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出版者:国防工业出版社

作者:Arto Salomaa

出品人:

页数:0

译者:丁存生

出版时间:1998-1

价格:25.0

装帧:精装

isbn号码:9787118017779

丛书系列:

图书标签:

• 密码学
• 信息安全
• 公钥密码学
• 密码学
• 加密算法
• RSA
• 椭圆曲线密码学
• 数字签名
• 密钥交换
• 信息安全
• 网络安全
• 应用密码学

密码学漫谈：从古代加密到现代安全 内容提要： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的密码学概览，探索其从古老谜团到现代信息安全基石的演变历程。我们不讨论公钥密码学的具体算法和实现，而是将焦点放在密码学作为一门科学的宏观视角、历史脉络、以及其在当代社会中的基础性作用。内容涵盖密码学的基本概念、古典加密技术的原理与局限性、信息论在安全分析中的应用、以及现代密码学的核心驱动力——对称加密机制的运作方式与安全哲学。 --- 第一部分：密码学的起源与古典密码的艺术 第一章：密码学的历史回响 密码学并非二十世纪的产物，它的根源深深植根于人类文明早期对信息保密的需求。本章将追溯密码学的萌芽，探讨早期文明，如古埃及、古希腊和古罗马时期，为信息安全所做的初步尝试。我们将详细分析斯巴达的Scytale（环形换位器）作为最早的物理加密工具之一的工作原理，以及凯撒大帝时期广泛使用的凯撒密码（位移密码）的简单替换机制。 重点在于理解这些古典方法的共同特征：它们依赖于预先商定的简单数学规则或物理变换。我们会深入剖析这些早期技术的局限性，特别是它们在面对系统性分析时（例如频率分析）的脆弱性。通过研究历史上的密码战，如古希腊的齐格弗里德密码，我们可以体会到，即使是最巧妙的古典方法，也难以抵御系统的逻辑攻击。 第二章：古典密码的深度剖析：替换与换位 本章将分类详述主要的古典密码技术，它们是现代密码学所有复杂结构的基础哲学体现。 替换密码（Substitution Ciphers）： 不仅包括单表替换（如凯撒密码），还将深入探讨维吉尼亚密码（Polyalphabetic Cipher）。维吉尼亚密码通过使用关键词来改变替换表，极大地提高了安全性，曾被认为是“不可破译的密码”。我们将详细介绍其运行机制，并探讨破解它的关键——卡西斯基测试（Kasiski Examination），这个测试揭示了识别密钥长度的方法，标志着密码分析学从猜测向科学分析的转变。 换位密码（Transposition Ciphers）： 这类密码通过改变明文字符的排列顺序来实现保密。我们将分析柱状换位密码（Columnar Transposition）的工作方式，理解其安全性的来源在于信息扩散（Diffusion）的初步体现，即一个明文字母的位置会影响多个密文字母。 混淆与扩散的早期哲学： 虽然古典密码缺乏现代密码学的混淆（Confusion）和扩散（Diffusion）的严格定义，但维吉尼亚密码和更复杂的换位技术已经初步体现了这些思想的萌芽。本章结尾将总结古典密码的共同弱点——密钥空间有限且算法结构透明，这最终导致了它们的消亡。 第二部分：信息论与密码学的数学基石 第三章：香农的洞察：信息论与密码学的革命 二十世纪中叶，克劳德·香农（Claude Shannon）的著作《通信的数学理论》为密码学奠定了坚实的理论基础，使其从一门经验性的技术转变为一门严谨的科学。本章将聚焦于香农对密码学的核心贡献。 完美保密性的标准： 我们将详细阐述一次性密码本（One-Time Pad, OTP）的原理，这是唯一被证明具有“完美保密性”（信息论意义上的不可破译）的加密方法。深入分析其三个严格的先决条件：密钥的真正随机性、密钥长度等于或大于消息长度，以及密钥的严格一次性使用。OTP虽然安全，但其实用性受限，这自然引出了对次完美但可行的加密系统的需求。 混淆与扩散： 香农清晰地定义了设计安全密码系统的两大支柱： 混淆（Confusion）： 旨在使密文和密钥之间的关系尽可能复杂和不透明，通常通过复杂的非线性替换实现。 