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出版者:Wiley

作者:Abhijit Belapurkar

出品人:

页数:334

译者:

出版时间:2009-04-06

价格:USD 110.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780470519882

丛书系列:

图书标签:

• 分布式系统
• 安全
• 网络安全
• 密码学
• 身份验证
• 访问控制
• 容错
• 一致性
• 区块链
• 云计算

好的，这是一本关于《现代密码学原理与应用》的图书简介。 --- 《现代密码学原理与应用》 导论：信息时代的基石 在当今数字化浪潮席卷的时代，数据已成为最具价值的资产。从金融交易到个人隐私通信，再到国家安全基础设施，信息安全不再是可选项，而是生存的必需。然而，随着计算能力的飞速增长和网络攻击手段的日益复杂，传统的安全措施正面临前所未有的挑战。本书《现代密码学原理与应用》正是在这样的背景下应运而生，它致力于系统、深入地剖析现代密码学这一信息安全的基石技术，为读者构建坚实的安全认知体系。 本书的编写旨在为信息安全专业人员、密码学研究者、以及对数据保护有深刻需求的软件开发者提供一本权威且实用的参考指南。我们摒弃了过分深奥的纯数学证明，转而侧重于将复杂的理论与实际应用场景紧密结合，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。 第一部分：密码学的数学基础与对称加密 信息安全的坚固性，其根源在于严谨的数学逻辑。本书首先从密码学的理论基础入手，为后续所有内容的理解打下坚实的基础。 第三章：数论基础与有限域：我们从必要的数论知识——模运算、欧几里德算法、素数理论（包括费马小定理和欧拉定理）——开始。随后，我们将视角转向有限域（Galois Field）的构造及其在分组密码设计中的核心作用。这部分内容详述了如何利用抽象代数构建安全的数学环境，为理解现代加密算法的内部机制奠定基础。 第四章：经典密码体制的回顾与现代分组密码：回顾了历史上的密码学尝试（如维吉尼亚密码、恩尼格玛机），并深入剖析了它们在面对现代分析方法时的脆弱性。随后，本书的核心转向现代标准——分组密码。我们将详细拆解DES（数据加密标准）和3DES的结构，重点分析其Feistel结构的精妙之处，并着重讲解AES（Rijndael）算法的轮函数设计、S盒（Substitution Box）的构建原则以及密钥扩展过程。我们不仅展示了如何使用这些算法，更探讨了如何通过差分分析和线性分析来评估其抗攻击能力。 第五章：流密码的原理与实现：与分组密码相对，流密码以其高速、低延迟的特性在特定场景（如实时通信）中占据重要地位。本章深入探讨了基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的原理，并详细分析了更复杂的A5/1、RC4（及其安全隐患）以及现代流密码如ChaCha20的设计思想，特别是其状态更新机制和密钥流的生成质量要求。 第二部分：非对称加密与数字签名 对称加密速度虽快，却存在密钥分发难题。本书随后转向非对称密码学，探讨了如何在无需预先安全共享密钥的情况下实现身份认证和密钥交换。 第六章：公钥密码学的理论基石：本章介绍了公钥密码学的基本概念，包括单向函数、陷门单向函数。重点分析了RSA算法的数学原理，包括大数质数生成、模指数运算的效率问题，以及欧拉定理在RSA中的应用。同时，我们会分析RSA的攻击面，例如小指数攻击和因子分解难度。 第七章：椭圆曲线密码学（ECC）：ECC是现代移动和资源受限设备上的首选公钥技术。本章详细介绍了椭圆曲线在有限域上的代数结构、点加法和点乘运算的几何意义。我们深入剖析了ECDSA（椭圆曲线数字签名算法）和ECDH（椭圆曲线迪菲-赫尔曼密钥交换）的流程，强调了ECC在相同安全强度下密钥长度显著减小的优势，并讨论了其实现中常遇到的安全陷阱。 第八章：密钥交换协议：除了基于公钥的交换，本章还回顾了经典的Diffie-Hellman（DH）密钥交换协议，并分析了其容易遭受中间人攻击的缺陷。随后，我们转向更健壮的现代协议，如基于认证的密钥交换机制，确保通信双方在建立共享秘密的过程中能有效抵御主动攻击。 第三部分：数据完整性、认证与后量子密码 密码学的应用不只是保密，更关乎真实性与完整性。随着计算能力的飞跃，对未来威胁的防御也必须纳入考量。 第九章：消息认证码与哈希函数：本章侧重于数据完整性保护。我们首先讲解了生日悖论在密码学中的应用，并深入剖析MD5和SHA-1的结构缺陷与弃用原因。随后，重点分析了SHA-2和SHA-3（Keccak）的设计原理，特别是SHA-3的海绵结构。此外，本章详细阐述了HMAC（基于哈希的消息认证码）的构建及其在验证数据源头方面的作用。 第十章：数字签名技术详解：数字签名是数字世界中“不可否认性”的法律基础。本章将前面介绍的公钥算法与哈希函数结合，详细阐述RSA签名和ECDSA的完整流程，包括随机数选择的重要性。我们也会探讨盲签名等特殊签名的应用场景。 第十一章：后量子密码学展望：量子计算机的出现对现有的基于整数分解和离散对数困难性的公钥系统构成了根本性威胁。本章将介绍当前应对量子威胁的主流方向，包括基于格（Lattice-based）的密码学（如KYBER、Dilithium的原理概述）、基于编码（Code-based）的密码学（如McEliece）以及基于多变量（Multivariate）的密码学。本部分旨在为读者理解和准备过渡到下一代密码标准提供必要的知识储备。 第四部分：密码学在实践中的应用 理论的价值最终体现在实践中。本书的最后部分关注密码学在真实世界协议中的集成与部署。 第十二章：传输层安全（TLS/SSL）协议：TLS是互联网通信安全的支柱。本章将剥离TLS握手过程的复杂性，详细解析TLS 1.3的关键步骤，包括密钥协商、证书验证链、以及如何利用上述密码原语（如DH、数字签名、对称加密）来建立安全通道。我们还将讨论证书的生命周期管理和常见配置错误。 第十三章：零知识证明与安全多方计算基础：本章探索了密码学的前沿领域。我们将介绍零知识证明（ZKP）的直观概念（如交互式证明与非交互式证明），并简要介绍如zk-SNARKs等现代方案的应用潜力。同时，也将涵盖安全多方计算（MPC）的基础思想，展示如何在不泄露各自私有数据的前提下进行联合计算的可能。 结语 《现代密码学原理与应用》旨在成为一本兼具深度、广度与实用性的参考书。通过对数学原理的细致梳理和对现代安全协议的透彻剖析，读者将能够不仅熟练应用现有的加密工具，更能批判性地评估新技术的安全性，从而在构建下一代安全系统时，做出最明智的决策。本书的最终目标是培养具备强大密码学思维的专业人士，确保信息在数字世界中得以安全、可信地流通。 ---

