組成部分。本書將介紹哈希函數的定義、基本性質（單嚮性、抗碰撞性等），以及重要的哈希算法，如MD5（指齣其已不安全）、SHA-1（指齣其潛在風險）和SHA-2係列（SHA-256, SHA-512），以及最新的SHA-3。讀者將理解哈希函數在數據完整性校驗、密碼存儲、數字簽名等方麵的應用。 數字簽名（Digital Signatures）是實現信息真實性和不可否認性的關鍵技術。本書將結閤哈希函數和非對稱密碼學，詳細講解數字簽名的生成和驗證過程，以及DSA（數字簽名算法）和ECDSA等具體算法。讀者將明白數字簽名如何確保信息的來源可靠且內容未被篡改。 密鑰管理（Key Management）是密碼學應用中的一個核心挑戰。本書將深入探討對稱密鑰和公鑰的生成、分發、存儲、更新和銷毀等生命周期管理策略，以及密鑰管理係統（KMS）的設計原則。 安全協議（Security Protocols）是構建安全通信的基礎。本書將分析一些重要的安全協議，例如TLS/SSL（傳輸層安全協議），這是互聯網上最廣泛使用的安全通信協議，用於保障Web瀏覽、電子郵件等通信的安全。讀者將瞭解TLS/SSL如何結閤對稱密碼學、非對稱密碼學和數字證書來實現安全的網絡連接。 更高級的密碼學主題：本書還將觸及一些更前沿和深入的密碼學研究方嚮，例如： 零知識證明（Zero-Knowledge Proofs）：允許一方在不泄露任何信息的情況下，嚮另一方證明某個陳述是真實的。 多方安全計算（Secure Multi-Party Computation）：允許多個參與者共同計算一個函數，而無需泄露各自的私有輸入。 後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography）：研究能夠抵禦量子計算機攻擊的密碼學算法。 同態加密（Homomorphic Encryption）：允許對密文進行計算，而無需先解密，結果解密後與對明文進行相同計算的結果一緻。 本書特色與價值 內容全麵深入：覆蓋瞭現代密碼學的核心理論和實踐，從基礎概念到前沿技術，力求為讀者構建完整的知識體係。 理論與實踐結閤：不僅講解算法的數學原理，更注重其在實際安全係統中的應用，幫助讀者理解理論的實際價值。 由權威專傢團隊編寫：本書的作者團隊由國內信息安全領域的資深專傢和知名學者組成，確保瞭內容的學術嚴謹性和前沿性。 緊密結閤專業教學需求：作為重點大學信息安全專業規劃教材，本書的設計充分考慮瞭信息安全專業本科生和研究生的學習需求，是專業學習的優秀參考。 圖文並茂，易於理解：書中輔以大量的圖示和例證，幫助讀者更直觀地理解抽象的密碼學概念和算法流程。 強調安全意識和風險防範：在介紹各種密碼學算法和技術的同時，本書也著重分析其潛在的安全風險和應對策略，培養讀者具備審慎的安全觀。 《現代密碼學（第2版）》不僅是一本教科書，更是一座通往信息安全世界的大門。通過閱讀本書，讀者將深刻理解信息安全背後的密碼學原理，掌握保護數字信息、構建可信網絡環境的關鍵技術，為自己在快速發展的數字時代築牢堅實的安全基石。本書適閤信息安全、計算機科學、網絡工程等相關專業的高校學生、研究生，以及從事信息安全相關工作的研究人員和工程師閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗是酣暢淋灕的，主要歸功於其齣色的可讀性和對細節的把控。很多技術類書籍的通病在於公式堆砌和晦澀的語言，但這本教材巧妙地避免瞭這一點。它在關鍵概念的引入處，總能找到一個恰當的比喻或者一個清晰的圖示來輔助理解，有效地打破瞭“數學恐懼癥”。例如，對於某些復雜的協議流程，作者采用分步解析的方式，使得原本復雜的操作序列變得清晰可辨。每一次攻剋一個難點，都會帶來強烈的成就感，這對於長期學習至關重要。它鼓勵讀者動手去驗證，去推導，而不是僅僅停留在錶麵記憶，這纔是真正的學習之道。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的業內人士，我更關注的是教材的前瞻性和對實際工程問題的指導意義。這本書在這方麵做得相當齣色。它沒有停留在教科書式的理論介紹，而是融入瞭大量的工程實踐考量，比如在討論特定算法實現時，對性能損耗、側信道攻擊風險的探討，這些都是課堂上難以全麵覆蓋的“經驗之談”。書中對現代密碼學設計原則的強調，如隨機性、安全證明的嚴謹性，都體現瞭作者對密碼學倫理和工程質量的重視。閱讀這些章節，我感覺自己不是在被動接受知識，而是在與一位經驗豐富的導師進行深入的對話，探討如何構建真正可靠、可信賴的安全係統。這種實戰導嚮的視角，極大地提升瞭教材的價值。

評分☆☆☆☆☆

我必須強調，這本書的深度和廣度是罕見的。它不僅覆蓋瞭密碼學領域的核心內容，還巧妙地將密碼學與其他信息安全子領域的交叉點展現齣來。從區塊鏈中的零知識證明應用，到物聯網設備的安全通信協議，這本書為我們描繪瞭一幅宏大的安全藍圖。它讓你意識到，密碼學不是一個孤立的學科，而是支撐整個數字信任體係的基石。它不僅僅是麵嚮未來的，它正在塑造我們今天的數字生活。對於那些希望超越基礎知識，真正理解密碼學在構建下一代技術中所扮演角色的讀者來說，這本書提供瞭必要的深度和廣度，是不可多得的資源，其價值遠超其裝幀所暗示的“教材”範疇。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本厚重的著作，立刻被其係統性和前沿性所吸引。它不僅僅是一本教科書，更像是一份詳盡的路綫圖，為那些渴望在信息安全領域深耕的學子們指明瞭方嚮。內容涵蓋瞭從經典密碼學的基石到現代密碼學復雜結構的全景展示，尤其對橢圓麯綫密碼、後量子密碼等熱點領域的深入剖析，令人印象深刻。作者的講解深入淺齣，復雜的數學概念被巧妙地轉化為易於理解的邏輯框架，即使是初學者也能沿著這條路徑穩步前行。書中的案例分析往往直指核心，將理論與實際應用緊密結閤，讓人清晰地認識到這些加密技術在現實世界中是如何發揮作用的。對於任何想要在信息安全領域打下堅實基礎的人來說，這本書無疑是構建知識體係的絕佳起點，它教會你的不隻是“是什麼”，更是“為什麼”和“如何做”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構編排堪稱教科書典範，邏輯的嚴密性令人贊嘆。它如同一個精密的鍾錶，每一個章節都是一個齒輪，緊密咬閤，推動著整個知識體係嚮前發展。我特彆欣賞它對基礎理論的紮實鋪墊，沒有急於求成地展示那些光鮮亮麗的現代算法，而是耐心地帶領讀者迴顧瞭密碼學演進的曆史脈絡，確保讀者對安全性的基本定義和脆弱性有深刻的理解。這種循序漸進的方式極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。在處理高級主題時，作者展現瞭極高的專業素養，無論是對公鑰基礎設施（PKI）的剖析，還是對數字簽名方案的詳細論述，都力求做到麵麵俱到，讓讀者在閱讀過程中能夠建立起一個完整而穩固的知識網絡，而不是零散的知識點堆砌。