密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析(英文版) 9787040313314 高等教育出版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董玲，陈克非 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040313314

商品编码：29421525759

包装：精装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析(英文版)

定价：48.00元

作者：董玲,陈克非

出版社：高等教育出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787040313314

字数：

页码：373

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.763kg

编辑推荐

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内容提要

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《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析（英文版）》主要介绍如何利用系统工程思想和可信任新鲜性的方法，分析和设计密码通信协议。作者基于可信任的新鲜性标识符概念，提出了一个新颖的新鲜性原则。该原则指出了一种有效的、易用的密码协议安全性分析方法。使用这种分析方法，可以有效检验协议在实际应用中能否满足安全需要。此外，书中给出大量的分析实0例，详细说明如何基于概率定义安全性，如何将安全指标定量化，如何针对具体的协议寻找漏洞，如何自动实现协议漏洞的查找，等等。
《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析（英文版）》总结了作者近年来的研究成果，这些成果的有效性和易用性对从事通信协议安全性研究的人员，特别是工程技术人员，具有很好的参考和实用价值。董玲网络系统建设和信息安全领域高级工程师，上海交通大学密码与信息安全实验室教授、研究兴趣是信息安全和应用密码学，特别是实际应用的密码通信协议和密码系统的安全性分析。陈克非上海交通大学计算机科学与工程系教授，长期从事密码与信息安全理论研究。主要研究兴趣是序列密码、可证明安全、密码协议分析、数据安全。近年来承担多项国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划（863计划），发表学术论文150多篇，编辑出版学术著作7部。

目录

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l Introductioof Cryptographic Protocols
1.1 Informatiosecurity and cryptography
1.2 Classes of cryptographic protocols
1.2.1 Authenticatioprotocol
1.2.2 Kev establishment protocol
1.2.3 Electronic merce protocol
1.2.4 Secure multi-party protocol
1.3 Security of cryptographic protocols
1.4 Motivations of this book
References

2 Background of Cryptographic Protocols
2.1 Preliminaries
2.1.1 Functions
2.1.2 Terminology
2.2 Cryptographic primitives
2.2.1 Cryptology
2.2.2 Symmetric-key encryption
2.2.3 Public-key encryption
2.2.4 Digital signatures
2.2.5 Hash Functions
2.2.6 Message authentication
2.3 Cryptographic protocols
2.3.1 Secure channel
2.3.2 Principals
2.3.3 Time-variant parameters
2.3.4 Challenge and response
2.3.5 Other classes of cryptographic protocols
2.4 Security of cryptographic protoco
2.4.1 Attacks oprimitives
2.4.2 Attacks oprotocols
2.4.3 Security of protocols
2.4.4 Analysis methods for protocol security
2.5 Communicatiothreat model
2.5.1 Dolev-Yao threat model
2.5.2 Assumptions ofprotoc01 environment
2.5.3 Expressions of cryptographic protocols
References

3 Engineering Principles for Security Desigof Protocols
3.1 Introductioof engineering principles
3.1.1 Prudent engineering principles
3.1.2 Cryptographic protocol engineering principles
3.2 Protocol engineering requirement analysis
3.2.1 Security requirement analysis
3.2.2 Plailltext analysis
3.2.3 Applicatioenvironment analysis
3.2.4 Attack model and adversary abilities analysis
3.2.5 Cryptographic service requirement analysis
3.3 Detailed protocol design
3.3.1 Liveness of the principal’S identity
3.3.2 neshness and associatioof time-variant parameter
3.3.3 Data integrity protectioof message
3.3.4 Stepwise refinement
3.4 Provable security References.

4 Informal Analysis Schemes of Cryptographic Protocols
4.1 The security of cryptographic protocols
4.1.1 Authenticity and confidentiality under putational model
4.1.2 Security definitions
4.2 Security mechanism based otrusted freshenss
4.2.1 Notions
4.2.2 Freshness principle
4.2.3 Security of authenticatioprotoc01
4.2.4 Manual analysis based otrusted freshness
4.2.5 Applicatioof security analysis based otrusted freshness
4.3 Analysis of classic attacks
4.3.1 Maithe middle attack
4.3.2 Source-substitutioattack
……
5 Security Analysis of Real World Protocols
6 Guarantee of Cryptographic Protocol Security
7 Formalism of Protocol Security Analysis
8 Desigof Cryptographic Protocols Based oTrusted
9 Automated Analysis of Cryptographic Protocols
Index

