安全通信論

安全通信論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

張煥炯 著
圖書標籤:
  • 信息安全
  • 通信原理
  • 密碼學
  • 網絡安全
  • 保密通信
  • 安全協議
  • 現代密碼學
  • 信息論
  • 無綫通信安全
  • 量子通信
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齣版社: 國防齣版社
ISBN:9787118090697
版次:1
商品編碼:11358743
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2013-10-01
用紙:膠版紙
頁數:242
字數:296000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《安全通信論》是專門論述如何實現安全通信的論著。它以信息論與係統論等的觀點和相應的研究方法為齣發點,采用係統分析的方式,對不同模式下的通信安全問題進行瞭深入分析,在總結作者多年研究成果的同時,試圖有機地結閤通信理論與信息安全理論的相關理論,構建具有復閤交叉性的新學科——“安全通信論”。
  《安全通信論》共分8章:第1章為緒言,從通信係統的基本概念齣發,闡述瞭安全通信這一學科的基本特徵和研究方法;第2章主要分析通信係統的基本模式;第3章主要論述安全通信理論研究的理論基礎;第4章著重分析以加密算法和認證技術為主要內容的安全通信的基本手段和方法;第5章論述安全通信協議;第6章論述管理安全下的安全措施;第7章主要論述非技術因素的安全保障;第8章是對本書的總結和展望。

內頁插圖

目錄

第1章 緒言
1.1 安全通信論的概念
1.2 安全通信論中的基本問題
1.3 安全通信的發展與通信及信息安全的理論和實踐的關係
1.4 安全通信論應遵循的基本研究方法
1.5 安全通信論的基本框架結構
1.6 小結
第2章 通信模型
2.1 引言
2.2 點對點通信模式
2.3 通信網的基本概念、結構及分類
2.4 典型通信網絡分析
2.4.1 典型有綫網絡
2.4.2 典型無綫網絡
2.4.3 智能網和電信管理網
2.4.4 下一代網絡
2.5 小結
第3章 安全通信論的理論基礎
3.1 引言
3.2 事件不確定性的概率場描述
3.3 信息的特徵
3.4 信息量
3.4.1 自信息量
3.4.2 互信息
3.4.3 鑒彆信息
3.5 係統與控製論的相關理論與方法
3.6 安全通信中的基礎理論、
……
第4章 安全通信的實現之一——加密與認證
第5章 安全通信的實現之二——安全通信協議
第6章 安全通信的實現之三——管理安全
第7章 安全通信的實現之四——非技術因素的保障
第8章 總結與展望
參考文獻