扩散（Diffusion）： 旨在使明文的一个统计特性扩散到密文的多个部分，使得统计分析难以进行，通常通过排列组合实现。 本章将论证，现代所有成功的加密系统都必须在这两个方面达到极高的效率。 第四章：熵、随机性与密码分析的挑战 密码学的安全性在很大程度上依赖于随机性的质量。本章将探讨熵（Entropy）在信息安全中的核心作用。 熵的概念与测量： 解释什么是信息熵，以及它如何量化一个系统的“不确定性”。在密码学中，高熵意味着高随机性，这是生成安全密钥和初始化向量的基础。 伪随机性： 鉴于真正随机数的获取困难，密码学中大量依赖伪随机数生成器（PRNGs）。我们将探讨如何区分高质量的密码学PRNG与一般用途的PRNG，例如它们对未来输出的不可预测性（前向安全）以及对过去状态的不可回溯性（后向安全）。 统计测试： 讨论如何通过统计检验来评估一个随机数序列的质量，例如频率测试、游程测试等。这是衡量任何加密系统“抵抗可预测性”能力的重要指标。 第三部分：对称加密的核心机制与安全模型 第五章：现代分组密码学的结构：Feistel网络与SP网络 在放弃了完美保密性追求更实用的加密方案后，对称加密（或称秘密密钥加密）成为了信息保护的主流。本章聚焦于分组密码的设计哲学。 分组密码的基本工作模式： 介绍分组密码如何将固定长度的明文块转化为等长密文块。 Feistel 结构： 深入解析Feistel结构，这是许多早期著名分组密码（如DES）的基础。分析其巧妙之处在于，加密和解密过程仅通过调换操作顺序即可实现，极大地简化了硬件和软件实现。我们会详细分解一个轮函数（Round Function）的构成。 替换-置换网络（SPN）： 介绍更现代的SPN结构，这是如AES等先进算法所采用的设计范式。重点分析其如何高效地结合“替换”（S盒，实现混淆）和“置换”（P层，实现扩散），以在有限的轮数内达到强大的安全强度。 第六章：分组密码的工作模式与应用安全 一个分组密码算法本身只定义了如何加密一个固定大小的数据块。要安全地处理任意长度的消息，就需要依赖工作模式（Modes of Operation）。 基本模式的对比： 详细介绍并对比电子密码本模式（ECB）、密码分组链接模式（CBC）的原理、优势和各自的安全隐患。例如，ECB模式如何暴露数据中的重复模式。 计数器模式（CTR）与认证加密的兴起： 介绍CTR模式如何将分组密码转变为一个高效的流密码，以及它在现代系统中的流行。更重要的是，我们将讨论仅加密不足以保证安全的理念，引入数据完整性和真实性的需求，并概述认证加密（Authenticated Encryption, AE）如何将加密操作与消息认证码（MAC）结合，提供全面的安全保障。 第四部分：密码学之外：安全与应用的桥梁 第七章：杂凑函数与数字签名（非公钥体系视角） 密码学不仅仅是加密。本章探讨散列函数（Hash Functions）作为数据指纹和完整性验证工具的作用，重点从其在对称环境下的应用角度出发。 散列函数的特性与要求： 解释抗原像性（One-way）、抗第二原像性（Weak Collision Resistance）和抗碰撞性（Strong Collision Resistance）的含义，以及为什么这些特性对于确保数据未被篡改至关重要。 消息认证码（MAC）： 介绍如何使用对称密钥和散列函数构建MAC，用于验证消息的发送者身份和数据完整性。我们将探讨基于散列的MAC（HMAC）的设计哲学，以及它相对于简单地将密钥连接到消息上所具备的优越安全性。 第八章：密码学在现代系统中的伦理与挑战 本书最后将超越纯粹的技术层面，探讨密码学在社会结构中的角色。 后门与可逆性： 讨论政府与技术社区之间关于“后门”的争议，以及一个设计良好的密码系统是否应该被设计成可被执法机构在特定条件下访问。 密码学的可见性与用户信任： 探讨为什么用户通常难以区分安全与不安全的系统，以及透明度对于建立公众信任的重要性。密码学必须被正确地实现和部署，否则再强大的算法也无济于事。本书旨在提供理解这些底层机制的知识基础，使读者能够更批判性地评估日常所见的“安全”声明。

