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《传感器原理及应用》是高职高专电子类专业规划教材系列之一。本教材内容丰富，涵盖面广，语言精练。全书共分14章，主要内容包括传感器基础、传感器与测量技术、电容式传感器、电感传感器、力敏传感器、热敏传感器、气敏传感器、磁敏传感器、光敏传感器、湿敏传感器、电磁波传感器、位移和流量传感器、超声波传感器和其他类型传感器在工业中的应用。
《传感器原理及应用》可作为高职高专院校、成人高校、民办高校及本科院校举办的二级职业技术学院电子类、通信类及相关专业的教学用书，也可作为社会从业人士的业务参考书及培训用书。
好的，这是一本关于《现代密码学导论》的图书简介，内容涵盖了密码学的基本概念、历史发展、核心算法、安全协议以及在信息安全中的应用。 --- 《现代密码学导论》图书简介 核心主题： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代密码学基础框架，内容涵盖了从古典密码到量子密码的演进历程，重点解析了对称加密、非对称加密、哈希函数、数字签名和安全协议的设计与实现原理。 目标读者： 本书适合于计算机科学、信息安全、通信工程等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及希望系统了解密码学原理与实践的网络工程师、安全架构师和软件开发者。 第一部分：密码学的基石与历史脉络 第一章：密码学概论与基本概念 本章首先界定了密码学的范畴，区分了加密术（Cryptography）与信息隐藏技术（Steganography）。详细阐述了密码系统的基本要素，包括明文、密文、密钥、加密算法和解密算法。引入了信息论中的熵（Entropy）概念，解释其在衡量密码强度中的作用。同时，定义了密码分析（Cryptanalysis）的范畴和目标，奠定了评估任何密码系统安全性的理论基础。 第二章：古典密码学的演进与局限 追溯密码学的早期发展，重点剖析了替换密码（如凯撒密码、维吉尼亚密码）和置换密码的结构与破解方法。通过对这些古典方法的深入分析，揭示了它们在面对现代统计学分析时的脆弱性，从而自然引申出对更复杂、更具数学基础的现代密码算法的需求。本章还探讨了香农（Shannon）信息论对密码学发展的关键影响，特别是“完美保密性”（One-Time Pad）的理论意义。 第三章：现代密码学的数学基础 现代密码学深深植根于抽象代数和数论。本章详细介绍了读者理解后续算法所必需的数学工具。内容包括：群（Groups）、环（Rings）和域（Fields）的基本性质，有限域（尤其是伽罗瓦域 $ ext{GF}(2^m)$）的运算规则。重点讲解了模运算、欧拉定理、费马小定理以及离散对数问题（DLP）和因子分解问题（Shor's Algorithm的理论前提），这些难题是构建现代公钥基础设施的理论支柱。 第二部分：对称加密技术详解 第四章：分组密码的结构与标准 分组密码是保障数据在有限块内安全传输的核心技术。本章深入剖析了分组密码的设计原则，特别是混淆（Confusion）和扩散（Diffusion）的概念。详细介绍并对比了数据加密标准（DES）和高级加密标准（AES，即Rijndael算法）。对于AES，不仅讲解了其轮函数、字节替代盒（S-Box）的构建过程，还探讨了其抵抗差分攻击和线性攻击的有效性。 第五章：工作模式与应用安全 单个的分组密码操作是受限的。本章探讨了如何通过“工作模式”（Modes of Operation）将分组密码应用于任意长度的数据流。详细讲解了电子密码本模式（ECB）、密码分组链接模式（CBC）、密码反馈模式（CFB）、输出反馈模式（OFB）以及计数器模式（CTR）的原理、优缺点和适用场景。同时，引入了密码块链接（PCBC）和基于XTS的磁盘加密模式。 第六章：流密码的设计与挑战 与分组密码相对，流密码以位或字节为单位进行加解密。本章重点关注基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的伪随机序列生成器。对比了同步和自同步流密码的特性，并分析了A5/1（GSM加密标准）等经典流密码的已知漏洞。最后，介绍了如ChaCha20等现代高效流密码的设计思路。 第三部分：非对称加密与完整性保障 第七章：公钥密码系统的核心算法 本部分聚焦于依赖数学难题的非对称密码学。详细阐述了三大经典公钥系统： 1. RSA算法： 基于大数因子分解的难题，覆盖密钥生成、加密和签名的完整流程，并讨论了防止中间人攻击的实践细节。 2. Diffie-Hellman密钥交换（DH）： 阐述了如何在不安全的信道上建立共享秘密密钥的革命性机制。 3. 椭圆曲线密码学（ECC）： 介绍了椭圆曲线上的点乘运算，对比了ECC在提供同等安全强度下密钥长度远小于RSA的优势，重点解析了ECDH和ECDSA。 第八章：数字签名与密钥管理 数字签名是验证数据来源和完整性的关键技术。本章系统讲解了数字签名的数学基础，包括DSA（数字签名算法）和基于ECC的ECDSA。同时，引入了密钥管理框架，探讨了证书颁发机构（CA）、公钥基础设施（PKI）的运作机制，以及X.509证书的标准结构。 第九章：密码杂凑函数与消息认证码 杂凑函数（Hash Functions）是构建完整性校验和密码学原语的关键工具。本章剖析了MD5和SHA-1的结构缺陷，并重点研究了安全哈希算法（SHA-2家族，如SHA-256/512）的设计原理。详细解释了消息认证码（MAC）和基于杂凑的消息认证码（HMAC）在数据认证中的独特作用，以及它们与数字签名的区别和联系。 第四部分：高级应用与未来展望 第十章：密码协议设计与实现 密码学理论必须应用于实际的通信协议中。本章聚焦于TLS/SSL协议的演进（从SSL 3.0到TLS 1.3），拆解握手过程、密钥交换机制和数据加密流程。此外，探讨了安全套接字层（IPsec）在网络层提供的安全保障，以及安全电子邮件协议（如PGP/S/MIME）的实现原理。 第十一章：身份认证与零知识证明 本章超越传统的加密范畴，探索更复杂的交互式协议。详细介绍了挑战-应答认证机制，并深入剖析了零知识证明（Zero-Knowledge Proofs, ZKP）的核心思想，例如zk-SNARKs和zk-STARKs的基本结构，讨论了其在区块链和隐私保护计算中的新兴应用。 第十二章：后量子密码学：迎接新挑战 随着量子计算能力的增强， Shor算法对现有公钥密码（如RSA和ECC）构成了致命威胁。本章系统介绍了对抗量子计算的后量子密码学（PQC）研究方向，包括：基于格的密码（Lattice-based）、基于编码的密码（Code-based）、基于多变量的密码（Multi-variate）和基于同源的密码（Isogeny-based），并概述了NIST PQC标准化工作的最新进展。 --- 特色与价值： 本书不仅提供了算法的数学推导，更侧重于“为什么”和“如何用”。每章末尾均附有“安全反思”栏目，引导读者思考当前主流算法的潜在弱点和工程实现中的陷阱。通过大量的图示和伪代码示例，确保读者能够将理论知识转化为实际的安全解决方案。本书力求平衡数学的严谨性与工程实践的可操作性，是构建坚实信息安全防护体系不可或缺的工具书。
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