現代密碼學(第2版)(重點大學信息安全專業規劃係列教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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許春香 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 現代密碼學
• 信息安全
• 網絡安全
• 加密算法
• 密碼分析
• 通信安全
• 計算安全
• 教材
• 信息安全專業

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302370437

商品編碼：29729535691

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名：現代密碼學(第2版)(重點大學信息安全專業規劃係列教材)

定價：25.0元

作者：許春香

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787302370437

字數：294000

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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許春香、李發根、汪小芬、禹勇、聶旭雲編著的《現代密碼學》係統介紹瞭密碼學的基本知識，包括古典密碼、流密碼、分組密碼、Hash函數、公鑰密碼、數字、密碼協議、可證明安全性理論、基於身份的密碼體製、無證書密碼體製和密碼學的新方嚮。
　　本書內容全麵、概念準確、語言精練，力求使用簡單的語言來描述復雜的密碼學算法和安全性分析問題。本書既可作為信息安全、計算機、通信工程等專業本科生和研究生的教材，也可以作為密碼學和信息安全領域的教師、科研人員與工程技術人員的參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代密碼學（第2版）》 信息安全領域前沿理論與實踐的深度解析 本書深入淺齣地探討瞭現代密碼學這一信息安全基石的理論體係與應用實踐。作為一本麵嚮重點大學信息安全專業規劃的教材，它旨在為讀者構建一個紮實而全麵的密碼學知識框架，使之能夠深刻理解現代通信、數據保護以及數字信任的底層機製。全書內容聚焦於密碼學核心概念、算法原理、安全模型以及實際應用，力求在嚴謹的學術性與麵嚮工程實踐的指導性之間取得平衡。 第一部分：密碼學基礎理論與古典密碼 在信息爆炸與網絡互聯日益普及的今天，信息安全的重要性不言而喻。密碼學作為保障信息安全最直接、最有效的手段，其發展曆程與核心理論是理解現代信息安全體係的起點。《現代密碼學（第2版）》首先將讀者帶迴到密碼學的源頭，從古典密碼學的基本概念入手，探討其發展演變。我們學習置換、替代等基本操作，理解凱撒密碼、維吉尼亞密碼等早期加密方法的原理與局限性。這些看似簡單的古典密碼，實則蘊含著密碼學最樸素的思想——將明文隱藏於密文中，對抗竊聽與篡改。通過對這些早期密碼的分析，讀者能初步體會到密碼學中的“信息隱藏”與“對抗性”這兩個核心命題。 更重要的是，古典密碼學的研究為後來的現代密碼學奠定瞭基礎。我們不僅要瞭解這些加密方法的具體實現，更要深入分析其安全性弱點，例如頻率分析、已知明文攻擊等。這有助於我們理解為什麼需要更強大的加密技術，以及安全分析方法在密碼學中的關鍵作用。本書將詳細介紹如何通過數學工具和統計學方法來破解古典密碼，從而讓讀者深刻認識到，一個密碼係統的安全性，與其背後的數學理論和分析手段密不可分。 第二部分：對稱加密技術：速度與效率的藝術 隨著計算能力的提升和信息傳輸量的劇增，效率成為密碼學設計中不可忽視的考量。對稱加密算法，即加密與解密使用相同密鑰的算法，因其極高的運算速度在海量數據加密和實時通信場景下扮演著至關重要的角色。《現代密碼學（第2版）》將詳細闡述現代對稱加密的核心代錶——分組密碼。 本書將深入剖析最經典的兩種分組密碼體製：數據加密標準（DES）及其演進版三重DES（3DES），以及被廣泛應用的國際數據加密算法（AES）。對於DES，我們將揭示其工作原理，包括其構成模塊——乘法器、替代盒（S-box）和置換盒（P-box）的設計思想，並分析其安全性，解釋為何在當前環境下DES已不再是安全的標準。隨後，我們將重點聚焦於AES，這是當前對稱加密的事實標準。本書將詳細解析AES的三輪循環過程：字節替代（SubBytes）、行移位（ShiftRows）、列混閤（MixColumns）和輪密鑰加（AddRoundKey）。我們將深入探討每一步操作的數學原理和在抵抗各種攻擊（如差分分析、綫性分析）方麵的作用。 此外，本書還將介紹不同的工作模式，如ECB、CBC、CFB、OFB、CTR等。這些工作模式將分組密碼的基本塊操作擴展到可處理任意長度的明文，並為實現不同的安全屬性（如消息完整性、隨機性）提供保障。我們將分析每種工作模式的優缺點，以及在不同應用場景下的適用性，幫助讀者選擇最適閤其需求的模式。理解對稱加密算法的設計哲學和工作模式，對於設計和實現安全的係統至關重要，特彆是在需要處理大量敏感數據時，例如數據庫加密、文件加密和安全的網絡通信（如TLS/SSL）。 第三部分：非對稱加密技術：密鑰管理與數字信任的基石 與對稱加密不同，非對稱加密（公鑰加密）使用一對密鑰：公鑰用於加密，私鑰用於解密。這一革命性的設計解決瞭對稱加密中密鑰分發的難題，並催生瞭數字簽名等關鍵安全機製。《現代密碼學（第2版）》將係統地介紹非對稱加密的數學基礎和核心算法。 本書將從數論的經典問題——大整數分解問題（RSA算法基礎）和離散對數問題（Diffie-Hellman密鑰交換、ElGamal算法基礎）——齣發，逐一闡述這些難題的數學原理及其在密碼學中的應用。我們將深入分析RSA算法的加密、解密和密鑰生成過程，並探討其安全性所依賴的大數分解的睏難性。同時，我們將詳細介紹Diffie-Hellman密鑰交換協議，解釋其如何通過公開信道安全地協商共享密鑰，而無需預先共享任何秘密。 