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李晖，牛少彰著 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563526888

商品编码：29767743416

包装：平装

出版时间：2011-09-01

基本信息

书名:无线通信安全理论与技术

定价：42.00元

售价：28.6元,便宜13.4元,折扣68

作者:李晖,牛少彰著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2011-09-01

ISBN：9787563526888

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.568kg

编辑推荐

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李晖编著的《无线通信安全理论与技术(普通高校信息安全系列教材)》主要围绕无线通信安全的主要理论与技术进行研究和讨论。本书适合作为高校信息安全相关专业的本科及研究生教材，也可作为对密码学、信息安全、通信安全等内容感兴趣的技术人员或科研人员的参考读物。

内容提要

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李晖编著的《无线通信安全理论与技术(普通高校信息安全系列教材)》主要围绕无线通信安全的主要理论与技术进行研究和讨论。本书共分4部分，部分是入门篇，包括，2章，分别介绍无线通信和无线通信安全的历史、分类和基本概念；第2部分是理论篇，由第3～8章组成，介绍无线通信安全的理沦基础——密码学的基础知识，包括密码学概述、对称密码体制、公钥密码体制(非对称密码体制)、认证理沦基础、数字、安全协议等内容；第3部分是实例篇，由第9～17章组成，内容包括gsm，gprs，窄带cdma，wcdma，tetra等移动通信网络的安全技术，以及wlan，adhoc ，wimax和蓝牙等无线通信网络的安全技术；第4部分是进展篇，由8～21章组成，介绍移动可信计算，移动电子商务安全、传感器网络安全和移动数字版权保护等相关内容。
《无线通信安全理论与技术(普通高校信息安全系列教材)》适合作为高校信息安全相关专业的本科及研究生教材，也可作为对密码学、信息安全、通信安全等内容感兴趣的技术人员或科研人员的参考读物。

