密碼學引論（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張煥國，唐明 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 信息安全
• 網絡安全
• 計算機科學
• 加密算法
• 安全通信
• 數學基礎
• 第三版
• 教材
• 理論基礎

齣版社： 武漢大學齣版社

ISBN：9787307167360

版次：3

商品編碼：11844517

包裝：平裝

叢書名： 高等學校信息安全專業

開本：16開

齣版時間：2015-11-01

用紙：膠版紙

頁數：390

字數：638000

內容簡介

　　本書是作者在武漢大學計算機學院長期從事信息安全教學和科研的基礎上寫成的。其研究工作得到國傢自然科學基金項目、國傢863計劃項目、國傢密碼發展基金和教育部博士點基金的資助。作者試圖從理論和實際相結閤的角度較係統地介紹密碼學的基本理論和實際應用。既介紹國內外的前沿研究成果，又介紹具體的實用技術；既介紹國外學者的研究成果，又介紹國內學者的研究成果。

作者簡介

　　張煥國，男，1945年6月齣生，1970年7月畢業於西北電訊工程學院（現西安電子科技大學），1970年8月至1975年7月在西北電訊工程學院（現西安電子科技大學）任教，1975年8月至今，在武漢大學計算機學院任教。武漢大學計算機學院教授，博士生導師。主要從事信息安全方麵的教學科研工作。

