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页数:284

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出版时间:2009-3

价格:29.00元

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isbn号码:9787307067042

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数字时代的信任基石：现代密码学原理与应用 图书简介 在信息爆炸与数字化浪潮席卷的今天，数据安全与隐私保护已成为悬在社会、商业乃至个人头顶的达摩克利斯之剑。我们依赖互联网进行金融交易、医疗记录交换、敏感信息传输，每一个比特的流动都伴随着潜在的风险。本书并非传统意义上对密码学历史和基础概念的梳理，而是聚焦于现代密码系统在实际工程和理论前沿的应用、安全模型构建以及面对新型威胁时的防御策略。 本书旨在为信息安全工程师、系统架构师、高级计算机科学专业学生以及所有关注数据主权和数字身份安全的人士，提供一个全面、深入且极具实操性的技术指南。我们避开了对“密码学引论”中常见的基础概念（如古典密码体制、模运算基础等）的冗长铺陈，而是直接深入到构建可信赖数字基础设施所需的复杂工具箱。 第一部分：公钥基础设施（PKI）的深度解析与超越 本部分将对当前主流的公钥加密体系进行批判性审视和工程化分析。我们将不再满足于仅描述RSA和ECC的工作原理，而是深入探讨它们在不同安全域（如低功耗设备、高吞吐量服务器）中的性能优化、侧信道攻击防御机制，以及密钥管理生命周期（KMLC）的自动化与合规性实践。 后量子密码学的工程准备（PQC）： 随着量子计算威胁日益临近，我们详细分析了基于格（Lattice-based）、基于哈希（Hash-based）和基于编码（Code-based）的代表性算法（如Kyber、Dilithium）。重点在于评估其带宽开销、计算复杂度和现有硬件平台的迁移难度，并提供一套量化的评估框架，指导企业在当前基础设施中进行“量子安全化”的路线图规划。 零信任架构下的证书与身份验证： 探讨如何利用基于属性的加密（ABE）和可验证凭证（VCs）构建比传统X.509证书更灵活、更细粒度的访问控制体系。深入解析了去中心化身份（DID）框架如何利用区块链技术重塑用户主权身份（SSI），并讨论了其在供应链溯源和跨境数据流中的应用潜力。 第二部分：隐私增强技术（PETs）的前沿实践 数据的使用价值与隐私保护之间的矛盾是现代信息社会的中心议题。本部分聚焦于那些允许数据在不泄露其原始内容的情况下进行计算的技术。 同态加密（HE）的实际部署： 我们将深入探讨全同态加密（FHE）的最新进展，特别是TFHE、BFV和CKKS方案的适用场景对比。重点分析如何在实际云环境中部署HE，克服其巨大的计算开销和内存占用问题，例如通过硬件加速（FPGA/ASIC）和密文压缩技术。我们将展示如何使用HE进行安全的多方线性回归分析和简单的机器学习推理。 安全多方计算（MPC）的协议工程： 深入解析不经意传输（OT）、秘密共享（SS）方案，并比较基于环或域的MPC框架（如SPDZ、Yao's Millionaires' Problem变体）的优劣。本章提供了一套详尽的MPC协议设计模板，用于解决金融欺诈检测、联合数据分析等高敏感度场景，特别强调了抗恶意（Active）攻击的协议构造。 零知识证明（ZKP）在可扩展性中的角色： 不仅仅停留在理论层面，我们详细对比了SNARKs（如Groth16, PLONK）和STARKs的证明生成时间、验证复杂度和透明性。重点剖析了如何利用ZKP解决区块链的可扩展性问题（Layer 2 解决方案），以及在合规性审计中，如何无需披露财务细节即可证明特定条件的满足。 第三部分：新型威胁模型下的加密防御 信息安全战场从未停歇，本部分关注那些对传统加密范式构成严峻挑战的新型攻击向量和防御策略。 侧信道攻击的深入防御： 详细剖析了针对SM4、AES等主流算法的功耗分析（DPA）、电磁辐射分析（EMA）和缓存时序攻击的最新变种。本书提供了在软件层面（如掩码技术、随机化指令集）和硬件层面（如安全元件设计）中实施非线性掩码和去相关性预处理的具体工程指南，以达到对抗高精度侧信道攻击的要求。 抗篡改与数据完整性： 探讨了基于时间戳的密码学证明（如Merkle-Damgård结构的局限性），并重点介绍了有状态（Stateful）和无状态（Stateless）哈希函数在检测长期数据漂移和恶意篡改中的应用。深入研究了数字签名方案对中间人攻击的健壮性，以及如何利用“签名绑定”（Signature Binding）技术强化密钥恢复流程。 硬件安全模块（HSM）与可信执行环境（TEE）： 分析了Intel SGX、AMD SEV等技术在构建真正隔离的计算环境中的作用。本书提供了在TEE内安全加载密钥材料、执行敏感加密操作的远程证明（Remote Attestation）协议规范，并讨论了这些环境面临的“幽灵/熔断”类软件漏洞的持续性风险管理策略。 结论：面向未来的加密设计哲学 本书的最终目标是培养读者一种面向未来、注重韧性（Resilience）的加密设计思维。我们强调，密码学不再是孤立的数学工具，而是深度嵌入到系统架构、合规性要求和用户体验中的核心工程学科。通过对这些先进技术和复杂工程挑战的深入剖析，读者将能够设计、评估和部署能够抵御当前和未来威胁的下一代安全系统。本书为超越“基础”而迈向“精通”提供了不可或缺的桥梁。