精彩書摘

  第1章緒言
  1.1安全通信論的概念
  通信可理解為信息的傳輸、交換等相應的處理。通信係統則是實現信息傳輸、交換和處理的具體設備的集閤,也可理解為用來實現通信的設備的總和,它以最基本的“輸入一處理一輸齣”模式為基礎,並處於不斷的發展之中,已從單純的“信源一信道一信宿”模式發展成為具有廣泛互聯的通信網絡及相關的輔助網絡,並進一步嚮著網格網絡等下一代網絡(NGN)等模式發展。通信業已成為整個信息社會的高級“神經中樞”,通信係統不僅成為具有舉足輕重的影響力的基礎設施,也成為人們日常生活中用於溝通交流的必備工具。它的技術水準在很大程度上是展現一個國傢或地區的科技水平的重要指標,更成為一個國傢和地區的科技創新的重要策動力量。
  在設計和評價通信係統時,需要用到相應的性能指標,這些指標大緻可歸納為有效性、可靠性、適應性、穩健性、經濟性和安全性等特性。對通信係統中的信息傳輸來說,它主要涉及有效性和可靠性;對於通信係統的構造、維護等來說,它最終體現在穩健性和經濟性指標上;而對於通信係統中傳輸的信息是否安全、完整和可用等角度來分析,就涉及相應的安全性分析。Shann。n通過對傳統通信係統的分析,認為從技術層麵上來評估或優化通信係統,它所涉及的主要性能指標可歸納為可靠性、為效性和安全性,早在20世紀4。年代後期,他發錶瞭著名的《保密係統的信息理論》論文,並采用概率統計的觀點及信息論的手段定量地分析瞭明文源、密鑰源、密文源,進而提齣瞭唯一解距離等描述密碼體製的物理量,並深入分析瞭理想保密、絕對保密等密碼體製。他的工作為深入分析通信係統的安全性能及針對安全性能的優化建立瞭可靠的理論依據,開創瞭通信係統安全性能理論分析的先聲。
  隨著通信係統的發展,尤其以網絡互聯為基礎的通信模式的普及,通信係統的安全問題越來越突齣,同時,以密碼學為代錶的信息安全技術也有瞭長足的進步,由此,人們越來越重視通信係統中安全問題的分析研究,但往往是以信息流的安全為主要研究對象,僅把通信係統作為信息安全的應用領域,這種觀點雖作為主流觀點影響瞭很長時間,但隨著各種研究成果的大量湧現,人們的觀點也發生瞭改變,提齣瞭“安全通信論”的概念。何謂“安全通信論”,就是以通信為核心,把與通信相關的,能確保促使通信安全性能優化的一切理論、技術、操作、人員、環境、法規等因素所組成的一個研究方嚮及學科門類。它突齣瞭通信的主體地位,在更寬泛的意義下來討論包括網絡在內的所有通信係統的安全性能,它不僅包含瞭已有的關於通信係統安全的概念、理論、技術等內容,還極大地拓展瞭通信係統安全的範圍。概括起來,安全通信論至少應該包括以下幾個方麵的安全概念:一是傳統的通信係統中數據形式等的信息安全,也就是傳統的以信息流為主體的安全;二是包括通信係統設備等在內的係統安全,它涉及係統的可用性、穩健性以及係統的正常運行、維護和維修等內容;其三,它還包括使用通信係統的用戶的安全,這個層麵的安全不僅僅指一個個具體直接使用係統者的安全,還包括所在的地區和相應的國傢主權等方麵的安全;等等。隨著科技的發展,相應的安全的範圍還將進一步拓展。
  雖然安全通信論可被簡單地描述為研究通信的安全性能的理論、技術和方法等的總和,但在科技突飛猛進的當今,不僅純粹的信息安全的研究業已非常深入,同樣地,有關通信的研究的進展也異常迅猛,安全通信論作為通信理論與信息安全等理論有機融閤的交叉學科,既可以看成已經建立起來的通信與信息安全各自部門之間的共同地帶,當然也是曾經的“無人區”,這正如維納所說:“在科學發展上可以得到最大收獲的領域是各種已經建立起來的部門之間的無人區。”我們相信,安全通信論具有深厚理論支撐的同時,必將展現蓬勃發展的態勢,它更將成為具有鮮明特色的綜閤性的學科新方嚮。
  ……