前言/序言

密碼學的基石：探索信息安全的核心原理與演進 在信息爆炸的時代，數據的安全性和隱私性變得前所未有的重要。從個人通信到國傢安全，從商業交易到物聯網設備，每一次信息交換都潛藏著被窺探、篡改或僞造的風險。正是為瞭應對這些挑戰，密碼學應運而生，並不斷發展，成為守護數字世界不可或缺的基石。 本書並非直接闡述《密碼學引論（第三版）》的具體章節內容，而是旨在為讀者勾勒齣密碼學這一迷人學科的宏觀圖景、發展脈絡及其在現代社會中的核心作用。我們將深入探討密碼學的基本概念，追溯其悠久的曆史，解析支撐其運轉的數學原理，並展望其未來的發展趨勢。 一、 密碼學的起源與演進：跨越時空的智慧結晶 密碼學並非現代科技的産物，其曆史可以追溯到古老的文明。在文字尚未普及的年代，古人就已采用各種方法隱藏信息，例如，古希臘的斯巴達人使用“斯奇塔勒”（Scytale）將信息刻在木棍上，隻有知道相同直徑木棍的接收者纔能解讀。羅馬凱撒大帝使用的“凱撒密碼”，通過簡單的字母移位來加密信息，是曆史上有記載的最早的係統性加密方法之一。 隨著曆史的車輪滾滾嚮前，加密技術也逐漸變得復雜。中世紀，各種基於替換和置換的古典密碼層齣不窮，如維吉尼亞密碼（Vigenère cipher），它引入瞭密鑰詞，大大增強瞭密碼的安全性，成為當時最先進的密碼技術。然而，所有古典密碼都基於人工計算，在統計學和頻率分析方法的齣現後，其安全性逐漸被攻破。 進入20世紀，尤其是兩次世界大戰期間，密碼學的發展迎來瞭爆發期。戰爭的殘酷現實極大地推動瞭密碼技術的進步。德國的恩尼格瑪（Enigma）密碼機在二戰時期令盟軍頭疼不已，而盟軍在圖靈等人的努力下，成功破解恩尼格瑪，為戰爭的勝利做齣瞭巨大貢獻。這一時期，密碼學開始與數學、計算機科學緊密結閤，奠定瞭現代密碼學的基礎。 二、 密碼學的核心概念：構建信息安全的基石 現代密碼學建立在一係列嚴謹的數學理論之上，其核心概念包括： 加密（Encryption）與解密（Decryption）： 這是密碼學的最基本功能。加密是將明文（plaintext）轉換為不可讀的密文（ciphertext）的過程，隻有擁有特定密鑰（key）的人纔能將密文還原為明文。 對稱加密（Symmetric Encryption）： 也稱為私鑰加密，加密和解密使用相同的密鑰。這種方法效率高，適用於大量數據的加密，但密鑰的分配與管理成為其主要挑戰。代錶性的算法如DES（Data Encryption Standard）、AES（Advanced Encryption Standard）。 非對稱加密（Asymmetric Encryption）： 也稱為公鑰加密，加密和解密使用不同的密鑰。其中一個密鑰是公開的（公鑰，public key），用於加密信息；另一個密鑰是保密的（私鑰，private key），用於解密信息。這種機製解決瞭對稱加密的密鑰分發問題，並催生瞭數字簽名等應用。代錶性的算法如RSA、ECC（Elliptic Curve Cryptography）。 散列函數（Hash Function）： 是一種將任意長度的數據映射為固定長度的摘要（digest）的函數。散列函數具有單嚮性（難以從摘要反推齣原始數據）、抗碰撞性（難以找到兩個不同的輸入産生相同的摘要）。它常用於數據完整性校驗、密碼存儲等方麵。代錶性的算法如MD5（已被證明存在弱點，不推薦使用）、SHA-256。 數字簽名（Digital Signature）： 利用非對稱加密技術，為數字信息提供身份驗證、數據完整性和不可否認性。發送者用私鑰對信息的散列值進行加密，形成數字簽名；接收者用發送者的公鑰解密簽名，並與自己計算的散列值進行比對，以驗證信息的真實性。 密鑰交換（Key Exchange）： 在非對稱加密齣現之前，如何安全地將對稱加密的密鑰在通信雙方之間傳遞是老大難問題。Diffie-Hellman密鑰交換算法的齣現，允許雙方在不安全的信道上安全地協商齣共享密鑰，極大地推動瞭對稱加密的應用。 密碼分析（Cryptanalysis）： 研究如何破解密碼的學科，也是密碼學不可分割的一部分。密碼分析的進步反過來推動瞭密碼學理論和算法的發展，形成瞭一場持續的“攻防戰”。 三、 支撐密碼學的數學基石：數字世界的精密計算 密碼學的安全性和有效性，很大程度上依賴於背後強大的數學原理。其中，數論在現代密碼學中占據著核心地位。 模運算（Modular Arithmetic）： 在密碼學中，尤其是非對稱加密算法（如RSA）中，模運算至關重要。它涉及到整數除以一個正整數後得到的餘數。例如，在RSA算法中，大素數的分解難題和模指數運算構成瞭其安全性基礎。 素數（Prime Numbers）： 素數是大於1且隻能被1和它本身整除的自然數。大素數在RSA等算法的安全性中扮演著關鍵角色，其分解的計算復雜度極高，為破解算法設置瞭難以逾越的障礙。 有限域（Finite Fields）： 有限域是數域的推廣，包含有限個元素，並滿足特定的代數結構。橢圓麯綫密碼學（ECC）就是構建在有限域上的，它利用瞭有限域上的橢圓麯綫方程的離散對數問題的睏難性，以較短的密鑰長度實現與RSA相當甚至更強的安全性。 離散對數問題（Discrete Logarithm Problem）： 在一個有限群中，給定一個生成元g，以及g的冪a和g的冪b（即a = g^x mod p，b = g^y mod p），找齣x或y在計算上是非常睏難的。這是Diffie-Hellman密鑰交換和ElGamal加密等算法的安全性基礎。 概率論與統計學（Probability Theory and Statistics）： 在設計和分析密碼係統時，需要利用概率論和統計學來評估係統的安全性，例如計算破解概率、檢測統計學上的規律性等。 四、 現代密碼學在現實中的應用：無處不在的守護者 密碼學已經深入到我們生活的方方麵麵，成為保障信息安全不可或缺的關鍵技術。 網絡通信安全： HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）協議是支撐互聯網安全的關鍵，它利用TLS/SSL（Transport Layer Security/Secure Sockets Layer）協議來加密瀏覽器與服務器之間的通信，保護用戶輸入的敏感信息，如賬號密碼、銀行卡信息等。 數據存儲安全： 無論是個人電腦上的文件加密，還是雲存儲中的數據保護，密碼學都發揮著重要作用，確保存儲在設備或服務器上的數據不被非法訪問。 身份認證與訪問控製： 數字簽名、公鑰基礎設施（PKI）等技術，使得我們可以安全地驗證數字信息的來源和完整性，從而實現用戶身份的可靠認證和對敏感資源的訪問控製。 電子商務與金融安全： 在綫支付、網上銀行等金融服務，高度依賴密碼學來保護交易數據的安全，防止欺詐和盜竊。 物聯網（IoT）安全： 隨著物聯網設備的普及，其安全問題日益凸顯。密碼學被用於保護物聯網設備之間的通信，防止惡意攻擊和數據泄露。 區塊鏈與加密貨幣： 比特幣、以太坊等加密貨幣的底層技術區塊鏈，大量運用瞭密碼學原理，包括散列函數、數字簽名和非對稱加密，以實現去中心化、安全可信的交易係統。 國傢安全與軍事應用： 密碼學在軍事通信、情報保密、網絡戰等領域扮演著至關重要的角色，是維護國傢安全和主權的重要技術保障。 五、 密碼學的未來展望：迎接量子時代的挑戰與機遇 盡管現代密碼學已經取得瞭輝煌的成就，但信息安全領域的挑戰依然嚴峻，特彆是新興技術的齣現，對現有密碼學體係提齣瞭新的考驗。 後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography）： 量子計算的飛速發展，對目前廣泛使用的公鑰加密算法（如RSA、ECC）構成瞭潛在威脅，因為量子計算機理論上能夠高效地解決一些當前被認為是睏難的數學問題（如大整數分解和離散對數問題）。因此，研發和部署能夠抵抗量子計算機攻擊的“後量子密碼算法”成為當前密碼學研究的重要方嚮。 同態加密（Homomorphic Encryption）： 這是一種允許在加密數據上進行計算，而無需先解密數據的技術。其最大的優勢在於，用戶可以將數據存儲在不信任的雲端，並允許雲端在不獲取原始數據的情況下進行計算，極大地增強瞭數據隱私性。 零知識證明（Zero-Knowledge Proofs）： 允許一方（證明者）嚮另一方（驗證者）證明某個陳述是真實的，而無需泄露該陳述的任何額外信息。這項技術在隱私保護、身份驗證和區塊鏈等領域具有廣泛的應用前景。 形式化驗證與安全審計： 隨著密碼算法的復雜性增加，通過數學方法對密碼算法和協議的安全性進行嚴格的形式化驗證，以及進行全麵的安全審計，變得越來越重要，以發現潛在的漏洞。 結語 密碼學不僅僅是一門抽象的數學學科，更是維護數字世界秩序和保障個人隱私的堅實屏障。從古老的符號隱寫到復雜的公鑰體係，密碼學的曆史是一部不斷追求信息安全與智慧的演進史。理解密碼學的基本原理，不僅有助於我們更深刻地認識當今世界的運行方式，更能幫助我們在紛繁復雜的信息洪流中，做齣更明智的安全決策，守護好屬於自己的數字生活。

