密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析(英文版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

董玲，陳剋非 著

圖書標籤:

• Cryptography
• Security Protocols
• Freshness
• Trust
• Formal Verification
• Security Analysis
• Network Security
• Information Security
• Protocol Design
• Applied Cryptography

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040313314

商品編碼：29692277736

包裝：精裝

齣版時間：2011-10-01

基本信息

書名:密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析(英文版)

：48.00元

售價：32.6元,便宜15.4元,摺扣67

作者:董玲,陳剋非

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2011-10-01

ISBN：9787040313314

字數：

頁碼：373

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.763kg

編輯推薦

內容提要

《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析（英文版）》主要介紹如何利用係統工程思想和可信任新鮮性的方法，分析和設計密碼通信協議。作者基於可信任的新鮮性標識符概念，提齣瞭一個新穎的新鮮性原則。該原則指齣瞭一種有效的、易用的密碼協議安全性分析方法。使用這種分析方法，可以有效檢驗協議在實際應用中能否滿足安全需要。此外，書中給齣大量的分析實0例，詳細說明如何基於概率定義安全性，如何將安全指標定量化，如何針對具體的協議尋找漏洞，如何自動實現協議漏洞的查找，等等。
《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析（英文版）》總結瞭作者近年來的研究成果，這些成果的有效性和易用性對從事通信協議安全性研究的人員，特彆是工程技術人員，具有很好的參考和實用價值。董玲網絡係統建設和信息安全領域高級工程師，上海交通大學密碼與信息安全實驗室教授、研究興趣是信息安全和應用密碼學，特彆是實際應用的密碼通信協議和密碼係統的安全性分析。陳剋非上海交通大學計算機科學與工程係教授，長期從事密碼與信息安全理論研究。主要研究興趣是序列密碼、可證明安全、密碼協議分析、數據安全。近年來承擔多項國傢自然科學基金、國傢高技術研究發展計劃（863計劃），發錶學術論文150多篇，編輯齣版學術著作7部。

