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出版者:

作者:Oppliger, Rolf

出品人:

页数:612

译者:

出版时间:

价格:$ 145.77

装帧:

isbn号码:9781608071456

丛书系列:

图书标签:

• Cryptography
• Cryptography
• Information Security
• Computer Science
• Mathematics
• Algorithms
• Network Security
• Data Encryption
• Applied Cryptography
• Security Protocols
• Coding Theory

深入浅出的数字安全基石：现代密码学原理与实践 图书简介 书名： 密码学原理与前沿应用：从古典到后量子时代的安全保障 内容概述： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且兼具实践指导性的密码学知识体系。我们专注于构建坚实的理论基础，同时紧密结合当前信息安全领域最紧迫的需求与最前沿的技术发展。全书结构清晰，逻辑严谨，不仅覆盖了密码学的经典核心概念，更以前瞻性的视角探讨了未来数字世界所面临的独特安全挑战。 第一部分：密码学基石——理论的构建与数学的支撑 本部分是全书的理论核心，为理解后续复杂的加密算法和安全协议奠定了不可或缺的数学基础。我们首先从信息论和数论的视角切入，详细阐述了信息安全评估的关键指标——熵（Entropy）的概念及其在随机性评估中的作用。 随后，我们将深入探讨现代密码学的两大支柱：对称加密和非对称加密。 对称密码学： 我们将详尽分析分组密码（Block Ciphers）的工作机制，重点剖析当前主流标准——高级加密标准（AES） 的轮函数、密钥扩展和 S-盒设计。对于工作模式（如 ECB, CBC, CTR, GCM），我们将不仅描述其操作流程，更会深入比较它们在安全性、并行处理能力和认证方面（如 GCM 的认证加密特性）的优劣。对于流密码（Stream Ciphers），如 ChaCha20，我们将分析其状态更新函数和输出反馈机制，以及其在资源受限环境中的优势。 非对称密码学（公钥密码学）： 这一部分是全书的难点和重点。我们将从离散对数问题（DLP）和整数分解问题（IFP）的数学困难性出发，系统介绍 RSA 算法 的生成、加密和签名过程，并详细解析大数运算的优化技巧。紧接着，我们将转向 椭圆曲线密码学（ECC）。我们不仅会介绍有限域上的加法和乘法运算，还会深入探讨选择曲线的原则（如 Weierstraß 方程、素数域和二元域），并分析 椭圆曲线数字签名算法（ECDSA） 的具体实现步骤及其相较于传统 DSA 的效率优势。 数论基础： 为支撑公钥密码，我们将重访模算术、欧拉定理、中国剩余定理（CRT）在加密中的应用，以及有限域的构造，确保读者对这些底层数学工具的掌握达到应用层面。 第二部分：核心协议与标准——安全通信的实现 本部分将理论应用于实际通信场景，聚焦于构建可信赖的互联网环境。我们将详细剖析 公钥基础设施（PKI） 的运作模型，包括证书的颁发、验证、吊销机制（CRL 与 OCSP）。 密钥交换与协商： 我们将重点分析 Diffie-Hellman（DH） 协议及其椭圆曲线变体（ECDH）的密钥协商过程，探讨其在防止中间人攻击中的角色。随后，我们将全面解析 TLS/SSL 协议栈 的握手过程，涵盖从 ClientHello 到 Finished 消息的所有步骤，着重分析基于 RSA 和基于 ECDHE 密钥交换套件（Cipher Suites）的安全性差异和性能考量。我们还会涵盖对最新 TLS 1.3 版本的深度解读，包括其简化的握手流程和前向保密性的增强。 消息认证与完整性： 除了加密，数据的完整性和真实性同样关键。我们将讲解 消息认证码（MAC） 的构造原理，特别是基于哈希函数的 HMAC，以及如何利用对称加密算法构建更强大的认证加密模式。 第三部分：后量子密码学的挑战与前沿探索 随着量子计算能力的快速发展，现有基于 IFP 和 DLP 的公钥系统面临被 Shor 算法攻破的风险。本部分致力于介绍应对这一威胁的前沿技术。 我们将系统介绍 后量子密码学（PQC） 的主要研究方向： 1. 格基密码学（Lattice-Based Cryptography）： 深入分析基于最短向量问题（SVP）和最近向量问题（CVP）的困难性。重点讲解如 Kyber（密钥封装机制 KEM）和 Dilithium（数字签名）等 NIST 选定的标准草案，探讨其矩阵运算的特性和实现细节。 2. 基于编码的密码学（Code-Based Cryptography）： 介绍 McEliece 方案及其安全性基础，分析其大公钥的挑战与优化方案。 3. 基于哈希的签名（Hash-Based Signatures）： 详细描述 XMSS 和 LMS 等方案，阐明它们如何提供长期、高安全性的数字签名，并讨论其状态管理的复杂性。 4. 同源性密码学（Isogeny-Based Cryptography）： 简要介绍基于超奇异椭圆曲线同源映射的方案及其潜在优势。 第四部分：新兴应用与安全工程实践 本部分将视角转向实际应用和新兴的隐私保护技术。 零知识证明（Zero-Knowledge Proofs, ZKP）： 深入浅出地解释 ZKP 的核心概念——完备性、可靠性和零知识性。我们将对比 zk-SNARKs 和 zk-STARKs 的结构差异，分析其在区块链和身份验证中的关键作用，并探讨其构造中涉及的复杂代数工具，如配对理论和多项式承诺方案。 同态加密（Homomorphic Encryption, HE）： 阐述在不解密数据的情况下进行计算的革命性潜力。我们将区分加法同态、乘法同态和全同态加密（FHE），并介绍如 BGV 或 CKKS 方案的底层原理，包括如何处理噪声增长和重线性化操作。 安全多方计算（Secure Multi-Party Computation, MPC）： 介绍如何在多方输入秘密信息的情况下，共同计算一个函数，而保证任何一方都无法得知其他方的输入。我们将讨论基于秘密共享（Secret Sharing）和混淆电路（Garbled Circuits）的技术路线。 安全工程考量： 最后，本书强调密码学在工程实践中的风险点。我们将讨论侧信道攻击（如功耗分析、电磁辐射）的原理，以及如何通过掩码技术和硬件安全模块（HSM）来缓解这些攻击。同时，我们将讨论安全随机数生成器（RNG/PRNG）的设计原则与密码学伪随机数生成器（CSPRNG）的实现要求，以确保加密密钥的不可预测性。 目标读者： 本书适合具有一定微积分、线性代数和离散数学基础的计算机科学专业学生、网络安全工程师、密码学研究人员以及希望深入理解现代数字安全机制的软件开发者。通过本书的学习，读者将能够不仅“使用”密码学工具，更能“理解”并“设计”安全的加密系统。