此外，本書還將引入更復雜的公鑰密碼體製，例如基於橢圓麯綫的密碼學（ECC）。我們將解釋橢圓麯綫的數學性質，以及為什麼在相同安全級彆下，ECC所需的密鑰長度比RSA短得多，這在資源受限的環境（如移動設備、物聯網）中具有顯著優勢。 非對稱加密的應用遠不止於加密。本書將重點介紹數字簽名技術，它是驗證數據來源真實性和完整性的關鍵。我們將講解如何利用公鑰和私鑰的特性來創建和驗證數字簽名，並分析不同的簽名方案，如RSA簽名、DSA（Digital Signature Algorithm）和ECDSA（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）。數字簽名在電子商務、軟件發行、身份認證等領域發揮著不可或缺的作用。 第四部分：密碼學中的散列函數與消息認證 信息在傳輸和存儲過程中，除瞭需要加密以保證機密性，還需要確保其完整性和真實性，防止被篡改。《現代密碼學（第2版）》將深入探討散列函數（哈希函數）在這一方麵的關鍵作用。 我們將詳細介紹散列函數的定義、性質（如單嚮性、抗碰撞性）以及常用的散列算法，包括MD5（盡管已不安全，但作為曆史和對比）、SHA-1（同樣麵臨安全挑戰）以及當前推薦使用的SHA-2係列（SHA-256, SHA-512）和SHA-3。本書將分析這些算法的設計思想，例如Merkle-Damgård結構，並闡述它們如何通過迭代壓縮函數將任意長度的輸入映射為固定長度的輸齣。 散列函數不僅用於數據校驗，更在消息認證碼（MAC）的構建中發揮核心作用。我們將講解HMAC（Hash-based Message Authentication Code）等基於散列函數的MAC機製，以及它們如何通過密鑰來驗證消息的完整性和發送者身份。同時，本書還將介紹基於對稱加密的MAC（如CMAC）和基於公鑰加密的MAC（如RSA-PSS）。 通過對散列函數和消息認證技術的深入學習，讀者將能夠理解如何構建一個既能隱藏信息內容，又能確保信息未被篡改的完整的信息安全係統。 第五部分：密鑰管理與證書體係 無論是對稱加密還是非對稱加密，密鑰的生成、存儲、分發、更新和銷毀都是密碼學應用中最具挑戰性也最關鍵的環節。不安全的密鑰管理將導緻整個加密係統的崩潰。《現代密碼學（第2版）》將係統地闡述密鑰管理的重要性以及成熟的解決方案。 本書將討論對稱密鑰的管理難題，例如如何在大量用戶之間安全地分發對稱密鑰。我們將介紹密鑰分配中心（KDC）的概念，以及Kerberos協議的工作原理。對於非對稱密鑰，我們將重點介紹公鑰基礎設施（PKI）的體係結構。我們將詳細解釋數字證書的作用，包括證書的組成部分（如公鑰、身份信息、簽名）、證書頒發機構（CA）的角色、證書鏈的驗證過程以及信任模型。 此外，本書還將涉及密鑰更新與銷毀策略，以及如何應對密鑰泄露等安全事件。理解PKI和密鑰管理的全貌，是部署和使用現代密碼學技術解決實際安全問題的必備知識。 第六部分：更高級的密碼學主題與未來展望 除瞭上述核心內容，本書還將涉足一些更高級的密碼學主題，為讀者提供更廣闊的視野。 我們將簡要介紹密碼學在保護隱私方麵的應用，例如零知識證明（Zero-Knowledge Proofs），它允許一方證明另一方知道某個秘密，而無需透露任何關於該秘密的信息。這將有助於讀者理解如何構建更注重隱私保護的分布式係統和身份驗證方案。 此外，我們還將探討一些與密碼學相關的協議和標準，如TLS/SSL協議棧，它是保障互聯網通信安全的基石。我們將分析TLS/SSL協議中加密、認證和密鑰交換的實現機製，讓讀者理解我們日常使用的HTTPS是如何工作的。 本書還將對密碼學領域的最新發展和前沿研究進行展望，例如後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography）的必要性及其研究方嚮，以及同態加密（Homomorphic Encryption）等能夠實現“在加密數據上進行計算”的革命性技術。這些內容旨在激發讀者的研究興趣，並為他們未來在信息安全領域的深入探索提供方嚮。 《現代密碼學（第2版）》旨在通過嚴謹的數學推導、清晰的邏輯闡述和豐富的實際案例，帶領讀者全麵掌握現代密碼學的核心理論和關鍵技術，為他們在信息安全領域的研究和實踐打下堅實的基礎。無論您是信息安全專業的學生、研究人員，還是對信息安全充滿興趣的工程師，本書都將是您探索密碼學世界不可或缺的指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀設計真的讓人眼前一亮，不像很多技術書籍那樣枯燥乏味，封麵設計既有科技感又不失穩重，拿在手裏沉甸甸的，很有分量。內頁的紙張質量也很好，印刷清晰，字體大小適中，長時間閱讀眼睛也不容易疲勞。最讓我感到驚喜的是，它的目錄結構設計得非常閤理，從基礎概念的引入到高級主題的深入探討，過渡自然流暢。尤其是一些關鍵公式和定理的推導過程，作者的處理方式非常細緻到位，不僅給齣瞭結果，還解釋瞭每一步背後的邏輯和意義。對於初學者來說，這種詳盡的講解方式極大地降低瞭理解的門檻，感覺作者真的是站在讀者的角度去編寫這本書的，力求讓每一個概念都能被清晰地掌握，而不是僅僅停留在理論層麵。這種對細節的關注，使得整本書的閱讀體驗非常舒適和高效。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在安全領域摸爬滾打的從業者，我深知一本好的參考書對於知識體係構建的重要性。這本書在內容的廣度和深度上都達到瞭很高的水準。它不僅僅羅列瞭各種算法和協議，更重要的是，它深入剖析瞭這些技術背後的數學原理和設計哲學。比如，它對橢圓麯綫加密（ECC）的介紹，不隻是停留在參數的選擇上，而是巧妙地將代數幾何的背景知識穿插進來，使得讀者能更深刻地理解其安全性和效率優勢。此外，書中對一些經典攻擊場景的剖析，也顯得尤為專業和前瞻。它會模擬真實世界中的威脅環境，展示傳統加密方法在麵對新型計算能力（如量子計算）時的潛在風險，這為我們思考未來安全架構提供瞭非常寶貴的思路。這本書無疑為構建紮實的密碼學理論基礎，提供瞭堅實的墊腳石。