作者介绍

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文摘

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Over the ages，informatiowas typically stored and transmitted opaper，whereas much of it now resides omagic media and iS transmitted via puter works.As we all know.it iS much easier to copy and alterinformatiostored and transmitted electronically thathat opaper.Infor-matiosecurity intends to provide security services for informatioidigitalform·Informatiosecurity objectives include confidentiality，data integrity，authentication，non-repudiation，access control，availability，fairness and SO on·Computer and work security research and development foCUS othefirst four general security services，from which other security services，such as access control，and fairness cabe derivedwhich is well addressed.For strict 0r inquisitive readers，please refer to book 11 for detailed information.一Confidentiality is a service used to keep the content of informatiofrom aU but those authorized to have it.That is，the informatioia puter systeror transmitted informatiocannot be prehended by unau- thorized parties·Secrecy IS a term synonymous with confidentiality and privacy.
……

序言

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探索信息安全的基石：从理论到实践的密码学之旅 在信息爆炸的时代，数据安全已成为国家、企业乃至个人生存发展的关键。从互联网通信到金融交易，再到物联网设备的互联互通，每一次信息的交换都离不开强大的密码学技术作为后盾。本书旨在为读者提供一个全面而深入的密码学知识体系，从最基础的概念出发，逐步构建起严谨的安全分析框架，最终掌握设计和评估现代密码协议的关键能力。 第一部分：密码学基础与核心概念 本书的开篇，我们将带领读者深入探索密码学的起源和发展，理解其在保障信息机密性、完整性、真实性及不可否认性方面的核心作用。我们将从最基础的加密、解密概念入手，详细阐述对称加密与非对称加密的区别与联系。 对称加密： 详细讲解分组密码（如AES）的运作原理，包括其轮函数、密钥扩展、S盒、P盒等关键组成部分。我们将探讨不同的工作模式（如ECB, CBC, CFB, OFB, CTR）如何影响安全性，并分析其在实际应用中的优劣势。此外，消息认证码（MAC）作为对称加密在完整性保护方面的补充，也将被深入剖析，介绍HMAC、CMAC等常见构造。 非对称加密： 深入研究基于数学难题的非对称加密算法，如RSA和椭圆曲线密码学（ECC）。我们将从数论（如模运算、欧拉定理、中国剩余定理）和代数结构（如有限域、椭圆曲线群）的角度，揭示这些算法的安全性根基。理解公钥、私钥的生成与使用，以及签名、验签过程，对于构建安全的身份认证和数据交换至关重要。 哈希函数： 深入探讨哈希函数的特性（单向性、抗碰撞性、抗弱碰撞性）以及其在数据完整性校验、密码存储、数字签名等方面的应用。我们将分析MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-3等经典和现代哈希算法的设计思路和安全性演进，并解释为何需要更强的哈希函数来抵御日益增长的计算能力。 第二部分：构建可信赖的通信与交互 掌握了基础的密码学工具后，本书将进入更具挑战性的领域——设计和分析密码协议。我们将聚焦于如何利用密码学原语构建安全、可信的通信机制，确保信息在传输过程中的安全性。 密钥协商协议： 深入研究Diffie-Hellman密钥交换算法的原理，理解其如何在不安全的信道中建立共享的秘密密钥。我们将详细分析其变种，如ECDH（椭圆曲线Diffie-Hellman），并探讨其在TLS/SSL等协议中的应用。 数字签名方案： 详细讲解数字签名的概念及其安全性要求，包括抗伪造、抗抵赖等。我们将深入分析RSA签名、DSA（数字签名算法）以及ECDSA（椭圆曲线数字签名算法）的工作流程，并讨论其在身份验证、软件分发、法律合同等领域的应用。 