现代密码学趣味之旅 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:金城出版社

作者:彭长根

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2015-7-1

价格:60.00元

装帧:平装

isbn号码:9787515512174

丛书系列:

图书标签:

密码学
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密码学
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具体描述

《现代密码学趣味之旅》为我国首部现代密码技术及应用的科普读物，旨在用简单风趣的语言，深入浅出地介绍现代密码学发展历程及技术应用，如密码学的数学技术、加密、认证、秘密共享、密钥管理、未来密码技术等，使读者既能掌握现代密码学基础知识和技术，了解实际信息安全问题的解决办法，又能激发对密码学的浓厚兴趣，非常适合高中生和非信息安全专业的大学生，以及从事相关工作的机关企事业单位人员阅读。

《密码学：数字世界的守护者》在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不在与数据打交道。从网上购物、社交媒体互动，到银行转账、政府通信，数字信息渗透在我们生活的方方面面。然而，这些海量数据的安全与隐私，正是密码学这一古老而又充满活力的学科所要解决的核心问题。它如同数字世界中的一把把精巧的钥匙和坚固的盾牌，守护着我们的隐私，确保信息的完整与可信。本书《密码学：数字世界的守护者》旨在带领读者踏上一段探索密码学奥秘的精彩旅程。我们将从最基础的概念出发，循序渐进地揭示那些隐藏在日常数字活动背后的数学原理和逻辑思想。你无需具备深厚的数学背景，只需怀揣一颗好奇的心，便能领略到密码学世界的迷人之处。第一部分：揭秘信息隐藏的艺术——古典密码学在深入了解现代密码学之前，我们有必要回溯其历史的根源。第一部分将带大家回到古老的时代，领略早期密码学的智慧结晶。我们会从最简单的替换和置换密码开始，了解它们是如何通过改变字母顺序或用其他字母代替原有字母来达到隐藏信息的目的。例如，著名的凯撒密码（Caesar Cipher）便是替换密码的一个典型例子，它通过将字母表进行简单地偏移来实现加密。我们将详细分析这些古典密码的原理、构造方式，并探讨它们的优点与局限性。接着，我们将深入学习更复杂的古典密码，如维吉尼亚密码（Vigenère Cipher）。这种密码引入了密钥的概念，使得加密过程更加复杂，也更难破解。我们将解释维吉尼亚密码的工作原理，分析其相对于简单替换密码的优势，并介绍一些历史上著名的维吉尼亚密码破解案例，从中体会到密码学与破解的“猫鼠游戏”的早期形态。此外，我们还将探讨一些历史上的著名密码系统，例如斯克莱塔尔密码（Scytale Cipher）和恩尼格玛密码机（Enigma Machine）。斯克莱塔尔密码利用物理工具——一个圆柱体——来打乱字母顺序，展现了早期密码学与物理学的结合。而恩尼格玛密码机则代表了二战时期德国军队高超的密码技术，其破解过程更是成为了密码学史上浓墨重彩的一笔，极大地推动了密码学和计算机科学的发展。通过对这些古典密码的剖析，读者将能深刻理解密码学的基本思想：如何通过算法和密钥来混淆信息，保护其不被未授权者读取。第二部分：现代密码学的基石——对称加密与非对称加密随着计算机技术的飞速发展，古典密码学已经无法满足现代信息安全的需求。第二部分将正式引入现代密码学的核心概念——对称加密和非对称加密。我们首先将聚焦于对称加密（Symmetric Encryption）。在这种加密方式中，加密和解密使用同一个密钥。我们将详细介绍几种重要的对称加密算法，如数据加密标准（DES）及其改进版本三重DES（3DES），以及目前应用最广泛的高级加密标准（AES）。我们将深入剖析AES的工作原理，包括它的分组、子密钥生成、轮函数等关键步骤，并解释为什么AES能够提供如此强大的安全性。同时，我们也会讨论对称加密在实际应用中的优势（如速度快）和挑战（如密钥分发的难题）。随后，我们将转向更加革命性的概念——非对称加密（Asymmetric Encryption），也称为公钥密码学（Public-Key Cryptography）。非对称加密的最大特点是使用一对密钥：一个公钥和一个私钥。