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这本书的优点在于其出色的结构设计和内容组织。作者以一种非常系统化的方式，将公钥密码学庞大的知识体系梳理得井井有条。它不像一些书籍那样跳跃和零散，而是遵循着一种由浅入深、循序渐进的学习路径。从基础的概念引入，到核心算法的详解，再到实际应用场景的探讨，每一个部分都承接得非常自然。我尤其欣赏书中关于“数字签名”和“加密”之间关系的阐释，它清晰地展现了公钥密码学如何在保障数据机密性的同时，也能够验证数据的完整性和发送者的身份。作者在讲解每一个算法时，都会提供详细的数学推导过程，并配以清晰的伪代码，这对于希望深入理解算法实现细节的读者来说，是极大的福音。同时，书中也提供了大量的实际应用案例，例如SSL/TLS协议、PGP加密等，让我能够将学到的理论知识与现实世界相结合，更好地理解公钥密码学在日常生活中的重要性。这本书的语言风格简洁明了，用词准确，没有过多的学术术语堆砌，使得非专业读者也能轻松阅读。

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这本书的叙事风格真是独树一帜，充满了人文关怀和哲学思考。作者并没有将公钥密码学仅仅视为一堆冰冷的算法，而是将其置于人类文明发展的宏大背景下进行审视。他探讨了信息传播的本质，以及在数字时代，我们如何通过密码学来构建信任和保障隐私。这种视角让我对“安全”这个词有了更深刻的理解，它不仅仅是技术层面的防火墙，更是社会层面信任的基石。书中对于“公钥”和“私钥”的阐释，不仅仅是技术上的定义，更是一种理念的体现，它赋予了我们个体在数字世界中掌控自身信息的权力。我尤其被书中关于“公钥基础设施”（PKI）的章节所打动，它描绘了一个宏大的数字身份认证体系，让我看到了未来社会发展的可能性。作者的文字功底深厚，文笔优美，即使是讲解最枯燥的技术原理，也能读出一种诗意。他巧妙地运用类比和故事，将复杂的概念变得生动形象，仿佛在读一本引人入胜的侦探小说，每一个章节都充满了悬念和惊喜，迫不及待地想知道下一个秘密是什么。

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这本书的整体风格可以用“严谨而不失趣味”来形容。作者在对待专业知识的态度上，展现了极高的严谨性，每一个概念的引入、每一个算法的推导，都经过了精心的考量和准确的描述。然而，他并没有让这本书变得枯燥乏味。相反，通过巧妙的语言运用和丰富的实例，他将原本可能晦涩难懂的公钥密码学知识，变得引人入胜。我特别喜欢书中对“公钥密码学在数字货币领域的应用”的探讨，它让我看到了这项技术在现代金融体系中的巨大潜力。作者并没有回避其中的技术细节，而是将其巧妙地融入到对现实世界应用的阐释中。在讲解算法时，他会清晰地列出算法的步骤，并辅以图示，确保读者能够直观地理解。我印象深刻的是关于“离散对数问题”的讲解，作者通过一个非常生动的例子，让我彻底理解了为什么这个数学问题在密码学中如此重要。这本书的优点在于，它能够在保证专业性的前提下，保持高度的趣味性和可读性，让读者在轻松愉快的氛围中，掌握这项关键的技术。