安全套接层/传输层安全协议 (SSL/TLS)： TLS作为互联网安全通信的事实标准，我们将对其进行深度剖析。从TLS握手过程的每一步开始，解释如何协商加密算法、生成会话密钥、验证服务器身份（通过数字证书）以及建立安全加密通道。我们将分析TLS 1.2和TLS 1.3的关键变化和安全增强，包括对前向保密（Forward Secrecy）的支持，以及在现代网络环境中TLS面临的挑战和发展趋势。 其他重要安全协议： 除了TLS，我们还将介绍其他在不同场景下发挥关键作用的安全协议，例如SSH（安全外壳协议）用于远程安全登录，IPsec（互联网协议安全）用于网络层安全，以及PGP/GPG（Pretty Good Privacy/GNU Privacy Guard）用于电子邮件和文件加密。 第三部分：可信新鲜性与现代密码学挑战 进入第三部分，我们将超越传统的加密和认证，深入探讨“可信新鲜性”（Trusted Freshness）的概念，并审视现代密码学所面临的挑战和前沿研究方向。 时间戳与可信时间源： “可信新鲜性”的核心在于证明某个事件或数据在特定时间点的存在性。我们将探讨时间戳服务的原理，包括如何利用可信第三方（如时间戳授权机构）来为数据提供不可篡改的时间证明。深入分析基于链式哈希的时间戳构造（如Merkle Trees）以及其安全性。 分布式账本技术与区块链： 区块链作为一种去中心化的分布式账本技术，其核心机制与可信新鲜性紧密相关。我们将分析区块链如何通过密码学哈希、数字签名和共识机制来保证数据的不可篡改性和透明性，从而实现一种无需中心化机构即可达到的“可信新鲜性”。 零知识证明（Zero-Knowledge Proofs）： 这是一个极具前瞻性的密码学领域。我们将介绍零知识证明的基本思想，即一方（证明者）能在不泄露任何额外信息的情况下，向另一方（验证者）证明某个命题是真实的。深入探讨不同类型的零知识证明（如交互式和非交互式，zk-SNARKs, zk-STARKs），并展望其在隐私保护、身份验证、可验证计算等领域的巨大潜力。 后量子密码学（Post-Quantum Cryptography）： 随着量子计算的飞速发展，当前广泛使用的公钥密码算法（如RSA、ECC）面临被量子计算机破解的风险。本书将介绍后量子密码学的研究背景、发展现状以及几种主要的后量子密码学方案，如格基密码学（Lattice-based cryptography）、基于编码的密码学（Code-based cryptography）、多变量二次方程密码学（Multivariate quadratic cryptography）和基于哈希的签名（Hash-based signatures）。理解这些新一代密码学算法的设计思想和安全性分析至关重要。 形式化方法与安全性证明： 理论上的安全性分析离不开严格的形式化方法。我们将介绍如何使用数学模型和逻辑工具来形式化定义安全属性，并分析密码协议的安全性。探讨基于模型检查、定理证明等形式化方法在分析和验证密码协议中的作用，以期提高协议设计的严谨性和可靠性。 第四部分：密码学在实践中的应用与未来展望 本书的最后部分，我们将把理论知识与实际应用相结合，探讨密码学在不同领域的广泛应用，并对未来的发展趋势进行展望。 互联网安全： 除了TLS，我们还将探讨DNSSEC（域名系统安全扩展）、HTTPS的广泛部署及其安全意义。 移动安全： 分析移动操作系统（如iOS、Android）中的安全机制，包括应用签名、数据加密、安全存储等。 物联网（IoT）安全： 针对物联网设备资源受限的特点，探讨轻量级密码学算法和安全协议的设计与应用。 云计算安全： 探讨如何在云环境中保护用户数据的机密性、完整性和可用性，包括差分隐私、同态加密等概念。 隐私增强技术（PETs）： 除了零知识证明，还将介绍其他隐私保护技术，如安全多方计算（Secure Multi-Party Computation, SMPC）、差分隐私（Differential Privacy）等，以应对日益增长的隐私关切。 人工智能与密码学： 探讨人工智能在密码学领域的应用，例如利用机器学习进行密码分析、漏洞检测，以及AI驱动的加密技术的发展。 通过本书的学习，读者不仅能够建立起扎实的密码学理论基础，更能够掌握运用这些知识分析和设计安全协议的能力。无论是希望深入理解信息安全原理的研究人员，还是致力于构建安全系统的工程师，亦或是对数据隐私和信息安全充满好奇的爱好者，都将在这趟探索密码学世界的旅程中受益匪浅。本书力求以清晰的逻辑、严谨的论证和丰富的实例，引领读者穿越纷繁复杂的密码学领域，抵达理解和掌控信息安全真相的彼岸。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我有点担心这本关于信息安全理论的书会过于学术化，让人读起来昏昏欲睡，但事实证明我的顾虑是多余的。这本书的叙述方式非常富有文学色彩和逻辑张力，它仿佛在讲述一个关于“信息本质与对抗”的史诗故事。作者将信息安全问题提升到了哲学思辨的高度，探讨了在不确定性世界中，我们如何建立起可靠的确定性基础。书中对概率论在密码分析中的应用进行了非常细致的拆解，尤其是关于非对称加密算法的安全性证明部分，作者巧妙地使用了递进式的推理，使得那些复杂的数学证明不再是高高在上的公式堆砌，而成为了逻辑链条上坚固的环节。我个人对其中关于“信息熵与安全冗余度”的讨论印象深刻，它提供了一种全新的视角来衡量一个系统的健壮性。这本书的深度远超一般的技术手册，它更像是一部关于如何构建理性、可信赖系统的思想指南。对于那些希望从根本上理解安全为什么重要的读者来说，这本书的价值无可估量。