公钥可以公开，用于加密信息；而私钥则必须严格保密，用于解密由对应公钥加密的信息。我们将详细介绍这一颠覆性技术的出现，以及基于它的重要算法，如RSA算法。我们会解释RSA算法的数学基础，例如大数分解的困难性，并演示如何利用公钥和私钥进行加密和解密。非对称加密的应用场景极为广泛，我们将探讨它在数字签名、安全套接层（SSL/TLS）协议中的作用。数字签名能够保证信息的真实性和完整性，让我们能够验证信息的来源是否可信，并且内容是否在传输过程中被篡改。SSL/TLS协议则是保障我们网上浏览安全的关键，它使得我们在访问网站时，浏览器与服务器之间能够进行安全可靠的通信。理解了对称加密和非对称加密，我们便能对现代通信的安全机制有一个清晰的认识。第三部分：保障信息完整与身份验证——哈希函数与数字签名除了加密，确保信息的完整性（Integrity）和验证信息的来源（Authenticity）同样至关重要。第三部分将重点介绍哈希函数（Hash Function）和数字签名（Digital Signature）。我们将首先讲解哈希函数。它是一种将任意长度的数据映射为固定长度散列值的函数。我们强调哈希函数的几个关键特性：单向性（难以从散列值反推出原始数据）、抗碰撞性（难以找到两个不同的输入产生相同的散列值）。我们将介绍几种常用的哈希算法，如MD5（虽然已不再安全，但仍是理解概念的良好起点）和更安全的SHA-256。我们会展示哈希函数在文件校验、密码存储等方面的应用，以及它们如何帮助我们检测数据是否被意外或恶意地修改。接着，我们将深入探讨数字签名。数字签名是结合了哈希函数和非对称加密技术的产物。我们将详细解释数字签名的生成过程：首先计算消息的哈希值，然后用发送者的私钥对这个哈希值进行加密，得到的密文即为数字签名。接收者则使用发送者的公钥来解密签名，并重新计算消息的哈希值，如果两者一致，则表明消息来自预期的发送者，并且在传输过程中未被篡改。我们将分析数字签名如何实现身份验证和不可否认性（Non-repudiation），使其成为数字世界中信任的基石。第四部分：深入探索——更高级的密码学概念与应用在掌握了基础的加密、哈希和签名技术后，第四部分将带领读者触及更前沿、更复杂的密码学领域，并展望其未来发展。我们将介绍一些更高级的加密技术，例如：公钥基础设施（PKI）：PKI提供了一个框架，用于管理数字证书和公钥，使得公钥的发布、分发和撤销能够有序进行，从而为大规模的公钥密码学应用奠定基础。我们将解释数字证书的构成，以及证书颁发机构（CA）的作用。密钥交换协议：在非对称加密中，如何安全地交换密钥是一个重要问题。我们将介绍迪菲-赫尔曼密钥交换（Diffie-Hellman Key Exchange）算法，它允许两个不了解对方密钥的参与者，通过共享公共信息来生成一个共享的秘密密钥，而无需在不安全的信道上直接传递密钥。同态加密（Homomorphic Encryption）：这是一种极具潜力的加密技术，它允许在密文上进行计算，而无需先解密。这意味着数据可以在不暴露原始信息的情况下被处理，极大地扩展了隐私计算的可能性。我们将对其基本原理和未来应用进行初步的介绍。零知识证明（Zero-Knowledge Proof）：它允许一方（证明者）向另一方（验证者）证明自己知道某个秘密，而无需透露任何关于该秘密的信息。我们将探讨零知识证明在身份验证、区块链等领域的应用前景。此外，我们还将讨论密码学在现实世界中的一些重要应用，例如：区块链技术：密码学是区块链的核心支撑技术之一，它保证了交易的安全、数据的不可篡改以及去中心化的信任机制。我们将简要介绍密码学如何在比特币等加密货币和分布式账本中发挥作用。物联网（IoT）安全：随着物联网设备的激增，保护这些设备及其产生的数据免受攻击变得越来越重要。我们将探讨密码学如何在物联网环境中提供身份验证、数据加密和通信安全。量子计算与后量子密码学：量子计算的崛起对现有的公钥密码学构成了潜在威胁。我们将介绍量子计算的基本概念，以及“后量子密码学”的研究方向，即开发能够抵抗量子计算机攻击的加密算法。结语《密码学：数字世界的守护者》不仅仅是一本介绍技术原理的书籍，更是一次激发读者对数字世界安全和隐私思考的旅程。从古老的密码到前沿的算法，从数学的严谨到逻辑的巧妙，密码学以其独特的魅力，不断地挑战着我们的智慧，并为构建一个更安全、更可信的数字未来提供着强大的支撑。希望通过本书的阅读，您能对密码学有一个更深入的理解，并对其在保护我们数字生活中所扮演的角色感到赞叹。