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这是一本让我大开眼界、心潮澎湃的书！作者以一种极其引人入胜的方式，将原本可能枯燥乏味的公钥密码学概念，转化为了一场引人入胜的智力探险。从一开始，我就被书中清晰的逻辑和层层递进的讲解所吸引。它不像我之前读过的那些技术手册，上来就堆砌公式和算法，而是先勾勒出整个领域的核心思想和哲学意义，让我明白为什么我们需要公钥密码学，它解决了什么根本性问题。那种“原来如此”的顿悟感贯穿始终，尤其是在解释Diffie-Hellman密钥交换原理的时候，作者用了一个非常巧妙的比喻，让我瞬间理解了那个抽象的数学过程是如何在现实世界中实现安全通信的。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪，让我开始用一种全新的视角去看待信息安全，去思考那些隐藏在日常通信背后的强大力量。我尤其欣赏作者在处理复杂概念时的耐心和细致，每一个重要的术语都会被反复强调，每一个关键的步骤都会被细致拆解，确保读者不会在某个环节掉队。即便是我这样对数学理论并非专业背景的读者，也能在作者的引导下，逐渐建立起对RSA算法、椭圆曲线密码学等核心技术的深刻理解。读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一种沉浸式的体验，我仿佛置身于一个密码学的殿堂，与大师们对话，感受着智慧的光芒。

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这是一本让我对“安全”这个概念有了颠覆性认识的书。作者将公钥密码学置于一个更广阔的社会和技术背景下进行探讨，让我明白，真正的安全不仅仅是技术上的坚不可摧，更是建立在信任和共识之上的体系。书中关于“数字证书”和“公钥基础设施”的讲解，让我对互联网信任体系的运作有了更清晰的认识。我曾经一直对这些概念感到模糊，而这本书通过生动形象的解释，将这些复杂的概念变得通俗易懂。作者对历史的回顾也颇具匠心，他并没有生硬地罗列事实，而是通过讲述密码学在重大历史事件中的作用，展现了这项技术的深远影响。这种叙事方式，让历史变得鲜活，让技术与现实产生了强烈的连接。我尤其欣赏作者在解释数学原理时所采用的类比手法，它们非常贴切，能够帮助读者快速建立直观的理解，绕过那些可能令人望而生畏的数学符号。这本书的阅读体验是愉悦的，它让我觉得，学习一项看似高深的技术，也可以是一场轻松而充满启发的旅程。

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这本书带给我的惊喜远不止于对公钥密码学的知识性掌握，更在于它所提供的思维工具。作者在讲解各种密码学算法时，并没有仅仅停留在“是什么”的层面，而是深入探讨了“为什么”以及“如何”来分析和设计这些算法。他鼓励读者去思考算法的安全性边界，去理解不同攻击方式的原理，以及如何设计更具鲁棒性的加密方案。我尤其喜欢书中关于“密码分析学”的章节，它让我了解到，攻防双方的博弈是如何推动密码学不断发展的。这种辩证的视角，让我对信息安全有了更全面的认识，明白安全并非一成不变，而是需要持续的创新和改进。作者在分析不同算法时，会详细列举其优缺点、适用场景以及潜在的风险，这为读者提供了一个非常实用的决策框架。这本书的价值在于，它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，指导我如何在复杂的信息安全领域进行探索和实践。

