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出版者:

作者:刘欢 编

出品人:

页数:219

译者:

出版时间:2010-4

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787564031022

丛书系列:

图书标签:

• 数据库
• 数据库应用
• SQL
• 数据管理
• 数据分析
• 编程入门
• 计算机基础
• 信息技术
• 实践教程
• 高等教育

好的，这是一本关于现代密码学及其在信息安全领域应用的图书的详细简介： 密码学原理与现代应用 ISBN: 978-7-123456-78-9 定价：128.00 元 作者：[此处留空，或填写假定的作者信息] 出版社：[此处留空，或填写假定的出版社信息] 简介 在信息爆炸与数字化生存的时代，数据安全已不再是一个可选项，而是构建信任、维护隐私和保障国家安全的基础设施。本书《密码学原理与现代应用》深入浅出地剖析了支撑现代信息社会安全运行的基石——密码学。它并非侧重于数据存储或基础数据库管理，而是完全聚焦于信息保密、完整性验证、身份认证和不可否认性的数学理论与工程实践。 本书旨在为读者构建一个全面、系统且前沿的密码学知识体系，涵盖从经典密码体制的原理到最新的量子抗性算法的设计与部署，力求在理论深度与工程实用性之间找到最佳平衡点。 目标读者 本书特别适合以下群体： 1. 计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业的高年级本科生和研究生，作为核心课程的教材或深度参考资料。 2. 信息安全工程师、网络架构师、渗透测试人员，希望系统提升对加密协议、安全模块设计理解的专业人士。 3. 对数据安全、区块链技术、隐私计算感兴趣的软件开发者和系统架构师。 4. 希望了解现代安全技术底层原理的科研人员。 内容详述：精要与结构 本书共分为六个主要部分，层层递进，构建起一个坚实的密码学知识框架： 第一部分：密码学基础与数论基石 (Foundations and Number Theory) 本部分致力于打下坚实的数学基础，这是理解所有现代密码算法的前提。我们摒弃了过于抽象的纯数学证明，转而强调与密码学应用直接相关的数论概念。 基础代数与有限域： 详细介绍群、环、域的概念，重点讲解伽罗瓦域（有限域）的构造及其在椭圆曲线密码学中的核心作用。 模运算与离散对数问题（DLP）： 深入剖析模幂运算、欧几里得算法、扩展欧几里得算法。首次引入DLP的难度作为公钥密码的理论基础，为后续章节的公钥体系做铺垫。 整数分解问题（IFP）： 探讨大数因子分解的难度，这是RSA算法安全性的核心支柱。 第二部分：经典密码体制与信息论视角 (Classical Ciphers and Information Theory) 本部分作为历史回顾和安全思维的起点，阐述密码学早期的设计思想，并引入信息论的量化视角。 古典密码系统： 详述凯撒、维吉尼亚、波利菲尼斯等古典密码的运作机制，并通过它们揭示密码分析（如频率分析）的基本思路。 香农的完美保密： 介绍一次性密码本（OTP）的原理、安全性证明，以及它在信息论上的完美性与工程实践中的局限性。 信息熵与密钥强度： 如何用信息论量化加密系统的安全强度，理解“密钥空间”与“密钥熵”的实际意义。 第三部分：对称加密算法的深度解析 (Symmetric Cryptography Deep Dive) 对称加密因其高速率，是数据加密的主流选择。本部分聚焦于现代分组密码和流密码的设计原理和实现细节。 分组密码原理： 详细介绍费斯吞结构（Feistel Structure）和替换-置换网络（SP-N）。 高级加密标准（AES）： 全程剖析AES的轮函数、S盒的构造、密钥扩展过程及其抗攻击性分析。 流密码： 区分同步流密码与自同步流密码，重点分析基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的生成器及其线性攻击的原理。 工作模式（Modes of Operation）： 探讨ECB、CBC、CTR、GCM等模式的安全性差异、并行化能力以及对初始化向量（IV）的要求。特别强调GCM模式作为认证加密的工程优势。 第四部分：非对称密码学与公钥基础设施 (Asymmetric Cryptography and PKI) 公钥密码学是现代安全通信的骨架。本部分详述基于不同数学难题的公钥算法。 RSA算法： 完整的数学推导、密钥生成、加密与解密过程。重点讨论填充方案（如OAEP）对RSA安全性的决定性作用。 Diffie-Hellman密钥交换（DH）： 阐述其原理，以及如何抵御中间人攻击。 椭圆曲线密码学（ECC）： 详细介绍椭圆曲线上的群运算，EC-DH与ECDSA的优势（更高的安全强度与更短的密钥长度）。 数字签名算法： 深入理解DSA、ECDSA的签名与验证过程，以及它们如何提供数据源的真实性和完整性保证。 第五部分：哈希函数、消息认证码与身份验证 (Hashing, MACs, and Authentication) 本部分关注信息摘要和数据完整性验证技术，这些是确保数据在传输和存储过程中未被篡改的关键。 加密哈希函数特性： 零碰撞、抗原像和抗第二原像的严格定义与测试标准。 安全哈希算法（SHA族）： 分析SHA-256和SHA-3（Keccak）的内部结构，特别是SHA-3采用的海绵结构（Sponge Construction）。 消息认证码（MAC）： 区分基于密钥的MAC（如HMAC）和基于分组密码的MAC（如CMAC）。 密码学在身份验证中的应用： 探讨密码存储的最佳实践（加盐与密钥拉伸，如Argon2、PBKDF2），以及挑战-应答协议的设计。 第六部分：前沿与未来趋势 (Advanced Topics and Future Trends) 本部分将读者的视野引向密码学研究和应用的最前沿，关注当前信息安全的热点问题。 后量子密码学（PQC）： 介绍基于格（Lattice-based）、编码（Code-based）等数学难题的候选算法（如Kyber、Dilithium），并讨论其标准化进程。 零知识证明（ZKP）： 深入讲解交互式与非交互式零知识证明（如zk-SNARKs/zk-STARKs）的基本概念，及其在隐私保护交易和区块链中的革命性潜力。 安全多方计算（MPC）与同态加密（HE）： 探讨如何在不解密数据的前提下进行计算（如部分同态加密BFV/CKKS），这是实现数据可用不可见的关键技术。 密码协议的分析与安全证明： 介绍模型下的协议形式化分析方法，以及如何避免常见的密码协议缺陷。 本书特色 1. 强调现代标准： 聚焦于 AES、SHA-3、ECC 等当前工业界和 NIST 标准推荐的算法，而非仅停留在理论模型。 2. 深入工程实践： 每种算法的介绍都伴随着对实现细节、性能考量和常见攻击（如侧信道攻击、定时攻击）的讨论。 3. 数学与直觉并重： 理论推导严谨，同时辅以大量图示和清晰的流程解释，确保非数学背景的读者也能掌握核心思想。 4. 贯穿“安全目标”： 从始至终围绕“保密性、完整性、认证性、抗抵赖性”这四大安全目标来组织内容，使读者清晰理解每项技术解决的具体问题。 本书致力于为您揭示隐藏在网络连接、数字签名和隐私保护背后的深层数学逻辑，是您迈向专业信息安全领域不可或缺的理论指南。

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