作者简介

彭长根，教授，博士，博士生导师。中国密码学会理事兼教育工作委员会委员、贵州省计算机学会常务副理事长兼秘书长、贵州省数学学会理事；公安部《信息网络安全》杂志编委；国家自然科学基金评审专家、贵州省科技计划项目评审专家、贵州省统计局专家库专家、贵州省综合评标专家、贵阳市科技局项目评审专家、贵阳市保密局信息安全专家组专家。

以第一完成人获贵州省科技进步二等奖1项、贵州省教学成果二等奖1项。主持国家自然科学基金3项、省部级科研项目5项。以第一作者或通讯作者发表学术论文近50篇，其中SCI或EI收录近20篇，主编或参编教材3部。担任过十余门基础和专业课教学。获得各种荣誉称号多项。

目录信息

第 1 章漫步密码学的发展之路
1.1 追溯古代信息保密之术
1.2 惊叹军事领域中的密码较量
1.2.1 荧屏故事中的密码学
1.2.2 古战场上的另类较量
1.2.3 国家安全的制高点
1.3 欣赏艺术视觉下的古典密码
1.3.1 替换与换位造就的密码艺术
1.3.2 古典密码实现的基本技巧
1.3.3 古典密码的局限性
1.4 初识应运而生的现代密码学
1.4.1 古典密码面临计算机的挑战
1.4.2 从艺术到科学——现代密码学的产生
1.4.3 打开密码之门的咒语——密钥
1.4.4 密码技术支撑下的信息安全
1.4.5 我国自己的商用密码标准
第 2 章探寻现代密码学的数学之源
2.1 品味数论之美
2.1.1 数论之趣
2.1.2 由时钟想到的——模余运算
2.1.3 大素数判定的苦恼
2.1.4 欧拉函数和欧拉定理
2.1.5 中国古代数学的骄傲——孙子定理
2.2 领会从小学数学抽象出来的近世代数
2.2.1 抽象的"加法"与群论
2.2.2 由除法引出的有限域
2.2.3 域的"种子"——本原元
2.3 捉摸漂浮不定的随机数
2.3.1 砂锅炒板栗的故事
2.3.2 随机数生成算法
2.3.3 国家标准——《随机性检测规范》
2.4 见识计算机也难解的数学问题
2.4.1 计算机求解的"难"与"易"
2.4.2 计算机也"害怕"的数学问题
2.4.3 难解问题假设下的密码学
2.5 领略密码学领域中的数学家风采
2.5.1 信息论创始人与现代密码学的创立
2.5.2 计算机之父与密码破译
2.5.3 密码战背后的数学家
第 3 章穿行对称密码系统之林
3.1 概貌略影
3.1.1 共享密钥的密码方案
3.1.2 信息的"搅拌"
3.1.3 分组密码
3.2 深入数据加密标准 DES
3.2.1 概览算法框架
3.2.2 领会核心结构与技术细节
3.2.3 DES 为什么被攻破
3.2.4 功不可没的商用标准
3.2.5 DES 还能用吗？
3.3 剖析高级加密标准 AES
3.3.1 AES 走向前台
3.3.2 算法结构与技术细节
3.3.3 AES 加密举例
3.3.4 AES vs DES
3.4 研读我国的对称密码标准 SM4
3.4.1 国标 SM4 的诞生
3.4.2 算法细节浏览
3.4.3 应用举例与分析
3.4.4 无线通信安全的福音
3.5 认识轻量级对称密码
3.5.1 步步紧逼的应用需求
3.5.2 "瘦身"的密码算法
3.5.3 几个轻量级密码体制概览
3.5.4 应用普及还有多远
第 4 章攀登公钥密码系统之崖
4.1 入门之引
4.1.1 无需共享密钥的密码方案
4.1.2 公钥密码的精髓——有陷门的单向函数
4.1.3 公钥密码能为我们做什么
4.2 赏析 Diffie-Hellman 密钥交换
4.2.1 密钥交换的苦恼
4.2.2 整数上的对数——离散对数
4.2.3 巧妙的 Diffie-Hellman 密钥协商
4.2.4 中间人攻击
4.3 探究整数分解引出的密码系统 RSA
4.3.1 RSA 设计之巧
4.3.2 RSA 加密举例
4.3.3 RSA 就在我们身边