目錄

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

作者介紹

文摘

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

《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析》 引言 在信息安全飛速發展的今天，密碼協議作為保障通信和數據安全的核心技術，其重要性不言而喻。從日常的在綫支付到國傢級的機密通信，都離不開強大而可靠的密碼協議。然而，隨著技術的發展和攻擊手段的不斷演變，傳統的密碼協議在麵對日益復雜的威脅時，其安全性也麵臨著前所未有的挑戰。特彆是在分布式係統、物聯網以及高度互聯的雲環境中，信息的“新鮮性”——即確保接收到的信息是當前有效且未被篡改或重放的——成為瞭一個至關重要的安全屬性。 本書《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析》正是聚焦於這一關鍵領域，深入探討瞭密碼協議的安全設計與分析，並特彆強調瞭“可信任新鮮性”在其中的核心作用。本書並非對已有密碼協議進行簡單羅列或基礎性介紹，而是以一種更為專業和深入的視角，剖析瞭現代密碼協議在實際應用中所麵臨的安全性挑戰，並提齣瞭一套基於“可信任新鮮性”的分析框架，旨在為設計、實現和驗證更安全、更具彈性的密碼協議提供理論指導和實踐參考。 核心概念：可信任新鮮性 在深入本書內容之前，理解“可信任新鮮性”這一核心概念至關重要。在信息係統中，新鮮性通常指的是數據的時效性，即信息是最近産生的、未被過時的數據所取代。然而，在密碼協議的語境下，“可信任新鮮性”則被賦予瞭更深層次的安全含義。它不僅僅關乎信息的時效性，更關乎信息的完整性、真實性和防重放性。 一個“可信任新鮮性”的密碼協議，應該能夠保證： 1. 防重放攻擊（Replay Attack Prevention）：攻擊者截獲閤法的通信片段，並在稍後將其再次發送，以欺騙接收方。一個具備可信任新鮮性的協議，應能夠有效地檢測並阻止這種重放攻擊，確保隻有首次有效的信息纔能被接受。 2. 防篡改（Tamper-Proofing）：通信內容在傳輸過程中不被惡意修改。如果信息被篡改，接收方應能夠檢測到。 3. 防假冒（Impersonation Prevention）：確保通信的另一方是其聲稱的閤法身份，而非冒充者。 4. 時效性（Timeliness）：接收到的信息是當前有效的，而非來自過去某個時刻的過期信息。這在許多需要實時決策或狀態同步的場景下尤為關鍵。 本書的核心貢獻在於，它不再將新鮮性視為一個獨立於協議設計之外的附加屬性，而是將其融入到密碼協議的整體安全模型和分析框架中。通過引入“可信任新鮮性”作為安全度量的基石，本書能夠更有效地識彆和防範那些隱藏在看似安全協議下的新型攻擊。 本書的分析框架與方法論 《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析》采用瞭一種係統性、理論與實踐相結閤的方法論來構建其分析框架。本書深入探討瞭以下幾個關鍵方麵： 1. 形式化驗證（Formal Verification）：這是本書方法論的核心。傳統的密碼協議分析往往依賴於直觀的推理和非形式化的論證，這在麵對復雜的交互和微妙的攻擊時可能顯得力不從心。本書則積極倡導並運用形式化驗證技術，通過數學模型和邏輯推理來證明協議的安全性屬性。這意味著協議的安全性不再是“看起來安全”，而是“被證明安全”。 模型構建：本書將詳細闡述如何為密碼協議建立精確的形式化模型，這些模型能夠捕捉協議的通信過程、狀態轉移以及參與者的行為。 安全屬性定義：針對“可信任新鮮性”的關鍵方麵，本書將提供清晰的形式化定義，例如如何用數學語言描述“防重放”或“時效性”。 定理證明：利用先進的定理證明器或模型檢查工具，本書將展示如何自動或半自動地證明協議在特定安全模型下是否滿足預期的安全屬性。 2. 可信任新鮮性的具體實現機製：本書不僅僅停留在理論層麵，更會深入探討在實際的密碼協議設計中，如何有效地實現“可信任新鮮性”。這包括但不限於： 時間戳（Timestamps）：如何安全地使用時間戳來保證信息的時效性，以及如何應對時間戳可能麵臨的攻擊（例如，時鍾同步問題、對時間戳的篡改）。 隨機數（Random Numbers）：強調高質量隨機數在生成唯一會話標識符、一次性密鑰或Nonce（Number Used Once）中的作用，這些元素是防重放攻擊的關鍵。 序列號（Sequence Numbers）：通過維護有序的序列號，接收方可以檢測到不按順序到達的消息，從而發現重放攻擊。 挑戰-響應機製（Challenge-Response Mechanisms）：利用服務器發送給客戶端的隨機挑戰，客戶端必須生成一個依賴於挑戰的響應，這能有效防止重放攻擊。 基於證書的機製：探討如何在證書授權機構（CA）的信任模型下，利用證書來驗證身份和信息的時效性。 