数学。2005年全国中考试题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:天津人民出版社

作者:张华

出品人:

页数:195

译者:

出版时间:2005-7

价格:15.80元

装帧:平装

isbn号码:9787201041544

丛书系列:

图书标签:

• 数学
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现代密码学与信息安全导论 作者： [此处可想象一位密码学领域资深专家或知名学者，为增加真实感，可虚构一具体名称，例如：王铭轩] 出版社： [此处可想象一家专业学术出版社，例如：清华大学出版社/电子工业出版社/或虚构的“前沿科技出版社”] 出版日期： [设定一个与2005年中考时间相隔较远的年份，例如：2023年] --- 图书概述 《现代密码学与信息安全导论》是一本全面、深入且紧跟时代前沿的教科书，旨在为计算机科学、信息工程、网络安全等相关专业的本科生和研究生，以及致力于信息安全领域的工程师和研究人员，提供坚实的理论基础和系统的实践指导。本书内容涵盖了古典密码学原理的深入剖析，到现代公钥密码体系的数学基础，再到当前主流的加密算法、数字签名、安全协议设计与网络安全威胁的应对策略。本书的重点在于建立严谨的数学模型与算法思维，同时注重安全实践中的工程化应用与新兴安全挑战的探讨。 本书力求在保持学术严谨性的同时，兼顾内容的易读性与启发性。通过大量的实例、清晰的数学推导和对实际安全事件的分析，帮助读者建立起对信息安全领域全局性的认知。 第一部分：密码学的数学基石（Foundations of Cryptography） 本部分专注于构建理解现代密码学所需的数学工具箱。 第一章：数论基础与有限域（Number Theory and Finite Fields） 本章系统回顾了数论在密码学中的核心地位。重点内容包括：欧几里得算法、扩展欧几里得算法、模幂运算的高效实现（平方-乘方法），以及素性测试（如米勒-拉宾检验）。深入探讨了费马小定理、欧拉定理，并详细讲解了有限域 $mathbb{Z}_p$ 和伽罗瓦域 $GF(2^m)$ 的构造与运算规则，这是公钥密码体系（特别是椭圆曲线密码）的理论根基。本章强调了离散对数问题的复杂性在构建加密算法中的作用。 第二章：代数结构与群论基础（Algebraic Structures and Group Theory） 本章深入研究了抽象代数在密码学中的应用。涵盖了群、环、域的基本定义与性质。重点分析了循环群的特性，以及在有限群上的运算难度（如离散对数问题、Shanks算法）。对于椭圆曲线（Elliptic Curves）的定义、点的加法运算、以及构造高效的、抗攻击的有限域上的椭圆曲线群（ECC）进行了详尽的几何和代数描述。 第三章：复杂性理论与计算安全性（Complexity Theory and Computational Security） 本章从理论层面探讨了“安全”的定义。引入了计算复杂度理论的基本概念，如P类、NP类问题。详细阐述了密码学中常用的难度假设，例如：因子分解问题（Factoring Problem, IFP）、离散对数问题（Discrete Logarithm Problem, DLP）以及与之相关的困难性假设（如CDH、DDH）。讨论了不可区分性（Indistinguishability）和完美保密性（Perfect Secrecy）的严格定义，为后续算法的安全分析奠定基础。 第二部分：对称密码系统（Symmetric Cryptography） 本部分聚焦于只有共享密钥才能实现加密和解密的系统。 第四章：古典密码学的回顾与现代替代（Classical Ciphers and Modern Replacements） 简要回顾了置换密码和替代密码（如凯撒密码、Vigenère密码）的原理和局限性。重点分析了香农的混淆（Confusion）和扩散（Diffusion）理论，并以此为指导，深入剖析了结构化分组密码的设计原则。 第五章：分组密码：DES与AES的深度解析（Block Ciphers: In-Depth Analysis of DES and AES） 详细讲解了数据加密标准（DES）的Feistel结构，并分析了其子密钥生成过程和S盒的设计原则。随后，本书用大量篇幅解析了当前的主流标准——的高级加密标准（AES）。内容包括：密钥扩展算法、轮函数的设计（包括SubBytes、ShiftRows、MixColumns和AddRoundKey操作的数学意义），以及对S盒代数性质的探讨。 