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**评价一** 作为一名对信息安全领域充满好奇的初学者，我最近有幸接触到了《密码学引论》。这本书的封面设计简洁而富有科技感，立刻就吸引了我的注意。翻开书页，我被作者的文字风格所深深吸引。它不像很多技术书籍那样枯燥乏味，而是以一种非常亲切、易懂的方式，将复杂的密码学概念娓娓道来。我尤其欣赏作者在解释一些核心概念时所使用的类比和实例，比如在讲解对称加密和非对称加密时，作者生动地描绘了“锁和钥匙”以及“信封和邮票”的比喻，让我这个完全没有基础的人也能迅速抓住关键。在学习过程中，我发现书中不仅涵盖了基础的加密算法，还对一些更高级的主题进行了触及，例如数字签名、哈希函数以及公钥基础设施（PKI）等。作者并没有止步于理论的介绍，而是花了大量的篇幅来阐述这些技术在现实世界中的应用，比如电子商务、安全通信以及数字身份认证等等。这让我深刻体会到密码学并非仅仅是学术研究，而是支撑着我们现代社会安全运行的基石。阅读过程中，我时常会停下来思考，尝试将学到的知识与我日常接触到的网络服务联系起来，比如我每次使用网银时，都更加清楚背后有哪些强大的加密技术在默默守护着我的财产安全。虽然有些章节对于完全的门外汉来说可能仍有挑战，但我相信通过反复研读和思考，我一定能逐渐掌握这些宝贵的知识。

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**评价五** 《密码学引论》这本书为我打开了通往信息安全世界的一扇大门，它以其严谨的逻辑、清晰的阐述和丰富的实例，让我对密码学的各个方面都有了深入的了解。作者在讲解各个加密算法时，都会详细地介绍其设计原理、工作流程以及安全性分析，这让我能够更全面地理解这些算法的优缺点。我尤其对书中关于“分组密码”和“序列密码”的对比分析印象深刻，作者通过比较它们的工作方式和适用场景，让我对不同类型的对称加密有了更清晰的认识。我也非常喜欢书中对“公钥加密”的深入讲解，比如RSA算法的原理，作者不仅解释了其数学基础，还详细阐述了其安全性的来源。这让我明白了为什么我们可以信任通过公钥加密进行的安全通信。这本书不仅仅是理论知识的堆砌，它还积极地将这些理论与实际应用相结合，例如在讲解数字签名时，作者就详细阐述了它如何用于验证文档的来源和完整性，这在法律合同和身份认证等领域都有着至关重要的作用。阅读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习一种技术，更是在学习一种思维方式，一种如何用数学和逻辑来解决现实世界中安全问题的思考方式。

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**评价三** 《密码学引论》这本书给我带来了前所未有的学习体验，我感觉自己就像在一位经验丰富的向导的带领下，探索着密码学的广阔天地。作者的叙事方式非常生动，将原本可能枯燥的公式和算法，通过引人入胜的讲解变得鲜活起来。我尤其对书中关于“公钥基础设施（PKI）”的部分印象深刻，作者详细阐述了证书颁发机构（CA）、数字证书以及信任链的概念，并解释了它们是如何协同工作来建立安全的通信通道的。这让我对HTTPS协议以及我们日常使用的SSL/TLS证书有了更清晰的认识，也让我明白为什么我们需要信任那些看不见的“数字身份”。书中对现代密码学研究前沿的介绍也让我感到非常兴奋，比如量子密码学和后量子密码学的发展趋势，这让我看到了密码学领域仍在不断创新和进步。作者并没有回避一些复杂的数学证明，但却用一种循序渐进的方式，让即使是对高等数学不太熟悉的读者也能逐步理解其中的逻辑。我常常在读完一个章节后，会主动去查找相关的资料进行拓展阅读，这进一步加深了我对知识的理解。这本书不仅是学习密码学的入门读物，更是一本能够激发我对这个领域深入研究兴趣的宝藏。