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这本书给我带来的震撼，远远超出了我对“分布式系统安全”这个主题的预期。当我翻开第一页，就被作者那宏大而清晰的叙事风格所吸引。他不仅仅是在罗列技术术语，更是在构建一个完整的认知框架。我惊叹于他能够如此深入浅出地阐述那些原本听起来极为复杂的核心概念，例如 CAP 定理在分布式一致性中的微妙平衡，以及 Raft 或 Paxos 等共识算法在维护系统可用性和可靠性方面所扮演的关键角色。书中对拜占庭容错（BFT）的分析尤其让我印象深刻，它揭示了在充斥着潜在恶意节点的动态环境中，如何通过巧妙的设计来保证数据的完整性和系统的健壮性。我特别喜欢作者在讨论分布式事务时，对两阶段提交（2PC）和三阶段提交（3PC）的深入剖析，不仅解释了它们的原理，更详细地阐述了它们各自的优缺点以及在实际应用中的局限性，这让我对如何在分布式环境中实现原子性操作有了全新的理解。此外，书中对分布式数据库的安全挑战，包括数据分片、副本同步和访问控制等方面的讨论，都极其详尽，为我解决实际工作中的难题提供了宝贵的思路。整体而言，这本书不仅仅是关于技术，更是一种关于如何构建安全、可靠、可扩展的分布式系统的思维方式的启蒙。