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初次见到《Contemporary Cryptography》这本书，就被它简洁而富有力量的设计所吸引。书脊上清晰的字体，仿佛在邀请我潜入信息安全的海洋。我一直以来都对隐藏在数据背后的数学之美着迷，尤其是密码学，它像一把钥匙，解开了无数数字世界的奥秘。我期待书中能够详细阐述密码学中的一些核心概念，例如，对称加密算法的原理，像是DES和AES，它们的密钥长度、分组大小以及在实际应用中的性能考量。我特别想知道，AES的 rijndael 算法中，那些看似复杂的置换和混合操作，是如何协同工作来保证其强大加密能力的。此外，对于非对称加密，我希望能深入理解RSA算法的数学基础，包括模幂运算、大素数分解的困难性，以及公钥和私钥的生成过程。我尤其关注书中对公钥基础设施（PKI）的详尽介绍，包括证书的颁发、验证和吊销机制，以及它们如何支撑起全球范围内的安全通信。更让我兴奋的是，这本书的标题中“Contemporary”一词，暗示着它将引领我探索当下的密码学前沿。我迫切希望书中能够介绍一些最新的研究进展，例如，零知识证明（ZKP）在隐私保护和可扩展性方面的应用，以及同态加密（HE）如何实现“明文计算”的奇迹。我也对书中关于密码学在人工智能、物联网和边缘计算中的应用感到浓厚兴趣，期待它能够展现密码学如何为这些新兴技术提供坚实的安全保障。