第六章：操作模式与流密码（Modes of Operation and Stream Ciphers） 讨论了如何将分组密码应用于处理任意长度的消息。系统介绍了标准的DES/AES操作模式：ECB、CBC、CFB、OFB和CTR模式，并对比了它们在安全性、并行性和错误传播方面的差异。同时，对同步流密码（如RC4）和更现代的基于计数器的流密码（如ChaCha20）进行了原理介绍和安全性评估。 第三部分：非对称密码系统（Asymmetric Cryptography） 本部分的核心是公钥基础设施的理论与实践。 第七章：RSA算法：原理与优化（The RSA Algorithm: Principles and Optimizations） 深入讲解了RSA算法的数学基础——欧拉定理和模幂运算。详述了密钥生成、加密和解密过程。重点分析了已知的攻击方法，如小指数攻击、时间攻击，并详细介绍了提高RSA安全性的实践技术，包括最优非对称加密填充（OAEP）方案的结构和必要性。 第八章：Diffie-Hellman密钥交换与离散对数难题（Diffie-Hellman Key Exchange and the DLP） 详细阐述了基于有限域上离散对数问题的Diffie-Hellman（DH）密钥协商协议的机制。分析了其安全性依赖于DLP的难度。并引入了椭圆曲线密码学（ECC）的背景，讲解了如何在椭圆曲线上进行点加法运算，及其在保证相同安全强度下密钥长度的显著优势。 第九章：数字签名与证书体系（Digital Signatures and Certificate Systems） 探讨了数字签名的目标（身份认证、数据完整性、不可否认性）。深入分析了基于RSA的签名方案（PKCS1 v1.5, PSS）。重点讲解了椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）的流程、随机性要求及其在移动设备中的应用。最后，系统介绍了公钥基础设施（PKI）的架构、证书的结构（X.509标准）和信任链的建立。 第四部分：信息安全实践与前沿（Security Practices and Frontiers） 本部分将理论知识应用于实际系统和新兴领域。 第十章：哈希函数与消息认证码（Hash Functions and Message Authentication Codes） 深入分析了哈希函数的设计原理（如Merkle-Damgård结构），重点讲解了MD5和SHA家族（SHA-1, SHA-2, SHA-3/Keccak）的内部结构与演变。详细阐述了碰撞（Collision）和原像攻击（Preimage Attack）的概念。同时，介绍了消息认证码（MAC）和基于哈希的消息认证码（HMAC）在保证消息真实性方面的作用。 第十一章：安全协议设计与应用（Secure Protocol Design and Applications） 本章关注密码学在网络通信中的应用。详细分析了SSL/TLS协议的握手过程、密钥交换机制（包括前向保密Foward Secrecy的实现，如ECDHE）。讨论了IPsec协议栈的设计思想。此外，还引入了基于密码学的零知识证明（Zero-Knowledge Proofs）的基本概念和潜在应用。 第十二章：新兴密码学与未来挑战（Emerging Cryptography and Future Challenges） 探讨了应对未来计算威胁的前沿技术。详细介绍了格基密码（Lattice-Based Cryptography）作为后量子密码学（PQC）的代表性方案，如Kyber和Dilithium的原理概述。同时，对安全多方计算（MPC）、同态加密（Homomorphic Encryption）在保护数据隐私方面的潜力进行了概述和展望。 附录 附录A：Python/C++密码学代码实现示例： 提供基于Python或C++的经典算法（如模幂运算、AES轮函数简化版）的简洁代码片段，辅助读者理解算法的工程实现。 附录B：常见安全标准与术语表： 汇编了NIST、IETF等组织发布的关键密码学标准编号及核心术语定义。 --- 目标读者： 具备高等数学和离散数学基础的计算机、通信、电子工程专业学生及从业人员。 本书特色： 1. 严谨的数学推导： 确保读者理解算法背后的理论必然性，而非仅仅停留在“如何使用”的层面。 2. 前沿性： 覆盖了从经典到后量子密码学的完整光谱。 3. 实践导向： 结合实际协议（如TLS/SSL）分析密码学模块的集成方式。

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