前言/序言

  隨著通信技術的不斷發展及通信在人們生産生活中的普及,通信設備越來越成為重要的社會基礎設施,隨之而來的通信的安全問題也日益顯現,而解決這個問題的理論、技術、手段和舉措等就構成瞭一個新穎的學科方嚮,可用“安全通信論”來概括。
  早在20世紀四五十年代,Shannon就關注通信中的安全問題,他在提齣瞭基於統計意義上的信息理論之後,在通信係統的優化指標中首次提齣瞭安全性指標,並就保密通信等通信安全問題展開瞭卓有成效的研究,得到瞭著名的Shannon保密定理等。雖然Shannon隻是研究基於點對點通信模式的安全性能,所獲得的主要成果也是基於這種通信模式的,但他的研究工作仍具有非常重要的意義:一是由此開創瞭定量分析通信安全的先河,並把原本僅是保密工程實踐中的具體技巧和經驗提升為具有嚴格理論支撐的密碼學理論;二是由此延展開來,它成為安全通信學理論的重要組成部分,更由於點對點的通信模式是所有通信模式的基礎,麵嚮點對點模式的安全通信理論自然也成為安全通信論的基礎;三是從方法論來講,Shannon的研究方法具有很強的示範作用;等等。
  現今,通信係統的模式逐漸嚮著以網絡為基本支撐的模式轉變,由此而來的通信安全也有瞭相應的改變,現在的一個共識是密碼學和安全通信協議成為實現通信安全的基本支撐點,隨著密碼技術和安全通信協議研究的日益深入,相關的材料也已相當豐富,在此基礎上,相應的理論體係也越來越趨於完善,作為通信係統安全這一交叉性的學科一一安全通信論也已經基本形成。
  本書以通信係統中的安全問題為研究對象,試著以信息論和係統論為研究問題的基本工具,對於包括下一代網絡在內的各種通信模式的安全問題進行瞭深入的討論,試圖從中尋找到它們內在的共同規律,以期對各種通信模式下的通信安全有更深刻的認識。本書包含瞭作者多年來對信息論、網絡的體係結構和通信安全問題等研究的相關成果,試圖通過總結,使之構成安全通信學科的專門著作。本書共分8章。具體的結構為:第l章是緒言,從通信係統和信息安全等的基本概念齣發,闡述瞭安全通信論這一學科的基本特徵和研究方法;第2章具體分析通信模式,對包括下一代網絡在內的通信模式的結構及特性進行分析,為研究不同通信模式下的安全做好準備;第3章重點討論安全通信論中處理問題的基本觀點和方法,分彆從係統控製論和信息論的角度來分析安全通信的本質特性;第4章著重分析加密算法和認證技術的相關理論;第5章論述具有很強規範性和標準性的安全通信協議,不僅分析瞭協議的結構和功能,同時也闡述瞭它們的設計思想;第6章分析瞭在網絡模式下的管理安全的實現,分彆就預防攻擊和檢測入侵的理論和方法展開論述;第7章重點分析通信安全中的非技術因素的保障作用,它通過對“人”的行為的規範,以及環境等的影響來促進通信安全水平的提高;第8章是總結與展望,尤其對作者在該領域中的相關研究的成果進行瞭總結,並提齣瞭幾點具有重要意義的展望和設想,這些也可看成是安全通信論的發展趨勢。
  本書雖以論述實現通信安全的理論和方法為重點,但信息和網絡的理論也有較多論述,對於想較深入地瞭解信息理論和網絡理論的讀者來說,本書也不失為是一本能窺探門徑的書籍。本書是作者在該領域中長期研究的一個總結,感謝該領域中提供卓越論述的各位作者,在學習他們資料的基礎上,不僅學到瞭很多知識,而且也獲得瞭研究成果。同時,非常感謝傢人的理解和支持,他們溫暖的支持和守望,讓我在耐得寂寞中獲得最可寶貴的慰藉,謹把該書作為初熟的果子,敬獻給我的傢人。
  感謝“杭州電子科技大學專著齣版基金”資助齣版,最後,殷切地希望讀者能提齣寶貴意見,以便我能進一步改進和提高。
  張煥炯
  2013年9月於杭州
《量子糾纏通信:超越時空的神秘鏈接》 內容簡介: 在浩瀚的宇宙尺度上,我們對信息傳遞的理解一直受製於光速的物理限製。然而,一個古老而又令人著迷的物理現象——量子糾纏,卻為我們打開瞭一扇通往全新通信可能性的窗戶。本書《量子糾纏通信:超越時空的神秘鏈接》將深入探索這一顛覆性的技術,揭示其背後深刻的科學原理,並展望它為未來通信帶來的無限可能。 本書並非是對現有通信理論的簡單羅列,也不是對網絡安全宏觀格局的泛泛而談。它聚焦於一個特定的、極具前瞻性的領域:利用量子糾纏的非定域性來實現瞬間的信息傳遞,並探討如何構建一個在本質上無法被竊聽的量子通信網絡。我們將從量子力學的基石齣發,一層層剝開量子糾纏的神秘麵紗。 第一部分:量子糾纏的奧秘 我們將從最基本的概念講起,介紹量子力學的核心思想,包括波粒二象性、疊加態和測量問題。然後,我們將重點深入量子糾纏。什麼是量子糾纏?它為何如此“詭異”?愛因斯坦曾將其稱為“幽靈般的超距作用”,我們將詳細解析這一現象的本質。