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出版者:电子工业出版社

作者:李志球

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2005-1-1

价格:29.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787121005572

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络基础
• 数据通信
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络原理
• 计算机科学
• 信息技术
• 网络工程
• 自考

《现代密码学与信息安全实践》 内容概要 本书深入探讨了现代密码学理论的基石、核心算法的原理及其在信息安全实践中的应用。全书结构严谨，内容覆盖了从古典密码到最新量子密码学前沿的广阔领域，旨在为读者构建一个全面、深入且具有实践指导意义的密码学知识体系。 第一部分：密码学基础与数学原理 本部分着重于构建理解现代密码学的数学基础。首先，详细介绍了数论在密码学中的关键作用，包括模运算、有限域、欧拉定理、费马小定理等概念的严格推导和应用。随后，深入探讨了代数结构，特别是群论在公钥密码系统设计中的重要性，包括椭圆曲线群的构造和性质。我们还专门开辟章节讲解了信息论在密码学中的量化衡量，如熵、互信息在衡量加密强度和随机性方面的作用。此外，为了应对实际应用中的挑战，书中详细阐述了伪随机数生成器（PRNG）和真随机数生成器（TRNG）的设计标准、安全评估方法以及它们在密钥生成中的核心地位。对“不可区分性”和“计算安全性”等核心安全概念进行了详尽的数学化定义和证明。 第二部分：对称加密技术 对称加密作为信息加密的基石，在本部分得到详尽的剖析。我们首先回顾了分组密码的设计原理，重点分析了目前主流的加密标准——高级加密标准（AES）。书中不仅展示了AES的轮函数、密钥扩展过程、S盒的构建，还从代数角度分析了其抗差分攻击和线性攻击的有效性。对于早期但仍有参考价值的DES算法，也进行了结构分析，以便读者理解密码体制的演进。此外，非对称加密的应用场景中，密钥管理和工作模式至关重要。本部分详细介绍了密码分组的多种操作模式，包括ECB、CBC、CFB、OFB以及CTR模式，对比了它们在抗窃听、抗篡改方面的优缺点，并强调了初始化向量（IV）的随机性和保密性要求。流密码方面，我们深入讲解了RC4的结构，并探讨了更现代、更安全的基于状态反馈的流密码设计思路。 第三部分：非对称加密与数字签名 非对称密码系统（公钥密码）是现代安全通信的支柱。本部分首先聚焦于RSA算法的原理、密钥生成过程、加密与解密操作，并详细分析了如何通过优化运算效率来应对大数模幂运算的挑战。接着，我们转向基于离散对数问题（DLP）的密码系统，重点阐述了Diffie-Hellman密钥交换协议的机制及其在构建安全信道中的作用。随后，全书的核心章节之一是对椭圆曲线密码学（ECC）的全面介绍。我们详细解释了椭圆曲线在有限域上的加法运算、标量乘法，以及基于这些操作构建的椭圆曲线加密算法（ECIES）和椭圆曲线数字签名算法（ECDSA），强调了ECC在保持相同安全强度下显著降低密钥长度的优势。数字签名方面，本书系统性地介绍了签名过程、验证过程、抗伪造性的要求，并对比了DSA、RSA签名和ECDSA的性能与安全性特征。 第四部分：消息认证与完整性保护 保证数据在传输过程中不被篡改是信息安全的核心需求。本部分专注于消息认证码（MAC）和哈希函数。消息摘要方面，我们深入剖析了SHA-2系列（SHA-256/512）的内部结构和压缩函数设计，并简要介绍了SHA-3（Keccak）算法的全新设计理念和优势。随后，详细讲解了基于哈希的消息认证码（HMAC）的构造方法，说明了它如何有效防止哈希函数自身的碰撞风险。针对更高级别的完整性需求，本部分还探讨了基于分组密码的MAC（如CMAC），并阐明了它们在特定应用场景下的适用性。 第五部分：安全协议与应用实践 本部分将理论知识应用于构建实际的安全通信层。我们详细分析了传输层安全协议（TLS/SSL）的握手过程，从证书交换、密钥协商（如DHE/ECDHE）到数据加密传输的完整流程。书中会使用实际的协议消息序列图来直观展示协商步骤中的安全机制。此外，我们还探讨了安全邮件协议（PGP/S/MIME）的端到端加密和签名实现，重点关注证书信任链的建立。在网络安全实践层面，书中专门有一章讲解了密钥管理体系（KMS）的设计原则、密钥的生命周期管理（生成、存储、分发、销毁）以及硬件安全模块（HSM）在密钥保护中的关键作用。 第六部分：前沿与挑战 最后，本书展望了密码学领域的最新发展和潜在威胁。深入讨论了后量子密码学（PQC）的必要性，重点介绍了格密码（Lattice-based Cryptography）、基于编码的密码等主流PQC候选算法的数学基础和安全假设。同时，本书也涵盖了零知识证明（ZKP）的基础概念及其在隐私保护计算中的革命性应用，特别是zk-SNARKs的结构概述。对于当前实际应用中常见的侧信道攻击（如功耗分析、电磁辐射分析）及其防御策略，也进行了专门的案例分析和技术讨论，强调了安全实现的细节重要性。 读者对象 本书适合于计算机科学、信息安全、电子工程等专业的本科高年级学生、研究生，以及希望系统掌握密码学原理并将其应用于安全系统设计的软件工程师、网络架构师和信息安全专业人员。读者需具备离散数学和一定的抽象代数基础。