3. 新型密碼協議的設計原則：基於對“可信任新鮮性”的深刻理解，本書將提齣一套指導性的設計原則，用於構建麵嚮未來的密碼協議。這些原則可能包括： 最小特權原則（Principle of Least Privilege）：協議參與者隻應擁有完成其任務所必需的最少權限，以限製潛在的損害範圍。 明確的安全性假設（Explicit Security Assumptions）：清晰地闡述協議所依賴的密碼學原語（如加密算法、哈希函數）以及數學難題的計算復雜度假設。 透明的失敗模式（Transparent Failure Modes）：當協議無法保證安全性時，應以可預測和易於理解的方式失敗，而不是默默地被攻破。 模塊化設計（Modular Design）：將協議分解成獨立的功能模塊，便於理解、分析和重用。 4. 與現有密碼學技術的融閤：本書不會孤立地討論“可信任新鮮性”，而是將其與現代密碼學的其他重要組成部分相結閤，例如： 對稱加密與非對稱加密：探討如何在不同場景下有效地結閤使用這兩種加密方式，以平衡性能和安全性。 數字簽名：如何利用數字簽名來保證消息的完整性和來源的真實性，並與新鮮性機製協同工作。 密鑰交換協議：分析Diffie-Hellman密鑰交換等協議在保證新鮮性方麵的作用和局限性。 零知識證明（Zero-Knowledge Proofs）：可能探討零知識證明在無需暴露敏感信息的前提下，證明某些屬性（包括新鮮性）的可能性。 本書的研究視角與貢獻 《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析》的獨特之處在於其對“可信任新鮮性”的戰略性定位。本書認識到，許多看似安全的密碼協議，在實際部署後之所以會暴露齣安全漏洞，其根本原因往往在於未能充分考慮或有效地實現“新鮮性”這一至關重要的屬性。攻擊者常常利用協議在處理過期信息、重復利用舊會話或身份標識方麵的疏忽，來繞過原有的安全防護。 本書的研究視角將是： 從攻擊者的視角齣發：理解攻擊者是如何利用信息的新鮮性漏洞來發起攻擊的，從而反嚮指導協議的設計。 理論與實踐的橋梁：連接抽象的安全模型與具體的協議實現，提供可操作的設計指南和分析工具。 麵嚮未來的安全性：不僅關注當前已知的威脅，更緻力於構建能夠抵禦未知或新興攻擊的健壯協議。 統一的安全度量：將“可信任新鮮性”作為衡量密碼協議安全性的一個統一維度，從而實現更具普適性的安全評估。 本書的貢獻將體現在： 為密碼協議設計者提供一套更完善的安全設計框架，能夠係統性地考慮和解決新鮮性問題。 為密碼協議分析師提供一種更強大的分析工具和方法論，能夠更精準地識彆協議中的安全隱患。 推動密碼協議研究嚮更深層次、更貼近實際應用的方嚮發展，特彆是在分布式和動態環境中。 提升信息安全領域的整體安全水平，減少因協議設計缺陷而導緻的重大安全事件。 潛在的應用領域 本書提齣的分析框架和設計理念，對於廣泛的應用領域都具有重要的指導意義： 分布式係統與雲計算：在這些環境中，節點之間頻繁通信，狀態信息需要實時更新，新鮮性的保證尤為關鍵。 物聯網（IoT）：大量資源受限的設備需要進行安全通信，輕量級的安全協議需要巧妙地處理新鮮性問題。 區塊鏈與分布式賬本技術：確保交易的不可重復和時效性是區塊鏈安全性的基石。 安全通信協議（TLS/SSL, SSH等）：對這些廣泛使用的協議進行更深層次的安全性分析和改進。 身份認證與授權係統：防止會話劫持和憑證重放攻擊。 實時數據處理與金融交易：確保信息的即時性和不可篡改性。 結論 《密碼協議：基於可信任新鮮性的安全性分析》是一部緻力於解決現代密碼協議安全性挑戰的開創性著作。它將“可信任新鮮性”提升到核心安全屬性的高度，並通過引入先進的形式化驗證技術和係統性的分析框架，為構建更強大、更具彈性的密碼協議提供瞭堅實的理論基礎和實踐指導。本書的目標是幫助研究人員、工程師和安全專傢更深刻地理解密碼協議的安全本質，更有效地設計和評估麵嚮未來的安全解決方案，從而為日益復雜和互聯的信息世界築牢安全屏障。通過本書，讀者將能夠掌握一種全新的視角來審視密碼協議的安全，並為自己在信息安全領域的探索和實踐增添重要的理論武器。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常獨特，它不像傳統教科書那樣平鋪直敘，反而帶有一種強烈的“辯論性”色彩。作者似乎總是在與那些“不夠安全”的傳統協議進行對話，並逐步展示齣引入“可信新鮮性”的優越性。這種對比和論證的方式，使得閱讀過程充滿瞭發現的樂趣。我特彆喜歡它在介紹每一種新協議結構時，都會先迴顧舊有結構的缺陷，這使得新知識的引入顯得水到渠成，邏輯上不可抗拒。在涉及協議的魯棒性分析時，作者對各種異常情況（如網絡延遲、時鍾漂移等）的考慮詳盡得令人稱奇。這已經超越瞭標準的安全分析範疇，進入瞭係統可靠性工程的領域。對於那些在設計金融交易係統或關鍵基礎設施通信協議的專業人士來說，這本書提供的細緻入微的風險規避策略是無價之寶。

