量子保密通信引论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:169

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出版时间:2010-1

价格:38.00元

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isbn号码:9787564029289

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图书标签:

• 量子通信
• 量子保密
• 量子密钥分发
• 密码学
• 信息安全
• 量子信息
• 物理学
• 通信工程
• 科普
• 前沿科技

《密码学原理与实践：从古典到现代的演进》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且结构清晰的密码学知识体系，涵盖从古典密码学的基本概念到现代密码学核心理论与应用的全景图。我们致力于揭示信息安全背后的数学基础与逻辑架构，而非仅仅停留在工具的使用层面。全书的叙述风格严谨而富有启发性，旨在帮助读者构建起坚实的理论框架，同时掌握实际应用中的关键技术。 第一部分：密码学之源——古典密码的奠基 本部分将追溯密码学的历史脉络，从古代的军事通信需求出发，系统介绍几种经典的、具有里程碑意义的加密方法。我们将详细剖析凯撒密码（Caesar Cipher）的工作原理及其固有的脆弱性，随后过渡到更复杂的仿射密码（Affine Cipher），分析其基于模运算的代数结构。 重点篇章将集中于维吉尼亚密码（Vigenère Cipher），它被誉为“不可破解的密码”，我们将深入探讨其多表替换的机制，并详细阐述如何运用卡西斯基检验（Kasiski Examination）和指标重合度（Index of Coincidence）等统计学工具来破解这类多表密码。通过对古典密码的剖析，读者将初步理解密码学的核心任务：如何用数学语言描述信息隐藏与恢复的过程，并建立对“安全性”初步的量化认识。 第二部分：现代密码学的数学基石——数论与代数 现代密码学的诞生依赖于深厚的数论基础。本部分是全书的理论核心，我们将扎实地建立起读者理解公钥密码系统的数学前提。 首先，我们将详细回顾初等数论，包括素数定理、模运算的性质以及欧拉定理、费马小定理的推导与应用。接着，深入探讨同余方程组的求解，特别是中国剩余定理（Chinese Remainder Theorem, CRT）在优化计算中的关键作用。 随后，我们将聚焦于现代密码学中最核心的三个数学难题： 1. 离散对数问题（Discrete Logarithm Problem, DLP）： 探讨其在有限域上的复杂性，为迪菲-赫尔曼密钥交换（Diffie-Hellman Key Exchange）的安全性提供理论支撑。 2. 大数因子分解问题（Integer Factorization Problem, IFP）： 详述其在RSA算法中的核心地位，并分析其计算难度。 3. 椭圆曲线上的离散对数问题（Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem, ECDLP）： 介绍椭圆曲线代数结构，对比其相较于传统DLP在安全性与效率上的优势。 本部分不回避复杂的数学推导，力求让读者理解为何这些数学难题能成为构建安全系统的坚实屏障。 第三部分：对称密码学——追求高效与安全 对称密码，即加密与解密使用同一密钥的系统，是目前大规模数据加密的主流选择。本部分将系统介绍当前最先进的对称加密算法及其设计哲学。 我们将深入解析分组密码（Block Ciphers）的设计原理，重点剖析Feistel结构与SP网络（Substitution-Permutation Network）的差异与适用场景。 数据加密标准（DES）与三重DES（3DES）： 回顾其历史地位，并分析其安全性瓶颈。 高级加密标准（AES）： 详尽讲解基于Rijndael分组结构的AES算法，包括轮函数（Round Function）的每一步操作——字节替代（SubBytes）、行移位（ShiftRows）、列混淆（MixColumns）和轮密钥加（AddRoundKey）。我们将提供清晰的流程图和实例，确保读者能够手工复现和理解其扩散与混淆特性。 此外，本部分还将探讨流密码（Stream Ciphers）的设计，特别是基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的机制，并分析其在实时通信中的优势与潜在的周期性攻击。 第四部分：非对称密码学——公钥基础设施的构建 公钥密码体制彻底改变了密钥分发和数字签名的难题。本部分将聚焦于两大主流公钥算法体系的构建与应用。 1. RSA算法的深度剖析： 详细介绍密钥生成过程、加密与解密步骤，并重点分析选择密文攻击（CCA）的威胁，引出最优非对称加密填充（OAEP）等安全增强技术。 2. 基于离散对数问题的公钥系统： 介绍Diffie-Hellman协议的机制，以及更强大的ElGamal加密和数字签名算法（DSA）的构造。 3. 椭圆曲线密码学（ECC）： 详细介绍如何在椭圆曲线上定义点乘操作，以及椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）的完整流程，强调其在移动设备和资源受限环境中的优越性。 第五部分：完整性、认证与后量子安全展望 信息安全不仅关乎保密性，还包括数据的完整性与认证性。本部分将拓展到密码学的其他关键领域。 消息认证码（MAC）与哈希函数： 深入探讨Merkle-Damgård结构，分析MD5和SHA-1的安全性缺陷，重点介绍SHA-2和SHA-3（Keccak）的设计哲学，并阐述如何利用HMAC确保消息的认证性。 数字签名： 区别于DSA，我们将分析基于RSA的签名（RSASSA-PSS），并讨论其在身份验证中的重要性。 密钥管理与证书： 简要介绍公钥基础设施（PKI）的基本概念，包括证书的结构、信任链的建立以及证书颁发机构（CA）的作用。 前沿探索：后量子密码学简介： 鉴于 Shor 算法对现有公钥系统的威胁，本章将概述当前研究的热点方向，包括格密码（Lattice-based Cryptography）、编码理论密码（Code-based Cryptography）和基于哈希的签名方案，为读者展望未来信息安全的挑战。 本书通过严谨的数学推导、详尽的算法步骤解析以及对实际安全威胁的讨论，旨在培养读者独立分析和设计信息安全系统的能力。它既是密码学专业学生的必备教材，也是致力于信息安全工程和算法开发的专业人士的权威参考。