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如果要用一个词来形容这本书的价值，我会选择“沉淀”。它不追求追逐最新的、转瞬即逝的热点技术，而是专注于那些经过时间考验、构筑了现代互联网基石的“永恒”原理。市面上充斥着大量针对特定厂商、特定版本技术细节的速查手册，但真正能帮助你理解底层逻辑、让你在面对新技术时能够快速适应的，必然是这种强调基础理论深度的著作。这本书像是一口深井，它挖掘的不是表层的水源，而是能够支撑起整个灌溉系统的地下水脉。它教会我如何去分析一个未知协议的报文结构，如何去预判一个新网络架构可能存在的性能瓶颈，这种底层分析能力的培养，才是它最核心的价值所在。对于希望在网络领域走得更远、目标是成为架构师而非单纯操作员的读者而言，这本书提供的知识深度和广度，是无可替代的“内功心法”。它更像是一本工具书和哲学著作的结合体，指引你如何建立一个稳健的技术世界观。

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这本书的叙事节奏掌握得非常高明，它就像一部精心剪辑的纪录片，节奏张弛有度，绝不拖泥带水。前几章对基础概念的铺陈极其稳健，为后续内容的深入打下了坚实的基础，没有丝毫仓促感。一旦你对IP寻址和子网划分等基础概念感到游刃有余时，内容便开始自然而然地向更复杂的路由协议和拥塞控制机制过渡。我特别欣赏作者在处理“BGP”这类大型、复杂的协议时所采取的模块化讲解方式，它将一个庞然大物拆解成若干个可消化的逻辑块，使得即便是初次接触核心路由技术的读者也能从容应对。这种循序渐进的结构设计，避免了知识点的突然性堆砌带来的认知负荷。更难能可贵的是，作者在章节末尾设置的“思考题”往往不是简单的回顾，而是引导性的开放问题，极大地激发了我主动查阅更多资料、进行批判性思考的欲望。这本书提供的不是一个终点，而是一套高效的学习方法论和思维框架。

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我是一个偏爱实战操作的书籍的读者，坦白讲，一开始对这种偏理论基础的书籍抱持着一丝怀疑。然而，这本书很快扭转了我的看法。它巧妙地在理论的讲解中嵌入了大量的“为什么”和“如何做”的思考路径。例如，在讨论TCP的三次握手和四次挥手时，作者不仅仅是描述了过程，更着重分析了在不同场景下（如连接中断、数据丢失）这些机制是如何保证数据可靠传输的内在逻辑。这种深层次的机制剖析，远超出了我以往阅读过的大多数入门教材。书中的案例分析部分简直是宝藏，它们将理论知识与实际网络故障排查的场景紧密结合起来，让我体会到理论知识在解决实际问题时的强大威力。虽然书中没有提供一行行的代码配置示例，但它构建的清晰的逻辑框架，使得我拿起任何网络设备的操作手册时，都能立刻明白每条命令背后的网络原理，大大缩短了我的学习曲线。可以说，这本书是为那些渴望“知其所以然”而非“只知其所以然”的技术人员量身定制的，它为构建稳固的知识体系打下了无比坚实的地基。

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从排版和细节处理上来看，这本书明显体现了出版团队的专业素养和对读者的尊重。纸张的质量上乘，阅读时没有反光或油墨味等干扰，长时间阅读的疲劳感明显减轻。最让我感到惊喜的是书中对历史背景的穿插叙述。在介绍TCP/IP协议栈的起源时，作者没有简单地提及“诞生于ARPANET”，而是娓娓道来了当时研究人员面临的具体挑战和权衡取舍，这使得这些技术标准不再是冰冷的规则，而更像是人类智慧在特定历史阶段的伟大结晶。这种“技术为人文服务”的写作视角，让整个阅读过程充满了人文关怀。书中对网络安全基础概念的引入也处理得十分自然，不是生硬地插入一章安全内容，而是将安全思维融入到各个协议的讲解之中，比如在讨论数据链路层时，自然而然地就谈到了ARP欺骗的原理。这种无缝衔接的知识融合，极大地提升了这本书的综合价值。

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这本书的语言风格真是让人眼前一亮，它没有那种高高在上的技术术语堆砌，反而是像一位经验丰富的前辈，耐心地引导你走进这个错综复杂的数字世界。我尤其欣赏作者在讲解核心概念时所采用的类比和生活实例，比如用邮局的运作来比喻数据包的路由过程，一下子就把那些抽象的协议细节变得生动形象起来。读起来一点都不觉得枯燥，仿佛在进行一场有趣的知识探险。书中对OSI七层模型的剖析极其深入且透彻，每一个层次的功能和交互关系都被梳理得井井有条，让人在合上书本后，脑海中能清晰地勾勒出整个网络数据传输的脉络。那种从宏观概念到微观实现的层层递进，极大地增强了我的理解深度，而不是停留在表面的死记硬背。这本书的排版和插图设计也十分用心，清晰的流程图和抓人眼球的示意图，有效地辅助了文字的表达，使得复杂的网络拓扑结构一目了然。对于初学者来说，这无疑是一本极佳的“引路灯”，它在你即将迷失在术语迷宫时，总能及时提供清晰的指引和坚实的理论支撑。它让我感觉到，学习网络知识并非遥不可及的苦差事，而是一次充满启发性的发现之旅。

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