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《Distributed Systems Security》这本书，让我深刻理解了分布式系统中安全的重要性，以及如何系统性地解决这些挑战。作者在阐述分布式系统中数据安全和完整性保障的手段时，展现了其专业性。他对分布式系统中数据备份和恢复策略的探讨，尤其是如何在分布式环境下实现高效、可靠的数据备份和灾难恢复，并确保备份数据的安全性，提供了非常宝贵的指导。我尤其对书中关于分布式系统中的安全监控和报警机制的介绍深感着迷，作者详细介绍了如何建立一套完善的分布式系统安全监控体系，包括实时流量分析、日志审计、以及异常行为检测，并如何通过有效的报警机制，及时通知相关人员处理潜在的安全威胁。他对分布式系统中安全漏洞的披露和管理（Security Vulnerability Disclosure and Management）的讨论，也让我对如何建立一个负责任的安全披露流程，以及如何快速有效地响应和修复已知的安全漏洞有了更深的认识。此外，书中对分布式系统中的安全加固和渗透测试（Penetration Testing）的结合，也给了我很大的启发，让我能够通过模拟攻击来检验和提升分布式系统的安全防护能力。这本书的精髓在于，它能够从多个维度，系统性地阐述分布式系统的安全问题，并提供切实可行的解决方案。

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这本《Distributed Systems Security》给我带来的价值，远超乎了我最初的期待。作者在梳理分布式系统安全这一宏大课题时，展现出了惊人的广度和深度。他对分布式系统中的数据一致性问题，以及如何通过拜占庭容错（BFT）算法来解决这些问题，进行了非常细致的阐述。我尤其对书中关于区块链技术在分布式安全中的应用进行了深入的学习，作者不仅介绍了其核心原理，例如哈希函数、数字签名和共识机制，还详细探讨了如何在分布式账本技术中实现防篡改、可追溯和高可用性。他对智能合约安全性的分析也十分到位，揭示了智能合约在执行过程中可能面临的漏洞，以及如何通过形式化验证和安全审计来降低风险。此外，书中对分布式系统中的访问控制模型，例如基于角色的访问控制（RBAC）和基于属性的访问控制（ABAC）在分布式环境下的演进和挑战，也进行了深入的探讨，这让我对如何在复杂的分布式架构中实现精细化的权限管理有了更清晰的认识。作者在讨论分布式系统的安全更新和补丁管理时，也提供了一些值得借鉴的策略，以确保在不停机的情况下，及时修复潜在的安全漏洞。这本书的精髓在于，它能够将复杂的分布式安全概念，以一种清晰、逻辑严谨的方式呈现出来，让读者在学习理论的同时，也能获得实际操作的指导。

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这本书为我揭示了分布式系统安全领域更为前沿的探索方向。作者在讨论分布式系统中安全与性能之间的权衡时，展现了其在高屋建瓴的洞察力。他对分布式系统中数据加密和解密操作对系统性能的影响，以及如何通过硬件加速、优化算法和分布式计算能力来缓解这些影响，进行了深入的分析，这对于在保证安全性的前提下，最大限度地提升分布式系统的吞吐量和响应速度至关重要。我尤其对书中关于分布式系统中安全信任模型（Security Trust Models）的构建和演进的讨论深感着迷，作者探讨了从传统的基于中心化权威的信任模型，到去中心化、基于共识的信任模型（例如在区块链中的应用），以及它们在不同分布式场景下的适用性和安全性考量。他对分布式系统中安全策略的自动化和智能化，以及如何利用人工智能和机器学习来动态调整安全策略，以适应不断变化的安全威胁环境，也提供了非常前沿的思路。此外，书中对分布式系统中的安全合规性（Security Compliance）要求，以及如何设计和实现满足特定行业标准和法规的分布式系统，也给了我很大的启发，让我能够更好地理解和应对日益严格的安全合规性挑战。这本书的价值在于，它能够引导读者思考分布式系统安全发展的未来趋势，并为应对这些趋势做好准备。

