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出版者:人民邮电出版社

作者:粟欣译

出品人:

页数:171

译者:赫尔德著，，，美％粟欣，，，

出版时间:2001-9

价格:21.0

装帧:平装

isbn号码:9787115095763

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 数据传输
• 网络技术
• 无线网络
• 移动通信
• 通信工程
• 无线数据网络
• 网络安全
• 信号处理
• 物联网

好的，这里为您呈现一部关于“量子纠缠与信息安全”的图书简介。 --- 图书名称：量子纠缠与信息安全：新一代加密技术的理论基石与前沿应用 作者： 张 华 教授 / 李 明 博士 出版社： 科技前沿出版社 出版日期： 2024 年 11 月 --- 简介：信息时代的终极防御与颠覆性机遇 在数字信息爆炸性增长的今天，数据安全已成为国家安全、经济命脉乃至个人隐私的最后一道防线。传统的基于复杂数学难题的公钥加密体系（如RSA和ECC）在过去几十年中支撑了全球互联网的运行。然而，随着通用量子计算机的研发日益逼近“量子霸权”，这些看似坚不可摧的密码体系正面临前所未有的颠覆性威胁——肖尔算法一旦实现，将使现有公钥体系在数小时内土崩瓦解。 《量子纠缠与信息安全》正是在这一历史性的技术转折点上应运而生的一部里程碑式著作。本书并非探讨当前主流的无线通信或网络结构，而是深入挖掘了微观世界的精妙物理原理，旨在为构建抗量子攻击的、绝对安全的下一代信息基础设施，奠定坚实的理论和实践基础。 本书核心聚焦于量子力学的两大支柱——量子纠缠与量子叠加态——如何被巧妙地应用于信息安全领域，特别是量子密钥分发（QKD）的深度解析与工程实现。它为读者提供了一套从基础物理概念到尖端工程部署的完整知识图谱。 --- 第一部分：量子力学基础与密码学的范式转移 (The Paradigm Shift in Cryptography) 本部分首先为读者打下坚实的理论基础，摒弃了传统信息论的视角，转而从物理实在的角度审视信息载体。 1. 量子比特（Qubit）的特性与优势： 详细阐述了量子叠加态的数学描述（布洛赫球表示法），以及它与经典比特的根本区别。重点分析了如何利用量子态的不可克隆定理（No-Cloning Theorem）作为信息安全的第一道物理屏障，这是构建绝对安全通信的物理学前提。 2. 量子纠缠的非定域性与贝尔不等式： 深入探讨了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）佯谬的现代诠释，特别是贝尔不等式如何将“定域实在论”从物理学中排除。本书清晰论证了纠缠态如何作为一种超越经典信息传输的资源，为量子通信提供了独特的优势。 3. 经典密码学体系的脆弱性剖析： 详细回顾了RSA、Diffie-Hellman等公钥算法的数学基础——大数因子分解和离散对数问题。通过引入Grover搜索算法和肖尔算法的复杂度分析，直观展示了在量子计算面前，现有加密体系的指数级加速破解风险。这部分内容是理解后续“量子安全”必要性的关键。 --- 第二部分：量子密钥分发 (QKD) 的理论构建与协议精讲 (The Core of Quantum Key Distribution) 这是全书的精髓所在，系统地介绍了如何利用量子物理定律来实现理论上无条件安全的密钥共享。 4. BB84 协议的原理与实现细节： 详细拆解了Bennett-Brassard 1984（BB84）协议的每一个步骤：发送方随机选择基底编码、接收方独立测量、经典信道上的基底协商、以及最终的密钥筛选过程。书中特别对光子源的制备（如SPDC、弱相干脉冲）的实用性及其引入的侧信道攻击风险进行了深入辩证。 5. E91 协议：基于纠缠的绝对安全： 聚焦于Ekert 1991（E91）协议，它完全依赖于量子纠缠对。本书详细展示了如何利用纠缠对的关联性来实时验证信道的窃听行为，通过测量贝尔不等式偏差（S值）来保证密钥的安全性，避免了传统BB84中对光源稳定性的高要求。 6. 窃听检测与信息萃取： 本书的实践价值体现在对窃听模型（如窃听者拥有完美的信息处理能力）的严格建模。详细分析了信息泄漏率的计算方法，以及在存在窃听的情况下，如何通过隐私放大（Privacy Amplification）和信息萃取（Information Distillation）技术，将少量带有噪声的共享密钥，转化为具有极低错误率的最终安全密钥。 --- 第三部分：工程挑战、量子网络与后量子密码学集成 (Engineering Frontiers and Integration) 理论的实现依赖于工程的突破。本部分将视野从实验室推向实际部署，并探讨了量子安全生态的构建。 7. QKD 系统的物理实现与信道衰减： 深入探讨了当前QKD系统面临的距离限制问题。分析了光纤信道中的损耗模型、光子探测器的效率（暗计数率、探测效率）对密钥率（Key Rate）的影响。重点介绍了量子中继器的必要性，以及基于卫星的自由空间量子通信技术如何突破地面光纤的百公里瓶颈，实现全球范围的量子密钥分发。 8. 量子网络架构与拓扑设计： 探讨了构建多节点、可互联的量子互联网所需的架构。这包括量子交换机（Quantum Switch）的设计原理、如何管理和路由纠缠对（Entanglement Swapping），以及如何将QKD链路与现有的经典骨干网络进行混合组网，实现量子安全密钥的按需分发。 9. 后量子密码学 (PQC) 的互补与集成策略： 认识到全量子网络在短期内难以普及，本书还详细介绍了后量子密码学（Post-Quantum Cryptography）的最新进展，如基于格（Lattice-based）、基于哈希（Hash-based）、多变量（Multivariate）和基于编码（Code-based）的算法。重点讨论了在混合模式安全架构中，如何将QKD提供的无条件安全密钥与PQC算法结合使用，以确保在量子计算机出现前后的过渡期内，信息的绝对安全。 --- 目标读者 本书面向信息安全研究人员、网络工程师、密码学专家、通信物理学博士研究生，以及所有对信息技术未来走向、追求“绝对安全”保障的决策者。阅读本书，您将掌握从物理定律层面理解和构建下一代安全通信系统的核心能力。 --- ISBN: 978-7-5087-XXXX-X 定价: 188.00 元 (RMB)