本書將不僅僅停留在概念介紹,而是會深入到糾纏態的數學描述,例如貝爾不等式的推導和實驗驗證,這將使讀者對糾纏態的非定域性有更直觀、更嚴謹的理解。我們會探討不同的糾纏態生成方法,例如通過自發參量下轉換(SPDC)等技術,以及如何度量和維持糾纏態的質量,這是實現穩定量子通信的關鍵。 第二部分:量子糾纏在通信中的應用 一旦我們對量子糾纏有瞭深刻的認識,我們將自然而然地進入其在通信領域的應用。首先,我們將詳細介紹量子密鑰分發(QKD)。QKD的核心在於利用量子力學原理,確保通信雙方生成的密鑰是絕對安全的,任何竊聽行為都會被即時發現。我們將分析幾種主流的QKD協議,例如BB84協議、E91協議等,並深入探討它們的安全性證明和實際實現中可能遇到的挑戰,例如噪聲、損耗以及如何抵抗各種攻擊。本書會詳細闡述QKD如何利用光子的偏振、相位等量子態來編碼信息,以及如何通過量子態的測量來驗證密鑰的安全性。 更進一步,我們將探索量子糾纏在量子隱形傳態(Quantum Teleportation)中的應用。量子隱形傳態並非科幻小說中的物質傳輸,而是量子信息的“搬運”。我們將詳細解釋量子隱形傳態的原理,特彆是糾纏作為“量子信道”的關鍵作用。讀者將瞭解到,通過預先共享的糾纏對,以及對原始量子態進行局部操作和經典信息的傳遞,就可以在遠端精確地重構原始的量子態。本書會詳細剖析其工作流程,包括貝爾態測量、經典通信和幺正變換等步驟,並討論其在構建分布式量子計算和量子網絡中的巨大潛力。 第三部分:構建量子通信網絡 將單個的量子通信鏈路連接起來,形成一個龐大的量子通信網絡,是實現廣泛應用的關鍵。本書將探討構建這樣的網絡所麵臨的挑戰和解決方案。我們將討論量子中繼(Quantum Repeater)的概念和必要性。由於量子信號在傳輸過程中會發生衰減和退相乾,遠距離的量子通信需要量子中繼來放大和糾正量子信息。我們將介紹幾種主要的量子中繼方案,例如基於糾纏交換(Entanglement Swapping)的方案,並分析其技術可行性和發展前景。 此外,我們還將深入探討量子網絡的拓撲結構、路由算法以及資源分配等問題。如何高效地分發和管理糾纏資源,如何確保網絡的安全性和可靠性,這些都是構建實用量子網絡需要解決的實際工程問題。本書將分析不同網絡架構的優劣,例如點對點網絡、量子互聯網等,並探討未來量子網絡的發展方嚮。 第四部分:量子通信的安全性與挑戰 盡管量子通信在理論上提供瞭前所未有的安全性,但實際應用中仍然存在諸多挑戰。本書將深入分析這些挑戰,並探討可能的解決方案。我們將討論量子通信的安全性證明,以及與經典密碼學安全性的根本區彆。我們還將審視量子計算對現有密碼學體係構成的威脅,並強調量子通信作為一種“後量子”解決方案的重要性。 同時,本書也將毫不避諱地指齣量子通信技術在實際部署中可能遇到的工程難題,例如: 量子器件的穩定性與可擴展性: 高質量、大規模製備和控製糾纏光子源、量子存儲器等是實現大規模量子通信網絡的瓶頸。 信道損耗與噪聲: 量子信號在光縴或自由空間中的傳輸會受到損耗和環境噪聲的影響,降低通信的效率和可靠性。 協議的復雜性與實用性: 許多先進的量子通信協議在理論上可行,但在實際操作中可能過於復雜或需要苛刻的實驗條件。 技術標準與互操作性: 隨著技術的不斷發展,建立統一的技術標準,確保不同量子通信設備之間的互操作性至關重要。 成本與普及: 目前量子通信技術的研發和部署成本較高,如何降低成本,實現技術的廣泛普及也是一個長期課題。 本書將通過詳細的案例分析和前沿的學術研究,為讀者呈現一個客觀而全麵的視角,幫助理解量子通信技術的現狀、挑戰與未來。 本書的獨特之處: 《量子糾纏通信:超越時空的神秘鏈接》並非一本淺嘗輒止的科普讀物,它將以嚴謹的學術態度,深入淺齣的語言,為讀者構建一個紮實的量子通信知識體係。本書的特色在於: 理論與實踐並重: 在講解深奧理論的同時,我們也會關注技術的實際應用和發展前沿,使讀者既能理解原理,也能把握方嚮。 數學工具的恰當運用: 本書將適當地引入必要的數學工具,如綫性代數、概率論等,來精確描述量子態和量子操作,但會以清晰的解釋使其易於理解。 清晰的邏輯結構: 內容循序漸進,從基礎概念到復雜應用,層層遞進,幫助讀者建立完整的知識框架。 前瞻性的視野: 本書將關注量子通信領域的最新研究動態和未來發展趨勢,為讀者勾勒齣這一激動人心的領域的美好前景。 無論您是量子物理領域的學生、研究人員,還是對未來通信技術充滿好奇的科技愛好者,本書都將為您提供一次深度探索量子糾纏通信世界的絕佳機會。它將引領您穿越量子世界的奇妙帷幕,感受信息傳遞的無限可能,並深刻理解一個由量子糾纏連接的、更安全、更高效的未來通信圖景。本書旨在激發讀者的科學興趣,培養嚴謹的科學思維,並為推動量子通信技術的發展貢獻一份力量。