4.3.4 RSA 面临的挑战
4.3.5 Rivest、Shamir 和 Adleman 其人其事
4.4 摸索椭圆曲线上的密码系统 ECC
4.4.1 椭圆曲线方程
4.4.2 浅说椭圆曲线密码离散对数问题
4.4.3 椭圆曲线密码举例
4.4.4 被看好的公钥密码方案
4.4.5 ECC 走向应用的及时雨——国家标准 SM2
第 5 章鉴赏信息安全认证技术之宝
5.1 感触网上交易的担忧
5.2 惊异信息伪造识别之术——Hash 算法
5.2.1 信息也可以有"指纹"
5.2.2 单向 Hash 函数的构造
5.2.3 几个国际标准
5.2.4 生日悖论与生日攻击
5.2.5 让世界关注的国内成果
5.2.6 我国的杂凑算法标准 SM3
5.3 赞赏身份识别技术
5.4 欣慰拥有数字签名之利器
5.4.1 从手写签名想到的
5.4.2 数字签名设计浅说
5.4.3 电子商务中的数字签名技术
5.4.4 需求催生的各种数字签名方案
5.4.5 保护数字版权的数字水印技术
第 6 章踏入密钥管理技术之洲
6.1 困惑密钥管理之瓶颈
6.2 知晓密钥的类型
6.3 关注密钥管理的内容
6.3.1 密钥生成
6.3.2 密钥分发
6.3.3 密钥存储
6.4 浏览公钥密码基础设施 PKI 平台
6.4.1 PKI 在我们身边
6.4.2 细谈 PKI 技术与应用
第 7 章走进多方密码体制之园
7.1 初见多方密码体制之基石
7.1.1 买股票看承诺方案
7.1.2 从阿里巴巴的咒语看零知识证明
7.1.3 从扑克牌游戏看不经意传输协议
7.2 初探秘密共享
7.2.1 从绝密信息的分拆保存谈起
7.2.2 秘密共享设计方法
7.3 初解安全多方计算
7.3.1 百万富翁炫富引出安全多方计算
7.3.2 安全多方计算如何实现
7.3.3 安全多方计算能做什么
第 8 章开启密码系统安全之门
8.1 明晰密码方案的安全含义
8.1.1 理论安全性
8.1.2 实际安全性
8.1.3 密码方案中的假设
8.2 了然密码方案的安全目标
8.2.1 网络攻击类型和攻击手段
8.2.2 加密方案的安全要求
8.2.3 数字签名方案的安全要求
8.3 见证学术界关注的研究——可证明安全
8.4 见闻密码方案的攻击案例
第 9 章畅游密码学应用之地
9.1 贴近密码技术应用规范
9.2 追寻网上办公系统中的密码技术
9.3 体验电子邮件的加密与认证
9.4 关注网上购物安全保障技术
9.5 探求网上支付的安全防护
9.6 尝试 QQ 聊天隐私保护
9.7 关切手机信息安全
9.8 瞭望云计算中的密码技术
9.9 呼唤大数据时代的信息安全
第 10 章登上密码学未来之舟
10.1 忧虑当前密码技术的局限性
10.2 惊奇混沌现象衍生的密码技术
10.3 遥望量子密码的身影
结束语
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书在理论深度上给我带来了一些小小的“惊喜”。我原本预期这是一本偏向科普和入门介绍的读物，但深入阅读后发现，它在某些核心算法的原理剖析上，远超我的初始期望。它没有满足于停留在概念层面，而是大胆地触及了一些更深层次的数学基础——虽然处理得相当巧妙，没有让非专业人士望而却步。特别是关于椭圆曲线密码（ECC）的介绍部分，作者展示了惊人的洞察力，用简洁的语言解释了那个看似复杂的代数结构是如何实现高安全性和高效率的平衡。这本书的结构安排也非常考究，它似乎故意将一些高难度的内容放置在恰当的时机，此时读者的基础知识已经足够支撑起对这些复杂概念的理解，形成了一种“水到渠成”的顿悟感。我个人认为，这本书的价值就在于它成功架设了一座坚实的桥梁，连接了“大众科普”和“专业理解”的彼岸，使得那些通常被认为只属于研究人员的知识，也变得触手可及，这对于渴望进阶的读者群体来说，是无价的。