评分☆☆☆☆☆

哇，最近读完一本关于现代密码学理论与实践的宝藏书，简直让人茅塞顿开！这本书深入浅出地探讨了许多前沿的加密技术和安全协议。作者在介绍复杂概念时，总能找到非常形象的比喻，让人能够轻松理解那些看似高深莫测的数学原理。特别是关于公钥基础设施（PKI）的章节，它不仅详述了传统证书管理的挑战，还花了大量篇幅介绍了一种更具弹性、适应性更强的去中心化身份验证模型。我特别欣赏作者在论证过程中所展现出的严谨性，每一步推导都清晰可循，参考文献的引用也极其扎实，看得出作者在学术深度上的投入。对于任何想要从“了解密码学基础”跃升到“理解前沿安全架构”的专业人士来说，这本书无疑是一剂强心剂。它没有停留在教科书式的介绍，而是着重分析了当前工业界正在面对的实际安全困境，并提出了富有洞察力的解决方案。阅读过程中，我时不时需要停下来，回味那些精妙的设计思路，感觉自己的安全思维框架都被重塑了。这本书的排版和图表设计也做得非常出色，使得原本枯燥的理论部分也变得赏心悦目。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的震撼，主要源于其对传统安全模型中“时间”这个维度的深刻解构。我以前总觉得安全是静态的，一旦配置完成就大功告成，但这本书彻底颠覆了我的这种认知。它聚焦于如何确保数据在生命周期中的“新鲜度”和“有效性”，这在实时交易和物联网环境中尤其关键。作者对“状态同步”和“及时性验证”机制的阐述非常细致入微，特别是对分布式账本技术（DLT）在保证数据一致性方面的应用进行了深入的探讨。它不仅仅是介绍DLT的技术细节，而是将其视为解决长期数据信任危机的关键工具。文中的图示设计极具巧思，能够将复杂的、随时间变化的系统交互过程清晰地可视化。读完后，我感觉自己对“实时安全”和“数据新鲜度”这两个概念有了全新的、立体的认识。这本书无疑是为那些身处高速变化数据环境中的工程师和架构师量身定做的，它教会我们如何设计出能够抵御时间流逝带来的安全衰减的系统。

评分☆☆☆☆☆

我最近接触到一本关于网络架构安全的著作，它给我的感觉就像是拿到了一张通往未来计算蓝图的地图。这本书的重点似乎放在了“信任边界”的重新定义上，探讨了在万物互联、边缘计算日益普及的背景下，传统的基于边界防御的安全模型已经如何不堪一击。作者花费了大量的笔墨来剖析零信任（Zero Trust）架构的实施细节，从身份验证、设备健康度评估到微隔离策略的制定，每一个环节都提供了非常具体的实践指导和案例分析。我特别喜欢作者对“持续验证”这一核心理念的强调，这不仅仅是技术层面的更新，更是一种安全文化理念的转变。这本书的论述风格非常具有前瞻性，它没有满足于描述现状，而是大胆预测了未来十年内安全领域可能出现的技术拐点，比如硬件级安全模块与软件定义安全平台的深度融合。阅读这本书的过程，更像是在参与一场高水平的行业圆桌会议，充满了思想的碰撞和对未来趋势的深度研判。对于那些负责制定企业级安全战略的决策者而言，这本书提供的视角是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常像是在进行一场精密的手术解剖，作者以一种近乎苛刻的精确度，对一系列复杂的安全协议进行了模块化的拆解和重构。我尤其对它在探讨安全协议的“形式化验证”部分所展现的专业性表示赞叹。作者没有停留在描述协议“能做什么”，而是深入探究了协议“为什么能工作”以及“在何种边界下会失效”。书中详细介绍了使用特定数学工具来证明协议正确性的方法论，这对于构建高可靠性、高可用性的关键基础设施至关重要。这种严谨的、自上而下的分析方法，极大地提升了我的批判性思维能力，使我能够更深入地审视现有安全方案中隐藏的逻辑漏洞。整本书的语言风格非常专业、精准，几乎没有冗余的表达，每一个句子都承载着明确的技术信息。对于那些需要进行安全审计、协议设计或需要撰写高标准技术文档的读者来说，这本书绝对是案头必备的权威参考，它代表了当前形式化安全分析领域的顶尖水准。