評分☆☆☆☆☆

從教學法的角度來看，這本書的章節組織和知識點遞進設計堪稱典範。它采取瞭一種循序漸進、螺鏇上升的結構，確保瞭知識的牢固積纍。例如，它不會在前期就拋齣過於復雜的證明，而是先用直觀的方式建立起讀者的直覺理解，然後再逐步引入必要的數學工具進行嚴謹論證。對於復雜的密碼體製，書中通常會配有清晰的流程圖和算法描述，這對於理解協議的交互過程非常有幫助。而且，書中每章末尾的思考題和延伸閱讀推薦，也極大地拓寬瞭讀者的視野，引導我們去探索更前沿的研究方嚮和更深層次的理論問題。這本書不僅僅是知識的載體，更像是一個完整的學習路徑規劃圖，為有誌於在密碼學領域深耕的人士，打下瞭最堅實、最全麵的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹，但又不失學術上的靈動性。在描述復雜概念時，作者選擇的詞匯精準到位，避免瞭模棱兩可的錶達，這在密碼學這種對精確度要求極高的學科中至關重要。我特彆欣賞作者在引入新章節或新主題時所采用的“曆史背景和動機”的鋪墊。比如，在介紹公鑰密碼學誕生之初的挑戰時，作者通過迴顧曆史上的信息安全睏境，自然地引齣瞭RSA和Diffie-Hellman的創新之處，這使得學習過程更有代入感和故事性，極大地增強瞭學習的內在驅動力。不同於許多冷冰冰的教科書，這本書仿佛有一位學識淵博的導師在耐心地引導你探索知識的邊界，讓人在追尋真理的路上充滿敬畏與興奮。

評分☆☆☆☆☆

我是一個偏嚮實踐操作的學習者，所以對於理論書籍的接受度往往比較低，但我發現這本書在理論與實踐的結閤上做得非常巧妙。雖然它是一本偏嚮理論深度的教材，但它並沒有迴避實際應用中的“陷阱”。作者在講解完一個抽象的安全模型後，往往會緊接著給齣一些實際的例子，比如在TLS握手中某個參數設置不當可能導緻的漏洞，或者在數字簽名算法實現中容易齣現的Side-channel攻擊防範措施。這些“實戰經驗”的融入，讓原本晦澀的數學推導變得“有血有肉”，讓人更能體會到密碼學在工程實現中的重要性。它教會我的不僅僅是“如何計算”，更是“如何在真實係統中安全地使用這些計算結果”。這種注重工程實踐和安全意識培養的編寫風格，對於我這樣的技術人員來說，是極其寶貴的財富。