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这本书的封面设计，那种深邃的蓝色和银色字体搭配，传递出一种科技感和神秘感，让我立刻联想到信息安全的重重迷雾。我一直对现代密码学充满好奇，希望这本书能为我点亮前行的道路。我尤其期待书中能够详细讲解公钥密码学，比如RSA算法的数学原理，它如何利用大数分解的难题来实现安全通信，以及ECC（椭圆曲线密码学）在安全性与效率上的优势，这对于理解数字签名和证书认证系统至关重要。我还想深入了解对称加密算法，例如AES，它在如今的数据加密领域无处不在，希望能看到其内部的置换、混合等具体操作的详细解释，以及它在不同模式下的应用和安全考量。更让我期待的是，书名中的“Contemporary”意味着它将涵盖当下最热门的密码学话题。我希望书中能有关于后量子密码学的介绍，了解在量子计算时代，哪些新的加密算法能够应对挑战。同时，我对零知识证明（ZKP）和同态加密（HE）等前沿技术也充满了好奇，希望书中能够清晰地解释它们的原理和潜在应用，比如如何在不暴露隐私的前提下进行数据分析。我希望这本书能够以一种引人入胜的方式，将这些复杂的概念呈现出来，让我不仅理解理论，更能窥见密码学在现实世界中的强大力量，以及它如何塑造我们日益数字化的未来。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种深邃的蓝色搭配银色的字体，透露出一种神秘和科技感，就像是通往信息安全最核心的入口。我拿到它的时候，脑海里就已经开始构思它会如何把我带入密码学的世界。我尤其期待它在“现代密码学”这个部分，毕竟“contemporary”这个词就暗示了这本书紧跟时代潮流，会涵盖当下最前沿的技术和理论。我想象着里面会详细解释公钥密码体制的数学原理，比如RSA和ECC，它们是如何在不共享秘密密钥的情况下实现安全通信的，这对于我理解互联网上的数字签名和安全协议至关重要。而且，我希望它不仅仅是理论的堆砌，更重要的是能够通过清晰的图示和生动的案例，让我明白这些抽象的概念是如何在现实世界中发挥作用的，比如在电子商务、在线银行以及我们日常使用的加密通讯应用中。我特别关注书中会不会讲解后量子密码学，这是我最近非常感兴趣的领域，因为随着量子计算的飞速发展，传统的加密算法面临着被破解的风险，而新的抗量子密码学研究正在如火如荼地进行。这本书能否为我打开这扇新世界的大门，让我对未来的密码学有一个初步的认识，是我非常看重的一点。另外，我对书中关于密码学在不同应用场景下的实践性介绍也很感兴趣，比如它如何应用于区块链技术、物联网设备的安全防护，甚至是国家层面的网络安全战略。这本书能否为我提供一个全面的视角，让我看到密码学不仅仅是学术研究，更是支撑现代社会运行的基石，这一点我非常期待。我希望它能够让我不仅仅是“知道”这些概念，更能“理解”它们背后的逻辑和意义，并且能够举一反三，将所学知识应用到解决实际问题中去。

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这本书的厚度已经说明了一切，它绝非一本浅尝辄止的入门读物，而是像一座知识的宝库，等待着我去挖掘。封面上的《Contemporary Cryptography》几个字，就已经勾勒出了我期望中的内容轮廓——一个关于现代密码学世界的神奇旅程。我脑海中闪过无数关于加密算法的疑问，比如AES和RSA的底层数学原理到底是如何实现的？它们在面对日益增长的网络攻击时，安全性究竟如何保证？我非常希望这本书能够深入浅出地解答这些问题，用清晰的逻辑和生动的例子，将抽象的数学概念具象化。特别是对于公钥密码学，我希望它能够详细讲解椭圆曲线密码学（ECC），这种在移动设备和物联网领域广泛应用的加密技术，以及它在安全性、效率和密钥长度上的优势。此外，对于安全多方计算（MPC）和联邦学习（FL）等新兴的隐私保护技术，我充满了好奇，希望书中能够介绍它们如何允许在不暴露原始数据的情况下进行数据分析和模型训练，这对于保护个人隐私和商业秘密至关重要。我也对书中可能涉及到的密码学在区块链、数字货币和去中心化应用中的作用感到期待，了解它们如何构建一个更加安全、透明和可信的数字世界。我希望这本书能够提供一个系统的、全面的视角，让我不仅仅是学习密码学的知识，更是理解它在现代社会中扮演的关键角色，以及它如何塑造我们未来的数字生活。