評分☆☆☆☆☆

我被這本書的深度和廣度所震撼，它遠超我預期的安全協議分析深度。通常這類書籍容易陷入對特定算法的羅列和描述，但此書的重點顯然在於“如何證明一個協議是安全的”，而不是“這個協議使用瞭什麼技術”。“可信新鮮性”的引入，使得我們審視協議時，必須考慮信息隨時間的有效性和未被篡改的可能性，這極大地提升瞭分析的維度。書中的數學模型推導嚴密，邏輯鏈條清晰，即便是對於一些涉及復雜信息論的證明部分，作者也提供瞭非常直觀的解釋，幫助讀者理解背後的直覺。我發現，許多我過去認為理所當然的安全假設，在作者的框架下被重新審視和質疑。這促使我反思自己以往在設計或評估安全係統時的盲點。對於希望在密碼學理論和工程實踐之間架起橋梁的研究者或高級開發者來說，這本書無疑是寶貴的資源，它教會的不是一套固定的方法，而是一種批判性的安全思維模式。

評分☆☆☆☆☆

從一個剛接觸網絡安全領域的新手角度來看，這本書的挑戰性是巨大的，但迴報也是豐厚的。它並沒有刻意降低理解門檻，而是直接展示瞭行業內最前沿、最細緻的安全分析工作。我花瞭相當長的時間去消化其中關於狀態機模型和形式化驗證的部分。然而，一旦這些核心概念被掌握，你會發現之前那些晦澀難懂的安全漏洞報告和論文突然變得清晰起來。作者似乎非常擅長將高度專業化的概念，通過一係列精心設計的例子來具象化。例如，書中對於重放攻擊和時間窗口依賴的分析，用幾個簡單的場景就說明瞭引入“新鮮性”檢查的必要性。這本書更像是為那些準備深入密碼學應用層麵的工程師準備的“進階指南”，它迫使你不僅僅停留在“加密和簽名”的錶麵，而是要深入到“信息如何被接收和信任”的核心問題上。

評分☆☆☆☆☆

對於長期從事信息安全架構工作的人而言，這本書提供的不僅僅是理論，更是一種思考的範式轉變。它明確地指齣瞭在後量子時代，以及麵對日益復雜的攻擊麵時，傳統基於身份認證的安全模型所固有的局限性。“新鮮性”不再是一個可選項，而是構成信任基石的必要條件。書中對協議層麵的狀態管理和去中心化環境下的時間同步難題的探討尤為精彩，這些都是在主流安全文獻中常常被一筆帶過的內容。作者對於協議的完備性和安全性證明的嚴謹性要求，使得我們必須以一種近乎偏執的態度來審視我們正在部署的每一個安全層。讀完之後，我感覺自己對“信任”這個詞匯的理解都變得更加審慎和結構化瞭，這是一種對底層安全假設進行深度重構的體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本關於安全協議的著作，從一個非常實際的角度切入，讓我對信任機製的構建有瞭全新的認識。作者並非僅僅停留在理論的探討上，而是將“可信新鮮性”這一核心概念，貫穿於整個安全分析的框架之中，構建瞭一個邏輯嚴謹的分析體係。閱讀過程中，我能感受到作者在處理復雜協議時的那種細緻入微，每一個協議步驟的潛在風險點都被剖析得淋灕盡緻。特彆是在麵對現代分布式係統和物聯網場景時，傳統的安全模型顯得力不從心，而這本書提供的基於時間戳和狀態同步的解決方案，無疑為我們指明瞭新的方嚮。它不僅僅是一本教科書式的參考資料，更像是一位經驗豐富的工程師在分享他的實戰心得。那種將抽象的安全概念轉化為具體、可驗證的協議設計原則的過程，是全書最吸引人的地方。我尤其欣賞作者對於不同攻擊模型的分類和應對策略的闡述，使得讀者能夠清晰地辨彆齣哪些安全屬性是可以通過協議設計來保證的，哪些則需要更深層次的係統級支持。