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这本书在内容编排上，展现了作者深厚的专业功底和对教学规律的深刻理解。它并非将所有信息一股脑地呈现给读者，而是精心设计了一个循序渐进的学习路径。从最基础的对称加密和非对称加密的对比，到公钥密码学的核心概念，再到具体的算法实现和应用，每一个环节都紧密相扣，层层深入。作者在讲解RSA算法时，花了大量的篇幅来解释其数学原理，包括欧拉函数、模幂运算等，但令人惊叹的是，他能够将这些复杂的数学概念用非常清晰、易懂的方式呈现出来。我尤其欣赏书中关于“中国剩余定理”的应用讲解，它让我看到了数学定理是如何在实际的密码学算法中发挥作用的。此外，书中还对不同公钥密码学算法的安全性进行了深入的分析，包括其在面对各种攻击时的表现，以及如何通过参数的选择来提高安全性。这种深入的剖析，让我能够更全面地认识公钥密码学，而不仅仅是停留在表面。这本书的价值在于，它能够帮助读者建立起一个系统、完整的公钥密码学知识体系。

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读完这本书，我感觉自己仿佛掌握了一门古老而又充满未来感的语言。作者对于公钥密码学历史的梳理，让我对这项技术的演进有了更深层次的认识。从早期的秘密分享难题，到如今互联网安全基石的建立，每一步都充满了智慧的闪光和无数先驱的努力。这本书并没有回避其中的数学原理，但作者处理得非常巧妙，将复杂的公式和定理融入到清晰的叙事中，并通过大量的图示和实例来辅助理解。我特别喜欢书中关于“数论”与“公钥密码学”之间联系的章节，它让我明白，那些看似遥远的数学概念，是如何成为构建安全数字世界的基石。它不仅仅是告诉我们“怎么做”，更重要的是教会我们“为什么这么做”。这种追根溯源的讲解方式，让我对每一个算法的安全性、有效性都有了更透彻的理解，而不是仅仅停留在“我知道有这个算法”的层面。书中对不同算法优劣势的比较分析，也极具启发性，让我能够根据实际需求，去评估和选择最适合的加密方案。这本书的价值在于，它不仅仅是一本教科书，更是一本指南，指引我在复杂的信息安全领域，找到一条清晰而坚实的道路。

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这本书的语言风格非常适合初学者，同时又能满足有一定基础的读者的需求。作者在开篇就为读者设定了一个非常友好的学习基调，他意识到公钥密码学可能带来的理解难度，因此在讲解过程中，始终保持着耐心和细致。对于每一个新的概念，都会有清晰的定义和通俗的解释，并且会反复强调其重要性。我特别喜欢书中关于“密钥管理”的章节，它不仅讲解了密钥的重要性，还提供了实用的密钥管理建议和安全实践。这让我觉得，这本书不仅仅是理论知识的传授，更是包含了实践指导。作者在分析各种算法时，会详细地讨论其数学基础，但同时也确保这些数学原理能够被非专业读者所理解。他会用一些生动的比喻来解释抽象的概念，例如将公钥比作公开的信箱，私钥比作只有自己知道的钥匙，这种形象的比喻极大地降低了理解的门槛。这本书的优点在于，它能够在保证专业性的同时，又保持了高度的可读性，让读者在学习的过程中感受到成就感。

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我不得不说，这本书为我打开了一扇通往全新世界的大门。作者在介绍公钥密码学历史的时候，并没有简单地罗列时间线，而是通过生动的历史事件和人物故事，展现了密码学在人类历史进程中的重要作用。从古代的凯撒密码，到近代破解恩尼格玛密码的传奇，再到现代公钥密码学的诞生，每一个节点都充满了戏剧性。这种叙事方式让我深切感受到，密码学并非是一门孤立的学科，它与战争、政治、商业、甚至人类的生存都息息相关。在讲解具体算法时，作者的严谨和细致令人钦佩。他对于数学基础的铺垫非常扎实，确保读者能够理解每一个推导过程的逻辑。我印象特别深刻的是关于“离散对数问题”的讲解，作者通过一个非常直观的例子，将那个看似难以理解的数学难题变得清晰可见，让我终于能够理解为什么基于这个问题的密码学算法能够如此安全。这本书不仅教授知识，更培养了一种批判性思维，让我能够站在更高的角度，去审视和评估各种加密技术的安全性。

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