Information Security and Cryptology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Pei, Dingyi (EDT)/ Yung, Moti (EDT)/ Lin, Dongdai (EDT)/ Wu, Chuankun (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:695.00

装帧:

isbn号码:9783540794981

丛书系列:

图书标签:

• 信息安全
• 密码学
• 网络安全
• 数据安全
• 加密技术
• 安全协议
• 信息论
• 计算机安全
• 应用密码学
• 安全模型

好的，这是一本名为《量子计算与未来通信》的图书简介，字数约1500字： --- 图书名称：《量子计算与未来通信》 图书简介 在二十一世纪的科技浪潮中，人类正站在一个前所未有的技术交叉点上。传统计算的物理极限日益逼近，而信息安全领域则面临着新兴威胁的挑战。本书《量子计算与未来通信》并非关注已有的信息安全和密码学基础，而是将目光投向一个更具颠覆性和前瞻性的领域：量子信息科学在计算与通信范式变革中的核心作用。 本书旨在为对前沿科技、未来计算架构以及下一代通信技术抱有浓厚兴趣的读者提供一份全面、深入且兼具理论深度与实践洞察的指南。我们探讨的不是当前主流的经典密码学结构，而是那些正在彻底重塑我们理解信息、处理数据和保护通信的根本原理。 第一部分：量子计算的基石与颠覆潜力 本部分深入剖析了量子力学的基本原理如何被巧妙地转化为计算的强大工具。我们从量子比特（Qubit）的概念出发，详细阐述了叠加态和量子纠缠这两大核心现象，它们是如何赋予量子计算机超越图灵机的计算能力。 量子比特的物理实现与理论模型： 我们将对比超导电路、离子阱、拓扑量子比特等主流技术路径，分析它们的优势、局限性及当前的工程化进展。 核心量子算法的解析： 书中对Shor算法和Grover算法进行了详尽的数学推导与直观阐释。特别是Shor算法，它不仅仅是一种理论上的加速，更是对当前依赖大数因子分解的公钥基础设施（如RSA）构成的直接且迫在眉睫的威胁。我们着重分析了这些算法的实际适用范围和对经典计算的“量子霸权”演示。 容错量子计算的挑战： 现代量子计算机的噪声和退相干问题是其走向实用的主要障碍。本书专门开辟章节，详细介绍了量子纠错码（如表面码）的结构、编码效率以及实现容错逻辑门所需的复杂开销，帮助读者理解构建稳定、大规模量子计算机所面临的工程瓶颈。 第二部分：后量子密码学——信息安全的“诺亚方舟” 鉴于量子计算机对现有加密体系的潜在破坏力，全球密码学界正在积极布局“抗量子”或“后量子密码学”（PQC）。本部分完全聚焦于构建能够抵御未来量子攻击的新型加密算法。 格基密码学的深度剖析： 格密码因其坚实的数学基础（如短向量问题SVP和最近向量问题CVP）被视为最有希望的PQC候选者。我们详细介绍了基于格的方案，如Learning With Errors (LWE) 和 Ring-LWE 问题，并分析了其在公钥加密和数字签名中的应用实例。 基于哈希函数的签名与多变量多项式系统： 书中探讨了其他重要的PQC族群，包括利用哈希函数构造的Merklized 方案（如XMSS/LMS），以及基于复杂代数几何结构的多变量二次方程系统（MQ方案），评估它们在密钥长度、计算速度和安全性强度上的权衡。 标准的制定与迁移路径： 我们追踪了美国国家标准与技术研究院（NIST）后量子密码学标准化竞赛的最新进展，分析了被选定为下一代标准的主流算法家族，并讨论了全球IT基础设施向PQC迁移所涉及的复杂协议升级和密钥管理挑战。 第三部分：量子通信与网络的未来蓝图 通信是信息时代的核心，量子力学为我们提供了构建绝对安全通信链路的物理学保证。本部分详述了量子通信技术的两大支柱——量子密钥分发（QKD）和未来量子互联网的构想。 量子密钥分发的物理安全性： 我们不再探讨如何设计算法，而是深入研究信息传输的物理极限。BB84 协议、E91 协议等核心QKD方案的理论基础、实现方式（如基于光纤和自由空间）被细致阐述。本书特别强调了QKD所依赖的“不可克隆定理”，解释了为何量子信道能够提供理论上无条件的安全保障。 光量子态的制备、操控与长距离传输： 实践中，如何高效地制备和探测单光子至关重要。本章涵盖了单光子源技术、高效率探测器的最新进展，以及克服光纤损耗的量子中继器概念。 构建量子互联网： 真正的革命在于连接全球的量子网络。本书描绘了未来量子互联网的架构，重点介绍了量子存储器（Quantum Memory）作为网络节点的关键作用，以及如何利用纠缠交换（Entanglement Swapping）来构建跨越广阔距离的量子链路，从而实现真正意义上的分布式量子计算和安全通信。 本书的特色与受众 《量子计算与未来通信》的叙事逻辑清晰，从基础物理原理出发，逐步过渡到前沿的工程应用和安全战略。它避免了对经典信息安全（如对称加密、哈希函数构造）的冗余介绍，而是将全部篇幅投入到如何用量子物理彻底颠覆现有范式。 本书适合对象包括： 1. 高年级本科生和研究生： 学习量子信息科学、计算机科学、电子工程和理论物理学的学生，可作为进阶课程的参考教材。 2. 技术研发人员和架构师： 致力于探索下一代计算平台、设计前瞻性通信协议和规划企业级信息安全过渡方案的专业人士。 3. 对科技前沿具有深刻洞察力的读者： 希望全面理解量子技术如何重塑未来数字世界的非专业科技爱好者。 通过阅读本书，读者将不仅掌握量子计算和抗量子密码学的核心知识，更将获得一个宏观的视角，理解人类文明在信息处理和安全保障领域即将迎来的深刻变革。本书是通往后摩尔时代计算与通信的必读指南。

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