目录

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部分 入门篇 章 无线通信入门 1.1 无线通信的历史 1.2 无线通信基本技术 1.3 无线通信网络分类 1.4 无线通信的研究机构和组织 第2章 无线通信安全入门 2.1 无线通信安全历史 2.2 无线通信网的主要安全威胁 2.3 移动通信系统的安全要求 2.4 移动通信系统的安全体系第2部分 理论篇 第3章 密码学概述 3.1 密码学的基本概念 3.2 密码体制分类 3.3 古典密码简介 3.4 密码体制安全性 第4章 对称密码体制 4.1 序列密码概述 4.2 典型序列密码算法 4.3 分组密码理论 4.4 典型分组密码算法 4.5 密码运行模式 第5章 公钥密码体制 5.1 公钥密码的基本概念 5.2 rsa密码体制 5.3 椭圆曲线密码体制 5.4 ntru公钥密码 第6章 认证理论基础 6.1 认证的基本概念和认证系统的模型 6.2 认证函数 6.3 杂凑函数 6.4 md4和md5算法 6.5 安全杂凑算法(sha) 第7章 数字 7.1 数字基本概念 7.2 常用数字技术简介 7.3 特殊数字 第8章 安全协议 8.1 安全协议概述 8.2 身份认证协议 8.3 密钥建立协议第3部分 实例篇 第9章 gsm系统安全 9.1 gsm系统简介 9.2 gsm系统的安全目标和安全实体 9.3 gsm系统的鉴权机制 9.4 gsm系统的加密机制 9.5 gsm系统的匿名机制 9.6 gsm系统的安全性分析 0章 gprs安全 10.1 gprs简介 10.2 gprs系统的鉴权 10.3 gprs系统的加密机制 10.4 gprs系统的匿名机制 10.5 安全性分析 1章 窄带cdma安全 11.1 cdma系统简介 11.2 cdma系统的鉴权 11.3 cdma系统的空口加密 11.4 cdma中的密钥管理 2章 wcdma安全 12.1 3g系统概述 12.2 3g安全结构 12.3 认证与密钥协商机制 12.4 空中接口安全机制 12.5 核心网安全 12.6 应用层安全 12.7 wpki介绍 3章 数字集群通信系统安全 13.1 数字集群系统及其标准简介 13.2 tetra标准及网络结构 13.3 tetra系统的基本鉴权过程 13.4 空中接口加密 13.5 tetra系统端到端安全 4章 无线局域网安全 14.1 无线局域网的结构 14.2 1eee 802.11 wep的工作原理 14.3 针对wep的分析 14.4 802.lli的主要加密机制 5章 wimax安全 15.1 wimax简介 15.2 wimax安全子层 6章 移动ad[10c网络安全 16.1 移动ad hoc网络简介 16.2 移动ad hoc网络的密钥管理 16.3 移动ad hoc网络的安全路由 7章 蓝牙安全 17.1 蓝牙技术简介 17.2 蓝牙安全概述 17.3 加密 17.4 认证第4部分 进展篇 8章 移动可信模块 18.1 可信计算概念 18.2 可信计算平台(tcp) 18.3 移动可信模块(mtm) 18.4 总结 9章 基于rfid的移动电子支付安全 19.1 概述 19.2 rfid技术 19.3 rfid安全 19.4 基于rfid的移动电子支付安全 19.5 总结 第20章 传感器网络安全 20.1 无线传感器网络概述 20.2 无线传感器网络安全挑战与措施 20.3 无线传感器网络的认证机制 20.4 无线传感器网络中的加密技术 20.5 无线传感器网络的密钥管理 20.6 总结 第21章 移动版权保护 21.1 数字版权管理系统 21.2 omadrm 2.0标准 21.3 移动版权保护的发展趋势 21.4 总结参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《量子计算的原理与应用》 引言 自信息时代的曙光照亮人类文明的进程以来，计算能力一直是驱动科技飞跃的引擎。从最初的机械计算器到如今已融入我们生活方方面面的计算机，计算的本质——信息的处理和转化——从未停止革新。而今，我们正站在一个全新的计算范式面前，它以前所未有的方式重塑着我们理解和驾驭信息的能力。这就是量子计算。 量子计算并非对经典计算的简单加速，而是一种基于量子力学原理的全新计算模式。它利用了叠加、纠缠等微观粒子独有的奇特性质，能够解决许多经典计算机束手无策的复杂问题，例如药物研发、材料科学、金融建模、密码学破解以及优化问题等。本书将深入浅出地剖析量子计算的核心理论，并系统地介绍其在各个领域的应用前景与技术挑战，旨在为读者勾勒出量子计算的宏伟蓝图，并激发对这一颠覆性技术的深入探索。 第一章 量子力学基础 要理解量子计算，首先必须建立坚实的量子力学基础。本章将从量子力学的基本概念出发，逐步引导读者进入微观世界的奇妙旅程。 1.1 量子比特 (Qubit)：经典计算机的计算单元是比特，只能处于0或1这两种状态之一。而量子比特则是一个更为强大的概念。它不仅可以处于0态或1态，还可以处于0态和1态的任意线性叠加态。这种叠加态可以用一个向量 $|psi angle = alpha|0 angle + eta|1 angle$ 来表示，其中 $alpha$ 和 $eta$ 是复数，满足 $|alpha|^2 + |eta|^2 = 1$。 $|alpha|^2$ 表示测量时得到0的概率， $|eta|^2$ 表示测量时得到1的概率。这种叠加能力使得量子计算机在处理信息时能够同时探索多个可能性，极大地扩展了其计算空间。 