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《Distributed Systems Security》这本书，让我对分布式系统中安全的精妙之处有了全新的理解。作者在梳理分布式系统安全挑战时，对如何构建一个具备自我修复和韧性的分布式系统进行了深入的探讨。他对分布式系统中故障检测和隔离机制的介绍，尤其是如何快速准确地识别并隔离故障节点，以防止故障扩散并影响整个系统的可用性，提供了非常实用的建议。我尤其对书中关于分布式系统中安全审计和溯源（Security Auditing and Forensics）的详细阐述感到印象深刻，作者强调了在分布式环境中建立全面、不可篡改的审计日志的重要性，以及如何通过这些日志来追溯安全事件的发生过程，找出问题的根源，并为后续的改进提供依据。他对分布式系统中安全态势感知（Security Situational Awareness）的讨论，以及如何利用各种安全工具和技术来整合分布式系统的安全信息，形成一个统一的安全视图，也让我对如何主动掌握系统的安全状况有了更深的认识。此外，书中对分布式系统中安全漏洞的预测和预防（Security Vulnerability Prediction and Prevention）的探讨，也给了我很大的启发，让我能够从更早的阶段，就着手识别和规避潜在的安全风险，从而构建一个更加安全的分布式系统。这本书的精髓在于，它能够将安全设计理念融入到分布式系统的每一个环节，从而打造一个更加可靠、安全且富有韧性的系统。

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《Distributed Systems Security》这本书，为我打开了分布式系统安全领域的一扇新视角。作者对于分布式系统安全攻防两端的分析都极其到位。在防御方面，他详细介绍了如何通过多层防御策略来保护分布式系统，包括网络安全、应用层安全和数据安全等各个层面。我特别赞赏他对分布式系统中的加密通信，例如 TLS/SSL 在分布式环境中的部署和最佳实践的讲解，这对于保证数据在传输过程中的机密性和完整性至关重要。书中对分布式防火墙和入侵检测系统（IDS）在分布式架构中的设计和实现，也提供了非常有价值的见解。在攻击方面，作者没有回避分布式系统面临的各种已知和潜在的攻击向量，例如分布式拒绝服务（DDoS）攻击、中间人攻击（MITM）、数据篡改攻击以及节点投毒等。他对这些攻击的原理、影响以及攻击者的心理进行了深刻的剖析，这让我能够更好地理解攻击者的思维模式，从而更有效地制定防御策略。书中对安全失效模式（failure modes）的分析，以及如何预测和缓解这些失效，也是非常宝贵的经验。这本书的独特之处在于，它不仅仅是关于如何构建安全的系统，更是关于如何理解并预测系统可能面临的威胁，从而做出更明智的安全决策。

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《Distributed Systems Security》这本书，极大地拓展了我对分布式系统安全边界的认知。作者在梳理分布式系统安全这一复杂课题时，展现了其在理论和实践上的深厚功底。他对分布式系统中的安全策略和治理框架的介绍，让我对如何在高层次上管理分布式系统的安全风险有了更清晰的认识。书中对安全基线、安全策略的制定和执行，以及如何进行定期的安全审计和合规性检查，都进行了非常详尽的阐述。我尤其被书中关于分布式系统中安全漏洞生命周期管理（Vulnerability Lifecycle Management）的讨论所吸引，作者详细介绍了如何从漏洞的发现、分析、修复到验证的整个过程，并提出了许多实用的管理工具和方法。他对安全意识培训在分布式团队中的重要性，以及如何构建一种安全文化，也进行了深入的探讨，这让我认识到技术安全与人文安全同等重要。此外，书中对分布式系统中的应急响应和事件处理流程，以及如何设计一套有效的灾难恢复计划，也给了我很大的启发，让我能够更好地应对突发的安全事件。这本书的精髓在于，它能够将宏观的安全原则与微观的技术实现相结合，为读者提供一个全方位、系统性的安全解决方案。