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这本书的叙事风格简直是教科书级别的“去魅”典范。它成功地将一个在公众认知中冰冷、抽象的技术领域，描绘成一幅充满动态张力和人性挣扎的画卷。作者巧妙地穿插了多位在网络发展史上起到关键作用的人物小传，这些侧面描写，让冰冷的技术标准背后站立起了鲜活的工程师和梦想家。我特别喜欢其中一小节对早期协议设计会议场景的还原，那种在不同技术路线间的激烈辩论、妥协与最终形成共识的过程，充满了戏剧张力。这让我明白，任何一个看似完美的标准，背后都凝结着无数次妥协的智慧。而且，本书对“遗留系统”的韧性分析也极其到位，它承认了技术演进并非一蹴而就的革命，而是充满了兼容与对抗的漫长过程，这让本书的观点显得无比接地气和真实。

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这部书的开篇，那种对信息时代洪流的敏锐洞察力，简直让人拍案叫绝。作者显然是站在一个非常高远的视角来审视我们当下社会对“连接”的依赖与渴望。他并没有急于钻进那些晦涩难懂的技术细节，而是先构建了一个宏大的叙事框架，描绘了数据如何在无形的介质中穿梭、如何重塑我们的工作方式、社交习惯乃至思维模式。我印象特别深的是，书中用了一段落来论述“延迟”这个概念，作者把它上升到了哲学层面，探讨了即时性对人类耐心和决策质量的影响。那种笔触细腻，仿佛在引导读者从一个旁观者的角度，去重新审视那些我们习以为常却从未深思的连接背后的社会学意义。读起来，不像是看一本技术导论，更像是在进行一场深刻的社会观察。章节之间的过渡也非常自然流畅，从宏观的社会影响，慢慢收敛到个体体验，节奏感把握得极佳，让人很难停下来。特别是对新兴市场中数据普及带来的变革那段描述，极富感染力，充满了对未来的乐观和现实的关照。

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从一个对网络有基本认知的普通用户角度来看，这本书最大的价值在于它的“结构化思维导图”功能。它不是零散地介绍一个个技术名词，而是提供了一个理解整个数据传输生态的清晰骨架。阅读完后，当我再看到任何关于5G、物联网或者云计算的新闻报道时，我脑海中立刻就能将这些新概念定位到已有的网络分层结构中，理解它们在物理层、数据链路层、网络层或者应用层分别扮演的角色和带来的边际效应。书中关于网络架构演进的趋势预测，尤其令人信服，它没有盲目鼓吹最新的技术热点，而是基于对现有基础设施瓶颈的深入分析，推导出未来几年内，哪些方向必然会成为研发和投资的重点。这种前瞻性，使得这本书的参考价值远远超出了其出版年份的限制，绝对是值得反复研读的案头宝典。

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这本书的深度，绝非一般科普读物所能企及。我特别欣赏作者在论述底层逻辑时所展现出的那种工匠精神。他没有满足于提供一个“是什么”的答案，而是执着于“为什么是这样”的追问。比如，在解析数据包如何在复杂网络中寻址和路由时，作者没有直接堆砌公式，而是采用了一种类比推理的方法，将复杂的网络拓扑比作古代的驿站系统，形象生动地解释了冗余备份和路径选择的必要性。这种将深奥理论“翻译”成本地语言的能力，是极其难得的。更令人称赞的是，书中对不同传输介质的物理特性分析，那种对电磁波、光纤中信号衰减的细致描述，充满了物理学的美感。我甚至感觉自己仿佛站在实验室里，亲手操作着示波器，观察着波形的变化。书中对频谱资源的稀缺性讨论，也让我对当前“万物互联”背后的资源约束有了更清醒的认识，意识到每一次数据传输的背后，都是一场精妙的资源调度博弈。

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我读了很多关于信息基础设施的书，但很少有能像这本书一样，对数据安全与隐私保护的探讨如此深入且富有前瞻性。作者没有采取一惊一乍的恐慌论调，而是冷静地剖析了加密技术的发展脉络及其在不同安全层级中的应用。其中关于“后量子密码学”的章节，简直是为行业人士准备的饕餮盛宴，它清晰地指出了现有公钥体系的潜在脆弱性，并对未来可能出现的替代方案进行了严谨的预测和评估。更难能可贵的是，作者将技术安全与法律监管的滞后性进行了横向对比，揭示了技术进步往往先于伦理和法规框架的现实困境。我甚至为某些案例中数据泄露后的影响评估模型感到震撼，那种量化损失的严谨，让人不得不对数据资产的价值产生敬畏之心。这本书对待“信任”这个抽象概念的处理，绝非蜻蜓点水，而是深入骨髓的探讨。

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