1.2 量子叠加 (Superposition)：叠加原理是量子力学的基石。它意味着一个量子系统可以同时存在于多种可能的状态中，直到被测量为止。对于一个拥有 $n$ 个量子比特的量子系统，它可以同时表示 $2^n$ 个经典状态的叠加。这意味着量子计算机的计算能力会随着量子比特数量呈指数级增长，这是其强大之处的根源。 1.3 量子纠缠 (Entanglement)：纠缠是量子力学中最令人着迷的现象之一。当两个或多个量子粒子发生纠缠时，它们的状态会变得相互关联，无论它们之间的距离有多远。测量其中一个粒子的状态会瞬间影响到其他纠缠粒子的状态。这种非定域的关联性是实现某些量子算法的关键，例如量子隐形传态。 1.4 量子测量 (Quantum Measurement)：与经典计算不同，量子测量过程会不可避免地破坏量子系统的叠加态，使其坍缩到某个确定的经典状态。例如，对处于叠加态 $|psi angle = alpha|0 angle + eta|1 angle$ 的量子比特进行测量，结果会以概率 $|alpha|^2$ 得到0，以概率 $|eta|^2$ 得到1。理解测量过程及其概率性对于设计和分析量子算法至关重要。 1.5 量子逻辑门 (Quantum Logic Gates)：经典计算机通过逻辑门（如AND, OR, NOT）来实现计算。量子计算机也依赖于量子逻辑门，但这些门的作用对象是量子比特，并且操作是酉变换（Unitary Transformation），保证了量子态的可逆性。常见的量子门包括： Pauli-X门 (X门)：相当于经典NOT门，将 $|0 angle$ 变为 $|1 angle$，将 $|1 angle$ 变为 $|0 angle$。 Hadamard门 (H门)：能够将 $|0 angle$ 变为叠加态 $(|0 angle + |1 angle)/sqrt{2}$，将 $|1 angle$ 变为叠加态 $(|0 angle - |1 angle)/sqrt{2}$。是产生叠加态的关键。 CNOT门 (Controlled-NOT门)：是一个两比特门，当控制比特为 $|1 angle$ 时，翻转目标比特；当控制比特为 $|0 angle$ 时，目标比特不变。CNOT门是实现量子纠缠的关键。 Toffoli门 (CCNOT门)：是一个三比特门，当前两个控制比特均为 $|1 angle$ 时，翻转第三个目标比特。它是实现通用经典逻辑运算的通用量子门。 第二章 量子算法 量子算法是利用量子力学原理来解决特定问题的计算方法。它们的设计巧妙地利用了量子叠加和纠缠的特性，在某些问题上可以实现远超经典算法的指数级或多项式级加速。 2.1 Shor算法 (Shor's Algorithm)：Shor算法是量子计算领域最著名的算法之一，它能在多项式时间内解决经典计算机中被认为是困难的整数分解问题。这意味着如果构建出足够大的量子计算机，现有的公钥密码系统（如RSA）将不再安全。Shor算法的核心是利用量子傅里叶变换（Quantum Fourier Transform, QFT）来寻找一个函数的周期，该周期与待分解整数的因子密切相关。 2.2 Grover算法 (Grover's Algorithm)：Grover算法是一种无序数据库搜索算法，它可以在 $O(sqrt{N})$ 的时间内找到一个包含 $N$ 个条目的数据库中的目标项，而经典搜索算法的最坏情况需要 $O(N)$ 的时间。虽然加速的因子是平方根，但对于大规模数据库，其优势依然显著。Grover算法的核心思想是“量子搜索中的振幅放大”，通过一系列迭代操作，逐渐增加目标状态的概率幅，最终提高找到目标项的概率。 2.3 HHL算法 (Harrow-Hassidim-Lloyd Algorithm)：HHL算法能够以指数级的速度解决线性方程组 $Ax=b$。经典方法求解 $N imes N$ 的线性方程组通常需要 $O(N^3)$ 的时间，而HHL算法在某些条件下（例如矩阵A是稀疏且条件数较低）可以达到 $O(log N)$ 的时间复杂度。这个算法在机器学习、数据分析和科学计算等领域具有巨大的潜力。 2.4 量子模拟 (Quantum Simulation)：量子模拟是利用一个易于控制的量子系统来模拟另一个难以研究的量子系统的过程。例如，研究复杂的分子行为、高温超导材料的性质等，都涉及到庞大的量子态空间，经典计算机难以精确模拟。量子计算机能够直接模拟这些量子系统，提供前所未有的洞察力。 第三章 量子计算的硬件实现 虽然理论上的量子算法令人振奋，但将这些理论转化为现实却面临着巨大的工程挑战。目前，科研人员正在探索多种不同的物理系统来构建量子计算机。 3.1 超导量子比特 (Superconducting Qubits)：利用超导电路中的约瑟夫森结构建量子比特是当前最主流的技术路线之一。这些电路在极低的温度下工作，能够实现高保真度的量子门操作。谷歌、IBM等公司都在该领域投入了大量资源。 3.2 离子阱量子计算 (Trapped Ion Quantum Computing)：将带电粒子（离子）通过电磁场约束在真空中，并利用激光来操控它们的量子态。离子阱量子计算在量子比特的相干时间和连接性方面表现出色，常被认为是构建容错量子计算机的有希望的途径。 3.3 光量子计算 (Photonic Quantum Computing)：利用光子的量子态（如偏振、模式）来编码量子信息。光子作为信息载体具有传输损耗低、易于操控等优点，尤其适用于构建量子网络和分布式量子计算。 3.4 中性原子量子计算 (Neutral Atom Quantum Computing)：利用激光冷却和陷捕中性原子，并通过里德堡相互作用实现量子比特间的相互作用。