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**评价二** 我对《密码学引论》这本书的整体感受可以用“拨云见日”来形容。在此之前，我一直对密码学抱有一种敬畏又模糊的印象，总觉得它是一个只属于少数高科技人才的神秘领域。然而，这本书彻底改变了我的看法。作者用一种极其清晰且逻辑严谨的笔触，将这个看似深奥的学科一层层地剥开，让我得以窥见其内在的精妙与魅力。我尤其赞赏书中对数学原理的讲解，虽然我并非数学专业出身，但作者巧妙地将必要的数学基础融入到加密算法的解释中，使得我对模运算、有限域等概念有了更深入的理解，也理解了它们是如何构建出强大的加密系统的。书中对于历史的梳理也让我印象深刻，从古代的凯撒密码到现代的先进算法，作者展现了密码学发展的脉络，也让我看到了人类智慧在不断追求信息安全方面的演进。我特别喜欢书中关于“哈希函数”的章节，作者解释了它的单向性和抗碰撞性，并说明了它在数据完整性校验方面的作用。这让我联想到自己在处理重要文件时，如何通过哈希值来确保文件没有被篡改。这本书不仅传授了知识，更重要的是培养了我对信息安全问题的思考方式，让我能够从更深层次去理解网络世界中存在的风险以及应对这些风险的策略。

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**评价九** 《密码学引论》这本书为我提供了一个绝佳的平台，让我能够系统性地学习密码学的知识。作者的写作风格非常扎实，他并没有回避那些复杂的数学概念，而是以一种循序渐进的方式，引导读者理解它们在密码学中的应用。我特别喜欢书中对“模幂运算”的深入讲解，它不仅是RSA算法的核心，也是许多其他加密算法的基础。作者通过清晰的数学推导和实例，让我对模幂运算的性质有了更深刻的理解。书中关于“分组密码的模式”的介绍也让我印象深刻，比如ECB、CBC、CFB、OFB等模式，作者详细阐述了它们的工作原理和安全特性，并分析了在不同场景下应该选择哪种模式。这让我明白了如何根据实际需求来优化加密方案。我非常欣赏书中对“身份认证”和“数字签名”的结合讲解，它让我明白了如何通过这些技术来确保通信双方的身份可信，以及信息的完整性和不可否认性。阅读这本书，我感觉自己不仅掌握了理论知识，更重要的是，培养了分析和解决实际安全问题的能力，让我能够更好地理解和应对信息时代的安全挑战。

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**评价七** 《密码学引论》这本书的阅读体验超出了我的预期，它以一种高度结构化的方式，将庞杂的密码学知识体系呈现得井井有条。作者在讲解时，始终遵循着“由浅入深，由易到难”的原则，确保读者能够一步步地掌握核心概念。我特别欣赏书中对“置换密码”和“代替密码”的介绍，作者详细阐述了它们的原理和局限性，并引出了更高级的密码学概念。这让我对密码学的发展历程有了更清晰的认识。书中关于“填充攻击”和“重放攻击”等安全漏洞的讲解也让我印象深刻，作者通过生动的案例，揭示了密码系统可能存在的薄弱环节，并提出了相应的防御措施。这让我深刻认识到，密码学的安全性是一个持续对抗和不断进化的过程。我非常喜欢书中关于“对称加密”和“非对称加密”的比较分析，作者详细阐述了它们各自的优缺点以及适用场景，让我对如何选择合适的加密方式有了更深入的理解。这本书不仅为我提供了宝贵的知识，更重要的是，它培养了我严谨的逻辑思维能力和解决问题的分析能力，让我能够更自信地应对信息安全挑战。