評分☆☆☆☆☆

這本書《密碼學引論（第三版）》的價值，對於想要瞭解現代信息安全基石的任何人來說，都是不可估量的。我是一名互聯網産品的開發者，在工作中經常會接觸到數據安全和隱私保護的問題，但一直覺得對密碼學原理的理解還不夠深入。這本書就像一座燈塔，照亮瞭我前進的方嚮。作者的敘述方式非常現代化，他沒有使用過時或者過於學術化的語言，而是用一種非常貼近我們日常技術工作的方式來講解。 書中的內容，從基礎的加密概念到復雜的公鑰算法，再到更高級的主題如零知識證明，都得到瞭詳盡的闡述。令我印象深刻的是，作者在講解每一個算法時，都會詳細分析其安全漏洞和攻擊方式，並給齣相應的防護措施。這對於我這樣需要將理論應用於實際工程的開發者來說，非常有指導意義。書中提供的案例分析也極其有價值，能夠讓我更直觀地理解理論知識在實際應用中可能麵臨的挑戰。總而言之，這本書不僅是理論知識的寶庫，更是一本實踐指南。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《密碼學引論（第三版）》這本書給我帶來瞭前所未有的學習體驗。作為一個在學術界摸爬滾打多年的研究者，我一直以來都在關注理論的嚴謹性和數學的深度，而這本書在這些方麵做得非常齣色。作者在引入各個加密算法時，不僅僅滿足於給齣算法的描述，而是深入到背後的數學原理，例如數論、代數等，並且用清晰的推導過程來證明算法的正確性和安全性。這對於我這樣喜歡鑽研理論的讀者來說，無疑是一種精神上的盛宴。 書中的證明部分，作者處理得非常得當，既保持瞭數學的嚴謹性，又考慮到瞭讀者的可讀性。他會清晰地列齣每一個前提條件，然後一步步進行推導，並且在關鍵步驟會進行解釋，引導讀者理解推導的邏輯。這種處理方式，讓我能夠一邊鞏固自己的數學基礎，一邊深入理解密碼學算法的內在聯係。此外，書中對於密碼學中一些重要的數學工具，比如群論、有限域等，也進行瞭詳盡的介紹，為讀者進一步深入研究打下瞭堅實的基礎。本書的參考文獻也非常豐富，為我後續的進一步研究提供瞭寶貴的綫索。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《密碼學引論（第三版）》的經曆，是一次愉快的智力探索之旅。我是一名對技術曆史和發展演變充滿興趣的愛好者，這本書在這方麵給我帶來瞭巨大的滿足感。作者在講解密碼學知識的同時，巧妙地融入瞭大量曆史事件和人物故事，讓原本可能枯燥的理論變得鮮活起來。他從古老的凱撒密碼講起，到現代的加密算法，清晰地梳理瞭密碼學的發展脈絡，讓我看到瞭人類在信息安全領域所做的漫長而艱辛的努力。 書中對於不同時期密碼學技術特點的分析，以及它們如何受到當時的社會、軍事和技術條件的影響，都描繪得淋灕盡緻。我尤其喜歡書中關於兩次世界大戰期間密碼技術發展的那部分內容，它讓我深刻體會到密碼學在國傢安全和軍事戰略中的重要作用。作者在介紹各個算法時，也常常會追溯其曆史淵源，比如Diffie-Hellman密鑰交換的提齣，RSA算法的誕生等等，這些都讓我對這些偉大的發明有瞭更深的敬意。這本書讓我明白，密碼學不僅僅是一門技術，它更是人類智慧和創造力的結晶，是曆史進程中的重要組成部分。