这种技术在量子比特数量的可扩展性方面展现出巨大潜力。 3.5 拓扑量子计算 (Topological Quantum Computing)：这是一种更具前瞻性的技术路线，旨在通过利用拓扑量子态来抵抗环境噪声，从而实现高度容错的量子计算。虽然目前仍处于理论和实验探索阶段，但其潜在的容错能力吸引了广泛关注。 第四章 量子计算的应用前景 量子计算的出现并非仅仅是理论上的突破，它预示着将对多个领域带来颠覆性的变革。 4.1 药物研发与材料科学：精确模拟分子和材料的量子行为，能够极大地加速新药物的发现和设计过程，以及新材料的研发。例如，模拟蛋白质折叠，理解催化剂的工作原理，设计具有特定功能的纳米材料等。 4.2 金融建模与优化：在金融领域，量子计算可以用于更精确地进行风险评估、投资组合优化、欺诈检测以及高频交易策略的开发。复杂的优化问题，如物流路线规划、供应链管理等，也将从中受益。 4.3 人工智能与机器学习：量子机器学习算法可以处理更大规模、更复杂的数据集，并加速某些机器学习模型的训练过程。例如，量子支持向量机（QSVM）、量子主成分分析（QPCA）等。 4.4 密码学：如前所述，Shor算法对现有公钥密码体系构成威胁。同时，量子计算也催生了后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）的研究，旨在开发能够抵抗量子计算机攻击的新型加密算法。量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD）则利用量子力学原理提供理论上安全的通信方式。 4.5 科学研究：从基础物理学的粒子物理模拟，到天体物理学中的宇宙演化模型，再到气候变化研究中的复杂系统模拟，量子计算都将为科学家们提供前所未有的计算工具。 第五章 量子计算的挑战与未来展望 尽管前景光明，但量子计算的商业化和广泛应用仍面临诸多挑战。 5.1 量子比特的相干性与噪声：量子比特对环境干扰非常敏感，容易发生退相干，导致计算错误。保持量子比特的长时间相干性是构建大规模、高保真度量子计算机的关键难题。 5.2 量子比特的可扩展性：构建包含大量高质量量子比特的量子系统是一项巨大的工程挑战。需要克服量子比特的制备、连接、控制等方面的技术障碍。 5.3 量子纠错：由于量子比特容易出错，实现容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computing, FTQC）至关重要。量子纠错码（Quantum Error Correction Codes）是实现这一目标的核心技术，但它需要大量的额外量子比特来保护信息。 5.4 量子算法的开发：虽然已有了一些成功的量子算法，但仍需要开发更多能够解决实际问题的量子算法。这需要深入理解量子力学原理和问题本身的计算特性。 5.5 软件与编程环境：为量子计算机开发高效的编程语言、编译器和开发工具也是当前研究的重点，以便让更多的开发者能够方便地利用量子计算的能力。 结论 量子计算作为一门新兴的交叉学科，正以惊人的速度发展。它不仅是理论物理学和计算机科学的结晶，更是推动人类社会进入下一个信息时代的强大驱动力。本书系统地梳理了量子计算的核心理论、算法、硬件实现和应用前景，并客观地指出了当前面临的挑战。虽然前方道路充满荆棘，但量子计算的潜在回报是巨大的。随着科研人员和工程师们的持续努力，我们有理由相信，量子计算将逐渐从实验室走向现实，为人类解决最棘手的科学难题，开启一个充满无限可能的新时代。本书希望能够成为读者探索量子计算奥秘的起点，激发更多对这一颠覆性技术的思考与创新。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始翻开《无线通信安全理论与技术》这本书，我还有点担心内容会过于学术化，晦涩难懂。毕竟“理论与技术”这几个词放在一起，很容易让人联想到厚厚的公式和看不懂的推导。然而，出乎意料的是，本书的行文风格非常流畅，语言生动而不失严谨。作者似乎非常懂得读者的心理，每当引入一个复杂的安全模型时，总会先用一个生动的比喻或者一个贴近生活的场景来引出，然后再逐步深入到数学模型和算法细节。这种“先说人话，再说专业话”的叙事方式，极大地降低了学习的门槛。特别是在讲解信道安全和物理层安全的那几个章节，我竟然能跟上作者的思路，甚至自己动手模拟了一些简单的干扰场景，效果出奇地好。这本书的排版和图示设计也相当出色，很多关键的安全拓扑结构图画得清晰明了，对比传统教材那种密密麻麻的文字堆砌，阅读体验简直是天壤之别。它更像是一位经验丰富的老教授在耐心地、手把手地为你拆解难题，而不是冷冰冰的教科书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事网络协议栈研究的人员，我必须说，《无线通信安全理论与技术》在对新兴无线技术安全性的探讨上，展现了极强的预见性。许多市面上的书籍内容都滞后于技术发展，但这本书显然是紧跟前沿的。它花了相当的篇幅来讨论未来十年可能普及的下一代移动通信系统（如6G概念中的空口安全增强）所需要面对的安全挑战，包括太赫兹通信的安全隐患以及全息通信中的隐私泄露风险。这部分内容对我触动很大，它让我意识到，安全研究必须具备前瞻性，不能等到风险爆发了才去亡羊补牢。书中的讨论非常富有思辨性，作者不仅提出了问题，还引导读者去思考潜在的、尚未被完全发现的攻击面。阅读这本书的过程，就像是和一位顶尖的安全架构师进行了一场高质量的对话，它极大地拓宽了我对未来无线技术安全边界的想象空间，是能真正推动研究方向思考的佳作。