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这本书的封面设计非常引人注目，深邃的蓝色背景，搭配着充满科技感的银色字体，有一种神秘而又令人向往的意境。我一直对信息安全领域有着浓厚的兴趣，而密码学则是这个领域的核心。我满心期待这本书能够为我揭示现代密码学的奥秘。我尤其希望书中能够详细介绍公钥密码学的基本原理，例如Diffie-Hellman密钥交换算法，它如何在不安全的环境中实现安全的密钥协商，这对我理解网络通信的安全至关重要。同时，我也期望书中能深入讲解RSA算法的数学基础，以及它是如何通过大素数分解的困难性来保证安全的。对于对称加密算法，比如AES，我希望书中能够详细阐述其算法结构，包括S-box、ShiftRows、MixColumns等步骤，并分析其安全强度以及在实际应用中的注意事项，例如密钥管理和模式的选择。让我感到特别兴奋的是，“Contemporary”这个词预示着本书会涵盖当前最前沿的密码学技术。我迫切希望书中能够介绍零知识证明（ZKP），这项能够让一方在不泄露任何信息的情况下证明某个陈述的真实性的技术，它在隐私保护和区块链领域有着巨大的潜力。此外，我也对书中关于后量子密码学的讨论感到好奇，了解如何在量子计算机威胁下保护我们的数字信息。我希望这本书能够以一种清晰、逻辑严谨且富有启发性的方式，带领我走进现代密码学的世界，让我不仅理解理论，更能把握其在实际应用中的重要性。

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《Contemporary Cryptography》这本书的封面设计，如同一个通往数字世界深邃秘密的入口，充满了吸引力。我一直以来都对信息安全领域充满热情，而密码学正是构建这一领域的基石。我非常期待这本书能够为我系统地梳理现代密码学的核心概念和最新发展。我希望书中能够详细阐述公钥密码学的原理，例如Diffie-Hellman密钥交换算法，它如何在不安全信道上安全地协商密钥，这对我理解网络通信的安全性有着至关重要的意义。此外，我希望书中能够深入讲解RSA算法的数学基础，以及它如何利用大素数分解的难题来保证安全性。对于对称加密算法，如AES，我希望能看到其详细的算法结构，包括S-box、ShiftRows、MixColumns等关键步骤的解析，以及它在不同应用场景下的安全考量，例如密钥管理和填充模式的选择。让我尤为兴奋的是，本书标题中的“Contemporary”一词，预示着它将深入探讨当前密码学领域最前沿的研究和应用。我迫切希望书中能够介绍零知识证明（ZKP），这项能够让一方在不透露任何信息的情况下证明某个陈述真实性的技术，它在隐私保护和区块链领域具有巨大的潜力。我也对书中关于后量子密码学的讨论感到好奇，了解如何在量子计算的威胁下保护我们的数字信息。我希望这本书能够以一种清晰、逻辑严谨且富有启发性的方式，带领我走进现代密码学的世界，让我不仅理解理论，更能把握其在实际应用中的重要性。

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这本书的封面设计，那深邃的蓝色和银色的字体，给我一种专业、严谨又带点神秘的感觉，这正是我对现代密码学所期待的。我一直以来都对信息安全领域抱有浓厚的兴趣，而密码学无疑是其中的核心。我非常期待这本书能为我揭开现代密码学的面纱。我希望书中能够深入讲解公钥密码学的原理，例如Diffie-Hellman密钥交换算法，它如何在不安全的信道上实现安全的密钥协商，这对于理解现代网络通信安全至关重要。同时，我也期望书中能够深入讲解RSA算法的数学基础，以及它是如何通过大素数分解的困难性来保证安全的。对于对称加密算法，比如AES，我希望书中能够详细阐述其算法结构，包括S-box、ShiftRows、MixColumns等步骤，并分析其安全强度以及在实际应用中的注意事项，例如密钥管理和模式的选择。让我感到特别兴奋的是，“Contemporary”这个词预示着本书会涵盖当前最前沿的密码学技术。我迫切希望书中能够介绍零知识证明（ZKP），这项能够让一方在不泄露任何信息的情况下证明某个陈述的真实性的技术，它在隐私保护和区块链领域有着巨大的潜力。此外，我也对书中关于后量子密码学的讨论感到好奇，了解如何在量子计算机威胁下保护我们的数字信息。我希望这本书能够以一种清晰、逻辑严谨且富有启发性的方式，带领我走进现代密码学的世界，让我不仅理解理论，更能把握其在实际应用中的重要性。

