Information Security and Cryptology pdf epub mobi txt 電子書 下載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:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:695.00

裝幀:

isbn號碼:9783540794981

叢書系列:

圖書標籤:

• 信息安全
• 密碼學
• 網絡安全
• 數據安全
• 加密技術
• 安全協議
• 信息論
• 計算機安全
• 應用密碼學
• 安全模型

好的，這是一本名為《量子計算與未來通信》的圖書簡介，字數約1500字： --- 圖書名稱：《量子計算與未來通信》 圖書簡介 在二十一世紀的科技浪潮中，人類正站在一個前所未有的技術交叉點上。傳統計算的物理極限日益逼近，而信息安全領域則麵臨著新興威脅的挑戰。本書《量子計算與未來通信》並非關注已有的信息安全和密碼學基礎，而是將目光投嚮一個更具顛覆性和前瞻性的領域：量子信息科學在計算與通信範式變革中的核心作用。 本書旨在為對前沿科技、未來計算架構以及下一代通信技術抱有濃厚興趣的讀者提供一份全麵、深入且兼具理論深度與實踐洞察的指南。我們探討的不是當前主流的經典密碼學結構，而是那些正在徹底重塑我們理解信息、處理數據和保護通信的根本原理。 第一部分：量子計算的基石與顛覆潛力 本部分深入剖析瞭量子力學的基本原理如何被巧妙地轉化為計算的強大工具。我們從量子比特（Qubit）的概念齣發，詳細闡述瞭疊加態和量子糾纏這兩大核心現象，它們是如何賦予量子計算機超越圖靈機的計算能力。 量子比特的物理實現與理論模型： 我們將對比超導電路、離子阱、拓撲量子比特等主流技術路徑，分析它們的優勢、局限性及當前的工程化進展。 核心量子算法的解析： 書中對Shor算法和Grover算法進行瞭詳盡的數學推導與直觀闡釋。特彆是Shor算法，它不僅僅是一種理論上的加速，更是對當前依賴大數因子分解的公鑰基礎設施（如RSA）構成的直接且迫在眉睫的威脅。我們著重分析瞭這些算法的實際適用範圍和對經典計算的“量子霸權”演示。 容錯量子計算的挑戰： 現代量子計算機的噪聲和退相乾問題是其走嚮實用的主要障礙。本書專門開闢章節，詳細介紹瞭量子糾錯碼（如錶麵碼）的結構、編碼效率以及實現容錯邏輯門所需的復雜開銷，幫助讀者理解構建穩定、大規模量子計算機所麵臨的工程瓶頸。 第二部分：後量子密碼學——信息安全的“諾亞方舟” 鑒於量子計算機對現有加密體係的潛在破壞力，全球密碼學界正在積極布局“抗量子”或“後量子密碼學”（PQC）。本部分完全聚焦於構建能夠抵禦未來量子攻擊的新型加密算法。 格基密碼學的深度剖析： 格密碼因其堅實的數學基礎（如短嚮量問題SVP和最近嚮量問題CVP）被視為最有希望的PQC候選者。我們詳細介紹瞭基於格的方案，如Learning With Errors (LWE) 和 Ring-LWE 問題，並分析瞭其在公鑰加密和數字簽名中的應用實例。 基於哈希函數的簽名與多變量多項式係統： 書中探討瞭其他重要的PQC族群，包括利用哈希函數構造的Merklized 方案（如XMSS/LMS），以及基於復雜代數幾何結構的多變量二次方程係統（MQ方案），評估它們在密鑰長度、計算速度和安全性強度上的權衡。 標準的製定與遷移路徑： 我們追蹤瞭美國國傢標準與技術研究院（NIST）後量子密碼學標準化競賽的最新進展，分析瞭被選定為下一代標準的主流算法傢族，並討論瞭全球IT基礎設施嚮PQC遷移所涉及的復雜協議升級和密鑰管理挑戰。 第三部分：量子通信與網絡的未來藍圖 通信是信息時代的核心，量子力學為我們提供瞭構建絕對安全通信鏈路的物理學保證。本部分詳述瞭量子通信技術的兩大支柱——量子密鑰分發（QKD）和未來量子互聯網的構想。 量子密鑰分發的物理安全性： 我們不再探討如何設計算法，而是深入研究信息傳輸的物理極限。BB84 協議、E91 協議等核心QKD方案的理論基礎、實現方式（如基於光縴和自由空間）被細緻闡述。本書特彆強調瞭QKD所依賴的“不可剋隆定理”，解釋瞭為何量子信道能夠提供理論上無條件的安全保障。 光量子態的製備、操控與長距離傳輸： 實踐中，如何高效地製備和探測單光子至關重要。本章涵蓋瞭單光子源技術、高效率探測器的最新進展，以及剋服光縴損耗的量子中繼器概念。 構建量子互聯網： 真正的革命在於連接全球的量子網絡。本書描繪瞭未來量子互聯網的架構，重點介紹瞭量子存儲器（Quantum Memory）作為網絡節點的關鍵作用，以及如何利用糾纏交換（Entanglement Swapping）來構建跨越廣闊距離的量子鏈路，從而實現真正意義上的分布式量子計算和安全通信。 本書的特色與受眾 《量子計算與未來通信》的敘事邏輯清晰，從基礎物理原理齣發，逐步過渡到前沿的工程應用和安全戰略。它避免瞭對經典信息安全（如對稱加密、哈希函數構造）的冗餘介紹，而是將全部篇幅投入到如何用量子物理徹底顛覆現有範式。 本書適閤對象包括： 1. 高年級本科生和研究生： 學習量子信息科學、計算機科學、電子工程和理論物理學的學生，可作為進階課程的參考教材。 2. 技術研發人員和架構師： 緻力於探索下一代計算平颱、設計前瞻性通信協議和規劃企業級信息安全過渡方案的專業人士。 3. 對科技前沿具有深刻洞察力的讀者： 希望全麵理解量子技術如何重塑未來數字世界的非專業科技愛好者。 通過閱讀本書，讀者將不僅掌握量子計算和抗量子密碼學的核心知識，更將獲得一個宏觀的視角，理解人類文明在信息處理和安全保障領域即將迎來的深刻變革。本書是通往後摩爾時代計算與通信的必讀指南。

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