Algorithmic Cryptanalysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Joux, Antoine

出品人:

页数:501

译者:

出版时间:

价格:695.00 元

装帧:

isbn号码:9781420070026

丛书系列:

图书标签:

• cryptography
• 计算机科学
• 密码学
• 密码分析
• 算法
• 密码学
• 数学
• 计算机安全
• 信息安全
• 理论
• 攻击方法
• 现代密码学
• 计算复杂度

好的，以下是一本名为《Algorithmic Cryptanalysis》的图书的详细简介，内容严格围绕密码分析的算法层面展开，不涉及该书本身可能包含的具体内容。 --- 图书名称：《Algorithmic Cryptanalysis》 图书简介： 本书深入探讨了现代密码系统在算法层面的脆弱性与攻击技术，聚焦于密码分析过程中所依赖的核心数学工具、计算模型以及算法设计策略。本书旨在为研究人员、高级密码工程师以及对密码系统安全性有深入兴趣的读者，提供一个全面、严谨的算法视角下的密码分析框架。 第一部分：基础算法与数学工具 密码分析的有效性往往建立在对底层数学结构的深刻理解和对计算复杂性的精确评估之上。本部分首先回顾了密码学中常用的代数结构，如有限域、椭圆曲线上的点集运算，以及伽罗瓦域上的多项式运算。重点在于如何将这些数学结构转化为可供计算机处理的算法表示。 随后，本书详细阐述了在密码分析中至关重要的算法范式。这包括但不限于：高效的整数分解算法（如二次筛选法、数域筛选法）和离散对数问题的求解算法（如索引演算法）。对于每一种关键算法，本书都深入分析其时间复杂度、空间需求以及针对特定参数集的优化策略。讨论的重点是如何通过算法层面的改进，将原本被认为在计算上不可行的任务，转化为在合理时间内可完成的攻击。例如，对格理论在最短向量问题（SVP）和最近向量问题（CVP）上的应用，以及这些问题在基于格的密码体制分析中的地位，将进行详尽的数学推导和算法实现细节探讨。 第二部分：对称密码系统的算法攻击 在对称密码体制的分析中，本书着重于超越传统差分和线性分析的算法优化和深度挖掘。对于分组密码，我们检视了如何利用Meet-in-the-Middle (MITM) 攻击的变体，通过优化中间状态的存储和查找机制，降低指数级复杂度的要求。详细分析了时间-空间权衡的算法设计，以及如何利用硬件加速或并行计算架构来支撑高复杂度的穷举搜索和密钥恢复过程。 对于流密码，重点在于如何设计高效的非线性反馈移位寄存器（NLFSR）的代数攻击。这涉及到构建和求解大型线性方程组，并探讨了使用Karmarkar-Karp 算法或先进的稀疏线性系统求解器，来加速对内部状态的重构。本书还将介绍针对特定密码结构，如平衡函数或雪崩效应不佳的构造，所设计的特定优化遍历算法。 第三部分：公钥密码系统的代数与数值分析 公钥密码系统的安全性通常依赖于某些数学难题的难度。本书将公钥密码分析的重点放在对这些难题的直接算法破解上，而不是基于安全参数的枚举。 对于RSA 和基于离散对数问题 (DLP) 的系统（如Diffie-Hellman和ElGamal），本书系统梳理了数域筛选法（NFS）的最新进展，包括如何优化数域筛选矩阵的构建和求解过程，以及如何通过精巧的线性代数技巧，降低整体计算成本。特别关注了针对小规模或特殊结构模数的优化算法。 在椭圆曲线密码学 (ECC) 方面，本书详述了 Pollard's Rho 算法和 Pohlig-Hellman 算法的现代实现与优化。更重要的是，本书深入研究了侧信道攻击的算法模型。虽然侧信道攻击的结果通常与物理实现相关，但其核心是信号处理和统计推理算法。我们分析了如何利用主成分分析 (PCA)、卡尔曼滤波或高斯过程回归等先进的机器学习算法，从噪声数据中提取出与密钥相关的统计特征，并构建高效的密钥恢复模型。 第四部分：高级算法攻击范式 本部分探讨了超越传统数学难题的更具通用性的算法分析技术。 格基攻击：我们将格理论从理论层面提升到实际应用。详细介绍了LLL 算法和BKZ 算法在近邻向量搜索中的精确实现，以及如何通过调整块大小和预处理策略，优化攻击的成功率和速度。本书将展示如何将特定密码结构的代数关系嵌入到高维格中，从而实现对弱密钥的发现。 时间记忆体交换攻击 (Time-Memory Tradeoff)：详细分析了Hellman 攻击和Baby-Step Giant-Step (BSGS) 算法在密钥空间搜索中的应用，以及如何通过调整预计算表的大小和查询策略，在时间和空间复杂度之间找到最优平衡点。 符号计算与自动化搜索：探讨了如何利用计算机代数系统 (CAS) 结合SAT/SMT 求解器，将密码分析问题（如S-box的代数表示或密码迭代过程的布尔公式）转化为可被自动化工具解决的约束满足问题。这部分内容侧重于算法建模和求解器的配置优化，以实现对复杂密码结构的快速漏洞挖掘。 结论与展望 全书最后总结了当前密码分析算法的局限性，并展望了未来在量子计算（尽管不涉及量子算法本身，但分析经典算法在面对潜在量子威胁时的鲁棒性） 和机器学习驱动的密码分析领域的发展方向，强调了算法创新对于维持密码系统长期安全性的关键作用。本书结构严谨，逻辑清晰，是所有致力于密码系统深度安全评估的专业人士的必备参考书。

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