評分☆☆☆☆☆

這本《密碼學引論（第三版）》真的給我帶來瞭太多的驚喜！作為一名對信息安全領域充滿好奇的初學者，我之前接觸過一些零散的密碼學知識，但總感覺缺乏一個係統性的框架。讀完這本書，我終於有種撥雲見日的感覺。作者的敘述方式非常引人入勝，他並沒有一開始就拋齣復雜的數學公式和晦澀的定理，而是從實際的應用場景齣發，比如如何安全地傳輸信息，如何驗證數字簽名等等，這樣一下子就抓住瞭讀者的興趣。書中的每一個概念，無論是對稱加密、非對稱加密，還是哈希函數，作者都用非常生動形象的比喻來解釋，讓我這個數學基礎不算特彆紮實的讀者也能夠輕鬆理解。 尤其讓我印象深刻的是，作者在講解一些核心算法時，會穿插一些曆史故事和發展脈絡，比如RSA算法的起源，DES算法的演變等等。這不僅讓學習過程變得更加有趣，也讓我對密碼學的發展有瞭更深的認識，理解瞭為什麼這些算法會以現在這種形式存在，它們的優缺點在哪裏。書中對數學部分的講解也恰到好處，既保證瞭理論的嚴謹性，又不會讓讀者望而卻步。他會給齣必要的證明，但同時也會用通俗的語言解釋證明的思路，引導讀者去思考。這種循序漸進的學習方式，讓我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地探索和構建。

評分☆☆☆☆☆

我對《密碼學引論（第三版）》這本書的評價是，它成功地將一門看似高深的學科，以一種極其易於理解且充滿趣味的方式呈現給瞭讀者。作為一個長期在IT行業工作，但對底層密碼學原理瞭解不深的技術人員，我一直在尋找一本能夠係統梳理我知識體係的書籍，這本書無疑是最佳選擇。作者在開篇部分就旗幟鮮明地闡述瞭密碼學的核心問題和發展方嚮，讓我對整個學科有瞭宏觀的認識。隨後，他深入淺齣地介紹瞭各種加密和解密算法，包括但不限於AES、RSA等，並且詳細講解瞭它們的工作原理、安全性分析以及實際應用場景。 書中對於一些關鍵概念的解釋，例如公鑰基礎設施（PKI）、數字證書、安全套接層（SSL/TLS）等，都非常透徹，讓我能夠清晰地理解它們是如何協同工作來保障網絡安全的。更讓我贊賞的是，作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是結閤瞭大量的實際案例和代碼示例，這對於我這樣需要將理論知識轉化為實踐的應用型讀者來說，簡直是福音。通過這些示例，我能夠直觀地看到密碼學算法是如何在實際係統中實現的，以及在實際應用中可能遇到的挑戰。這本書的結構也非常清晰，邏輯性強，每一章節都像是一個獨立的模塊，但又與前後章節緊密相連，構成瞭一個完整的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！

評分☆☆☆☆☆

好書！