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这本书为我深入理解分布式系统的安全挑战提供了前所未有的深度。作者在阐述分布式系统固有的复杂性时，将安全性视为构建健壮分布式系统的基石。他对分布式系统中数据隐私保护的探讨，尤其让我着迷。书中详细介绍了如何在分布式环境中实现差分隐私（differential privacy）和零知识证明（zero-knowledge proofs），这为我们在共享和处理敏感数据时，如何在保护用户隐私和保证数据可用性之间找到平衡点，提供了切实可行的技术方案。我对书中关于分布式系统的身份验证和访问控制机制的分析也十分欣赏，特别是对OAuth 2.0和OpenID Connect等协议在分布式场景下的应用和安全考量。作者在讨论分布式系统中的日志和审计机制时，也强调了其在安全事件追踪和责任追溯中的关键作用，并分享了一些构建不可篡改、可验证日志的最佳实践。此外，书中对分布式系统中的容错和灾难恢复策略，以及如何在这些策略中融入安全考量，也给了我很大的启发，让我认识到安全与可用性之间的紧密联系。这本书的价值在于，它能够将分布式系统设计中的安全因素，从一个被动的防御者，转变为一个主动的赋能者，帮助构建更具韧性和可信度的系统。

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这本书为我学习分布式系统安全提供了无与伦比的洞察力。作者在构建分布式系统时，将安全性视为核心要素，而非事后添加的组件。他对分布式事务的安全性分析，尤其是对分布式锁和分布式事务管理器（DTM）在保障一致性和防止并发冲突方面的作用，进行了非常细致的讲解，并着重强调了它们在多节点环境下的安全隐患和应对策略。我尤其对书中关于分布式系统中安全配置管理（Secure Configuration Management）的讨论深感认同，作者强调了保持配置一致性和防止误配置造成安全漏洞的重要性，并介绍了一些自动化工具和流程来管理分布式系统的安全配置。我对书中对分布式系统中异常检测和行为分析（Anomaly Detection and Behavior Analysis）的探讨也十分欣赏，作者详细介绍了如何利用机器学习和数据挖掘技术来识别分布式系统中的异常活动，并为安全事件的早期预警提供了有效手段。此外，书中对分布式系统中的安全加固（Security Hardening）措施，例如最小权限原则、关闭不必要的服务和端口，以及定期进行安全审查，也给了我很大的启发，让我能够更好地构建一个“最小暴露面”的分布式系统。这本书的独特价值在于，它能够将分布式系统的性能、可用性和安全性有机地结合起来，指导读者构建真正健壮且安全的系统。

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这本书所提供的内容，让我对分布式系统的安全有了颠覆性的认知。作者在阐述分布式系统固有的脆弱性时，没有回避那些令人头疼的挑战，比如网络分区、节点故障、延迟抖动以及潜在的恶意攻击。他系统性地分析了这些因素如何威胁到系统的可用性、一致性和分区容错性，并在此基础上，引出了各种先进的安全防护机制。我尤其被书中对分布式身份认证和授权机制的深入探讨所吸引，从传统的基于 PKI 的方案，到更现代的去中心化身份（DID）概念，作者都进行了详尽的介绍和比较，这对于理解如何在庞大且动态的分布式环境中有效地管理和验证用户身份至关重要。书中对分布式密钥管理和加密技术，例如同态加密和秘密共享在分布式场景下的应用，也给了我很大的启发，让我看到了在不牺牲数据隐私的前提下，实现数据处理和分析的可能性。更重要的是，作者在讨论分布式系统的安全审计和监控时，提出了许多实用的方法和工具，这对于我构建能够主动发现和响应安全威胁的系统提供了坚实的基础。这本书的价值在于，它不仅仅停留在理论层面，而是将抽象的安全原则与具体的分布式系统设计实践紧密结合，让读者能够切实感受到安全在分布式系统构建中的重要性。

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