评分☆☆☆☆☆

这本书最令我赞叹的，是它所蕴含的那种“人文关怀”和对未来趋势的预判。作者似乎深知，密码学不仅仅是数学和计算机科学的结合体，它更深刻地影响着社会结构、个人隐私和国家安全。在讨论量子计算对现有加密体系的挑战时，行文之间透露出一种对未来技术范式的深沉思考，以及对后量子密码学发展的乐观与审慎。这种超越技术本身的探讨，使得这本书的格局瞬间拔高。它引导我们思考，当数据和隐私成为新的权力中心时，我们应该如何利用这些强大的工具来维护自由与公平。阅读体验是渐进式的——从最初的好奇心，到中间的知识积累，再到最后的哲学反思，作者成功地构建了一个完整的认知闭环。这本书提供的不仅仅是知识，更是一种看待信息时代的安全哲学，值得每一个对未来技术发展感兴趣的人细细品味和反复研读。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格真是让人耳目一新，它不像那些枯燥的教科书，一上来就堆砌复杂的数学公式和晦涩的定义。作者的笔触非常生动，仿佛在和一位老朋友聊天，娓娓道来。我特别喜欢它对历史背景的描绘，比如早期的凯撒密码、恩尼格玛机的诞生，那种在历史洪流中探寻信息安全演变的脉络，让人感觉不仅仅是在学习技术，更是在触摸历史的温度。书中穿插的小故事和案例分析，极大地降低了理解门槛。比如，当讲解公钥加密原理时，它没有直接抛出RSA算法的数学推导，而是用了一个非常形象的比喻，一下子就抓住了核心概念。我发现自己可以毫不费力地跟上作者的思路，即使我对密码学知之甚少，也能被那种层层递进的逻辑所吸引。读完第一部分，我对“信息安全”这个宏大概念有了非常直观和具体的认识，它不再是一个冰冷的术语，而是一个充满智慧和博弈的领域。这种寓教于乐的方式，对于初学者来说，简直是福音，它成功地把“枯燥”的密码学变成了引人入胜的侦探小说。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉呈现绝对是加分项。在如今充斥着大量文字堆砌的电子书中，这本书的实体版本（我购买的是纸质版）在设计上展现了极高的审美水准。大量的图表、示意图和信息图被巧妙地穿插在正文中，它们不仅仅是装饰，更是内容的延伸和辅助理解的利器。例如，在解释哈希函数碰撞问题时，书中设计了一个非常直观的“生日悖论”可视化图表，让我瞬间理解了概率的威力。字体选择舒适耐读，段落间距和留白处理得当，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。更值得一提的是，书中经常会出现一些“彩蛋”性质的插画或小知识点方框，它们通常是一些与主题相关的有趣轶事或者某个概念的“极简版”总结。这使得整个阅读过程充满了发现的乐趣，仿佛在翻阅一本精心制作的博物馆导览手册，每翻一页都有新的惊喜在等待着你。

评分☆☆☆☆☆

从实操应用的角度来看，这本书的实用性也是它的一大亮点。它没有沉溺于纯粹的理论殿堂，而是非常关注密码学如何在现代世界中落地生根。书中对HTTPS协议的运作流程、数字签名、以及区块链背后的加密技术等实际应用场景的分析，细致入微，逻辑清晰。它没有提供代码片段（这很明智，因为它不是一本编程指南），而是聚焦于“为什么”和“如何工作”的机制层面。我尤其欣赏作者在探讨安全漏洞和攻击方法时的客观和审慎态度，这让读者明白，密码学是一场永无止境的攻防战，理解弱点比固步自封更重要。通过阅读这些章节，我不仅理解了我们日常网络交互背后的安全保障，还培养了一种更加批判性的信息消费习惯，开始对“安全”这个词汇有了更深层次的敬畏。这本书成功地将抽象的加密概念，转化成了我们日常生活中可以触摸和感知的安全壁垒。

评分☆☆☆☆☆

数学稍微有些难了，把数学跳过内容也不错

评分☆☆☆☆☆

感觉前一半，关于密码加密部分的内容比较直观；后面信息安全部分重复明显，举例过多，要是有些过渡内容就更好些了。

评分☆☆☆☆☆

深奥密码知识，趣味科普入门。

评分☆☆☆☆☆

感觉前一半，关于密码加密部分的内容比较直观；后面信息安全部分重复明显，举例过多，要是有些过渡内容就更好些了。

评分☆☆☆☆☆

深奥密码知识，趣味科普入门。