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**评价四** 在我阅读《密码学引论》的过程中，我体会到了知识循序渐进的力量。这本书就像一个精心设计的阶梯，每一级台阶都稳固地支撑着下一级内容的引入。作者在讲解过程中，始终保持着对读者的同理心，他深知初学者可能面临的困难，因此在引入新的概念时，总是会先回顾前面已经掌握的知识点，并且通过大量细致的解释来帮助读者建立起完整的知识体系。我特别欣赏书中关于“差分密码分析”和“线性密码分析”的章节，作者用清晰的图示和实例，说明了这些针对对称加密算法的攻击方法，让我对密码系统的安全性有了更直观的认识，也理解了为什么需要设计更健壮的加密算法。更重要的是，这本书不仅仅局限于理论的讲解，它还深入探讨了密码学在现实世界中的应用，从国家安全到个人隐私，无处不体现着密码学的重要性。我常常会在阅读过程中，思考这些技术是如何影响着我的生活，比如我如何通过安全的通信软件来保护我的个人信息，以及如何在网上进行安全的交易。这本书让我对信息安全有了更深刻的理解，也让我认识到，掌握密码学的知识，就是在为自己构建一道坚实的数字屏障。

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**评价十** 《密码学引论》这本书的阅读过程，对我而言是一次思想的启迪和知识的重塑。作者以其深厚的功底和清晰的思路，将密码学这个复杂而迷人的领域展现在我面前。我特别欣赏书中对“密钥交换”的详细介绍，比如Diffie-Hellman密钥交换协议，作者不仅解释了其数学原理，还阐述了它如何在不安全的信道上安全地建立共享密钥。这让我对现代通信的安全性有了更直观的认识。书中关于“差分隐私”和“同态加密”等前沿技术的介绍也让我感到兴奋，它让我看到了密码学在保护个人隐私和实现安全计算方面的巨大潜力。我非常喜欢书中关于“公钥加密”的原理讲解，作者详细阐述了RSA算法的数学基础，以及其在安全性方面的保障。这让我明白了为何我们可以信任基于公钥加密的安全通信。阅读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习一种技术，更是在学习一种保护信息、保障安全的生活方式。它让我对数字世界的安全有了更深刻的理解，也激发了我对这个领域持续探索的兴趣。

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**评价六** 我一直对如何保护信息安全感到好奇，而《密码学引论》这本书恰好满足了我的求知欲。作者用一种引人入胜的方式，将复杂的密码学概念化繁为简，让我这个非技术背景的读者也能轻松理解。我特别喜欢书中关于“模运算”的讲解，它虽然看似基础，但却是许多现代加密算法的核心。作者通过生动的例子，将抽象的数学概念具象化，让我对模运算在加密过程中的作用有了直观的认识。书中对“椭圆曲线密码学”的介绍也让我大开眼界，作者解释了其在高效率和高安全性方面的优势，以及它在移动设备和物联网领域的广泛应用。这让我更加理解了为何在资源受限的环境下，椭圆曲线密码学成为首选的加密方案。此外，我对书中关于“哈希函数”的讲解也印象深刻，作者详细说明了它的雪崩效应和抗碰撞性，并阐述了它在数字签名和密码存储中的关键作用。我常常会在读完一个章节后，主动去思考这些技术是如何在我日常使用的各种应用程序中发挥作用的，比如社交媒体的密码存储、电子邮件的数字签名等等。这本书不仅增长了我的知识，更激发了我对信息安全领域的探索热情。

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**评价八** 接触《密码学引论》这本书，让我对信息安全的世界有了更清晰的认知。作者以一种非常亲和的语言，将那些原本令人望而生畏的数学公式和加密算法，变得易于理解和接受。我尤其赞赏书中对“随机数生成”的讲解，它看似简单，但却是许多加密协议安全性的基石。作者深入分析了伪随机数生成器（PRNG）和真随机数生成器（TRNG）的原理，以及它们在密码学中的重要作用。这让我明白了为什么一些加密系统会因为弱随机数而面临安全风险。书中对“密钥管理”的探讨也让我受益匪浅，作者详细阐述了密钥的生成、分发、存储和销毁等各个环节的重要性，以及如何通过有效的密钥管理来保障整个加密系统的安全。我非常喜欢书中关于“零知识证明”的介绍，它以一种令人惊叹的方式，解决了如何在不泄露任何隐私信息的情况下证明某个事实的有效性。这让我看到了密码学在隐私保护领域的巨大潜力。阅读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习技术知识，更是在学习一种保护自己和他人信息安全的方法论，它让我对数字世界的安全有了更深刻的理解和认识。

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