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我必须承认，这本书的行文风格非常具有强烈的个人色彩，甚至可以说是“学究气”十足。作者似乎不太在意使用大众化的语言来迎合非专业人士，他沉浸在自己的专业世界里，用一种近乎学术论文的精确性和冗余度来构建每一个论断。这使得初次接触此领域的读者可能会感到巨大的挫败感，因为它几乎不提供任何“快速入门”的捷径。对我而言，阅读过程更像是一场漫长的“侦探工作”，我需要不断地去追踪作者在一个章节中埋下的伏笔，并在后面的章节中寻找其对应的解释和应用。然而，这种高度一致的学术严谨性，也恰恰是它的最大优点。它保证了每一个结论都有坚实的逻辑链条支撑，避免了当前许多速成读物中常见的“似是而非”的浮夸。对于希望未来能投身于该领域研究的人来说，这本书的语言风格本身就是一种极好的专业素养训练。

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最让我感到惊喜的，是作者在描述当前技术前沿时所展现出的那种审慎和克制。在当前的科技浪潮中，许多书籍倾向于夸大其词，将尚未成熟的技术描绘成唾手可得的未来。但在这本书中，作者在介绍完理论上的可能性之后，会立刻用大量的篇幅去探讨其实际工程化所面临的巨大挑战——从退相干的控制到密钥分发距离的限制，再到抗攻击侧信道的分析。他并未将“保密通信”描绘成一个已经完全解决的乌托邦，而是将其呈现为一个充满矛盾和不断迭代的动态领域。这种现实主义的态度，极大地增强了文本的可信度。书中的案例分析，特别是对几种不同密钥分配协议的性能对比，非常细致地展示了理论最优解与工程可行性之间的巨大鸿沟。这种深入骨髓的务实精神，让这本书不仅仅停留在理论的殿堂，而是真正地扎根于现实世界的工程实践之中。

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坦率地说，这本书的阅读体验是极具挑战性的，它绝对不是那种可以“轻松翻阅”的休闲读物。我感觉自己像是被一位经验极其丰富、但讲解风格异常跳跃的导师拉进了一间堆满了复杂公式和抽象概念的实验室。作者在推进叙事时，常常会突然插入一段对某个核心数学工具的详尽推导，让你不得不停下来，拿起笔，在草稿纸上与他进行一场无声的“辩论”。这种写作风格的特点在于，它极大地尊重读者的主动学习能力，同时也无情地暴露了我的知识盲区。某些涉及高维希尔伯特空间和酉变换的章节，我反复阅读了不下五遍，才勉强捕捉到其背后的物理直觉。然而，一旦跨过这些技术性的障碍，随之而来的豁然开朗的感觉，又是无与伦比的。它没有为初学者提供太多拐杖，但对于那些渴望真正深入理解底层原理的硬核学习者而言，这无异于一本“武林秘籍”，其价值在于它迫使读者去构建自己的知识支架，而非仅仅依赖于作者搭建的脚手架。

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这部著作的篇幅之宏大，简直让人望而生畏，但我最终还是鼓足勇气翻开了它。初读之下，我立刻被作者那如同史诗般构建的知识体系所震撼。他似乎并不满足于仅仅介绍某个孤立的技术点，而是试图勾勒出一幅宏伟的蓝图，将信息论的基石、密码学的演变以及现代物理学的最新突破，如同精密的齿轮般咬合在一起。书中对经典加密体制的深入剖析，尤其是在描述其安全边界和潜在弱点时，那种抽丝剥茧的严谨，让人不得不佩服作者深厚的学术功底。他没有回避那些艰深晦涩的数学证明，而是用一种近乎哲学的思辨方式，引导读者去理解“为什么是这样”，而非仅仅接受“是什么”。尤其令我印象深刻的是，作者在探讨早期量子力学实验如何为后来的加密技术铺平道路时，那种历史的纵深感令人叹服。它更像是一部关于“信息安全思想史”的百科全书，每一个章节都沉淀着数十年研究的精华，让读者在阅读过程中，不断地进行着跨学科的思维体操，那种智力上的愉悦感，是其他科普读物难以企及的。

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这本书的排版和图示设计，给我留下了非常深刻的印象，这是一种低调而内敛的精英感。尽管内容极度专业，但那些穿插在文字间的示意图，却有着一种令人惊叹的简洁美。它们不是那种花哨的、试图用色彩来掩盖内容空洞的图表，而是用最少的线条和符号，精准地捕捉了物理过程的本质。例如，书中描绘量子态演化路径的部分，那种几何化的表达方式，比起冗长的文字描述，更具穿透力。我特别欣赏作者在章节末尾设置的“思想实验”板块，它们往往不直接涉及最新的技术实现，而是提出一些发人深省的悖论或假设性的情境，引导读者去思考技术伦理和未来发展的方向。这种设计巧妙地将冰冷的物理定律与广阔的哲学思考联系起来，使得整本书的阅读体验不再是单向的知识灌输，而更像是一场与作者共同探索未知边界的深度对话。

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量子保密方面非常优秀的教材，公式不懂之外，还是能学到一些专业知识

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