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拿到这本书时，我立刻被它的厚度和严谨的排版所吸引。翻开第一页，我就被书名《Contemporary Cryptography》所吸引，这不仅仅是一本关于密码学的书，更像是一扇通往现代信息安全世界的窗户。我迫不及待地想知道，作者是如何将如此复杂和抽象的数学概念，用一种既深入浅出又引人入胜的方式呈现给读者。我尤其期待书中关于对称加密算法的介绍，比如AES，它在现代数据加密中扮演着至关重要的角色。我希望书中不仅会详细讲解AES的算法原理，比如S-box、ShiftRows、MixColumns等步骤，还会深入探讨其安全强度，以及在实际应用中需要注意的事项，比如密钥管理和填充模式的选择。此外，对于哈希函数，我希望能看到它在数字签名、数据完整性校验以及密码存储等方面的应用，并且理解不同的哈希函数（如SHA-256、SHA-3）之间的区别和各自的优势。让我感到兴奋的是，这本书的名字里包含了“Contemporary”，这预示着它将会涵盖当下最热门和最前沿的密码学技术。我希望它能够带领我深入了解同态加密，这项能够直接在密文上进行计算的神奇技术，以及零知识证明，它允许一方在不透露任何信息的情况下证明某个陈述的真实性。这些技术听起来就像是科幻小说里的情节，如果这本书能将它们清晰地阐释清楚，那将是对我认知的一大冲击。我也希望作者能分享一些密码学在人工智能、大数据分析以及物联网等新兴领域的应用实例，让我看到密码学是如何成为这些技术安全发展的重要保障。我期待这本书能够激发我深入研究的兴趣，并为我提供坚实的理论基础和实践指导。

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这本书的装帧风格让我印象深刻，有一种厚重而又充满智慧的感觉，封面上的图案和字体设计都恰到好处地传达了其主题。我一直对信息安全和数据保护抱有浓厚的兴趣，而密码学无疑是其中的核心。阅读《Contemporary Cryptography》的封面，我脑海中便浮现出各种加密与解密的场景，充满了挑战与未知。我非常期待书中能够详细介绍公钥基础设施（PKI）的构建和运作机制，包括证书颁发机构（CA）、注册机构（RA）以及公钥的验证过程。理解PKI对于我理解 HTTPS 协议、数字证书以及各种身份验证系统至关重要。同时，我也希望书中能够深入探讨Diffie-Hellman密钥交换算法的数学基础，以及它如何在不安全信道上安全地协商共享密钥。这对于理解现代网络通信的安全性有着非凡的意义。更令我兴奋的是，“Contemporary”这个词暗示着这本书会关注最新的密码学研究成果。我热切地希望书中能够包含对后量子密码学的介绍，特别是对基于格的密码学、基于编码的密码学以及基于多变量多项式密码学的探讨，了解它们如何能够抵御量子计算机的攻击。此外，我也对书中关于区块链和分布式账本技术中的密码学应用感到好奇，比如共识机制、智能合约的安全性以及去中心化身份认证等。我希望这本书能够以一种清晰、逻辑严谨的方式，将这些复杂的概念娓娓道来，让我不仅仅是“知道”它们的存在，更能“理解”它们的原理和价值。我期待这本书能够成为我深入探索密码学世界的可靠向导。

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《Contemporary Cryptography》这本书的装帧风格让我眼前一亮，简洁而又不失专业感，封面设计透露出一种严谨和深邃的气息，仿佛一本通往数字世界核心的宝典。我一直以来都对信息安全领域充满好奇，而密码学则是支撑这个领域发展的基石。我非常期待这本书能够为我打开现代密码学的大门。我希望书中能够详细介绍公钥密码学的数学原理，例如Diffie-Hellman密钥交换算法，它如何在不安全的环境中实现安全的密钥协商，这对于理解现代网络通信的安全至关重要。同时，我也期望书中能够深入讲解RSA算法的数学基础，以及它是如何通过大素数分解的困难性来保证安全的。对于对称加密算法，比如AES，我希望书中能够详细阐述其算法结构，包括S-box、ShiftRows、MixColumns等步骤，并分析其安全强度以及在实际应用中的注意事项，例如密钥管理和模式的选择。让我感到特别兴奋的是，“Contemporary”这个词预示着本书会涵盖当前最前沿的密码学技术。我迫切希望书中能够介绍零知识证明（ZKP），这项能够让一方在不泄露任何信息的情况下证明某个陈述的真实性的技术，它在隐私保护和区块链领域有着巨大的潜力。此外，我也对书中关于后量子密码学的讨论感到好奇，了解如何在量子计算机威胁下保护我们的数字信息。我希望这本书能够以一种清晰、逻辑严谨且富有启发性的方式，带领我走进现代密码学的世界，让我不仅理解理论，更能把握其在实际应用中的重要性。

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