用戶評價

評分

這本書的閱讀體驗,與其說是在啃一本理論著作,不如說是在經曆一場跨越時空的思想探索。作者以一種非常敘事化的方式,將龐雜的安全通信概念編織成瞭一個引人入勝的故事。我尤其喜歡其中關於“信息繭房”和“數字隱私邊界”的探討,這部分內容簡直是直擊當下社會痛點。在信息爆炸的時代,我們每天都被海量的信息包圍,但有多少信息是真正經過篩選、可信賴的?又有哪些信息在不經意間暴露瞭我們的個人習慣、偏好甚至弱點?書中通過一些生動的場景描繪,比如一個普通人在社交媒體上的行為如何被算法捕捉並最終影響他的消費選擇,或者一次看似無害的網絡查詢如何留下難以抹去的數字足跡,讓我深刻地感受到瞭個人信息在數字世界中的“裸奔”狀態。作者並沒有停留於對現狀的批判,而是積極地引導讀者去思考如何構建更健康的數字生態,如何重新奪迴對自己信息的主導權。他提齣的一些關於“主動式隱私保護”的理念,對我來說是顛覆性的。我一直以來都覺得隱私保護是被動地設置一些權限,或者依賴於平颱方的承諾,但這本書告訴我,真正的隱私保護需要一種積極的態度和策略,需要我們主動地去理解信息流動的規律,並據此做齣更明智的選擇。

評分

這本書最讓我眼前一亮的地方,在於它對“安全”的定義進行瞭極其深刻的拓展。我原以為“安全”無非就是不被黑客攻擊,或者不被竊聽,但《安全通信論》讓我意識到,安全是一個多維度、多層次的概念。它不僅僅關乎數據本身,更關乎信息傳遞的上下文、傳遞者的意圖、接收者的解讀,以及整個信息生態的健康度。書中對“信息操縱”和“認知安全”的論述,尤其讓我警醒。在信息泛濫的今天,我們不僅要擔心信息被竊取,更要擔心信息本身被扭麯、被濫用,從而影響我們的判斷和決策。作者通過分析一些典型的虛假信息傳播案例,揭示瞭信息操縱的各種手段,以及這些手段如何利用人性的弱點來達到目的。這讓我反思,我們普段接觸到的信息,有多少是經過“精心設計”的,又有多少是真正客觀真實的?他提齣的“批判性信息素養”的概念,對我來說非常及時,這不僅僅是關於辨彆信息的真僞,更是關於理解信息背後的邏輯和意圖。這本書不僅僅是一本關於技術或者規則的書,更是一本關於如何在這個信息時代保持清醒、獨立思考的書。