评分☆☆☆☆☆

这本《无线通信安全理论与技术》读下来，简直是打开了新世界的大门！我一直对信息安全领域抱有浓厚的兴趣，尤其是无线通信这块，感觉充满了神秘感和挑战性。书里对各种无线通信协议的安全漏洞剖析得非常透彻，从最基础的物理层干扰到上层的加密机制，都有深入的讲解。最让我印象深刻的是，作者不仅仅停留在理论层面，还结合了大量的实际案例和实验数据来支撑观点，这让抽象的安全问题变得非常直观和易懂。比如，在介绍DDoS攻击时，书中详细描绘了攻击者如何利用无线网络的特性来发起协同攻击，以及相应的防御策略。那种层层递进的逻辑结构，让人感觉作者对这个领域的理解是多么扎实和全面。读完后，我感觉自己对目前主流的5G、Wi-Fi 6等技术的安全风险有了更深一层的认识，也激发了我去深入研究更前沿的后量子密码在无线安全中的应用。对于想系统学习无线安全、想从底层逻辑理解安全防护的工程师或学生来说，这本书绝对是值得反复研读的宝典。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在准备一个关于物联网（IoT）设备安全性的项目报告，《无线通信安全理论与技术》这本书的出现简直是雪中送炭。我原先主要关注的是应用层面的安全，但很快发现，很多安全问题的根源其实在于底层无线接入的脆弱性。这本书完美地弥补了我的知识盲区。它详尽地分析了低功耗广域网（LPWAN）如LoRa、NB-IoT在物理层和MAC层可能面临的侧信道攻击和重放攻击的威胁模型。更关键的是，书中不仅罗列了这些威胁，还提供了一套系统性的、可落地的安全增强框架。例如，关于如何利用随机性来优化密钥协商过程，书中的算法描述和性能分析都非常到位，具有很高的工程参考价值。我甚至直接采纳了书中的一个关于时序同步的安全机制来改进我们原型系统的接入流程，效果立竿见影。这本书的实用性已经超出了“理论学习”的范畴，更像是一本高级技术手册，尤其适合那些需要将安全理论快速转化为实际产品加固方案的研发人员。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度令人赞叹，它不仅仅聚焦于我们常谈论的加密和认证，而是将整个无线通信安全视为一个多维度的系统工程来构建。我对其中关于“频谱认知与干扰管理”这一章的论述尤其欣赏。在日益拥挤的无线频谱环境中，如何有效地区分合法信号和恶意干扰，如何构建自适应的抗干扰机制，这正是当前无线通信面临的核心难题之一。作者没有用空泛的口号来搪塞，而是深入剖析了基于机器学习的信号指纹识别技术在反欺骗和身份验证中的应用潜力。通过阅读这部分内容，我意识到无线安全远不止于如何保护数据包，更在于如何保护通信的“存在性”和“可用性”。这种宏观的视角，让我从一个单纯关注数据安全的“点”思维，跳脱出来，开始从整个无线生态系统和频谱资源管理的“面”上去思考安全防护策略，对于提升整体安全架构设计能力非常有启发性。