評分

《安全通信論》是一本真正意義上的“思想啓迪者”。在閱讀過程中,我時常會停下來,迴味書中提齣的觀點,甚至會和朋友們討論。作者在書中提齣的“對稱與非對稱的博弈”在通信安全領域的應用,對我來說是一個全新的視角。我們總是習慣於看到一些明顯的安全防護,比如防火牆、加密等,但書中深入剖析瞭那些看不見的、隱性的博弈,比如信息傳遞中的不對等性,以及如何利用這種不對等來構建或打破安全。他舉瞭一個很有趣的例子,關於如何在多人遊戲中,通過隱藏部分信息來確保遊戲公平,這讓我聯想到現實生活中很多閤作與競爭的場景。此外,書中對“可信計算”和“隱私保護計算”的探討,雖然涉及一些前沿技術,但作者的解釋非常清晰,讓我理解瞭在不犧牲數據可用性的前提下,如何保護數據隱私。總的來說,這本書讓我對通信安全有瞭更全麵、更深刻的認識,它不僅僅是一本關於技術的書,更是一本關於信息、信任和人類社會發展的思考。它促使我去重新審視我們所處的數字環境,並思考如何在其中更加安全、更加自主地生活。

評分

拿到《安全通信論》這本書時,我原以為會是一本晦澀難懂的學術專著,但讀下去之後,纔發現它的文字流暢且富有啓發性。作者在構建理論框架時,並沒有完全脫離實際,而是巧妙地將一些前沿的安全技術,如零知識證明、同態加密等,融入到宏大的敘事中。雖然我不是技術專傢,對這些名詞的理解可能不夠深入,但作者的講解方式非常到位,他通過類比和形象的比喻,將復雜的原理變得易於理解。比如,在解釋零知識證明時,他用瞭一個“阿裏巴巴的芝麻開門”的故事,生動地展現瞭如何證明一件事情存在,而無需透露任何具體信息。這種寓教於樂的方式,讓我這個技術小白也能大緻領略到這些技術的精妙之處。更重要的是,書中探討的並不僅僅是技術本身,而是技術如何賦能個體,如何改變社會結構。他分析瞭區塊鏈技術在去中心化通信中的潛力,以及它如何可能重塑信任機製,這對很多行業都有著深遠的意義。我特彆欣賞作者的理性樂觀主義,他看到瞭技術的巨大潛力,但同時也對技術可能帶來的濫用保持警惕,並呼籲建立相應的倫理規範和社會約束。

評分

這本《安全通信論》讀下來,真是給我打開瞭一個全新的視角。一開始我以為這可能隻是一本純技術性的書籍,講解一些加密算法和網絡協議什麼的,但沒想到它卻從一個更宏觀、更具哲學性的角度來探討“安全”這個概念。作者在開篇就拋齣瞭一個非常引人深思的觀點:真正的通信安全,不僅僅是技術上的壁壘,更是信息在傳遞過程中所承載的信任、意圖以及潛在的脆弱性。書中花瞭相當大的篇幅去解析在不同曆史時期,人類是如何理解和實現通信安全的,從古老的密碼術到現代的量子通信,每一個階段的演變都伴隨著技術革新與安全挑戰的博弈。最讓我印象深刻的是,作者並沒有簡單地羅列事實,而是通過大量的案例分析,將抽象的概念具象化。比如,在講到國傢層麵的通信安全時,書中引述瞭曆史上一些重要的情報戰和信息戰案例,生動地展現瞭信息不對稱如何影響地緣政治格局,以及通信技術的突破如何成為國傢力量的延伸。它不僅僅是關於“怎麼做”的指南,更是關於“為什麼這麼做”以及“這樣做的背後意味著什麼”的深入剖析。它讓我意識到,每一次技術的進步,都可能伴隨著新的安全風險,而應對這些風險,需要我們不僅要有技術上的儲備,更要有戰略性的思維和對人性弱點的深刻洞察。

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