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出版者:清华大学出版社

作者:石志国

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2004-2

价格:31.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810822497

丛书系列:

图书标签:

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深入解析：现代密码学原理与应用 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具实操指导意义的现代密码学知识体系。我们着眼于信息时代的核心安全基石，系统地梳理了从经典密码体制到当代量子安全算法的演进脉络，重点剖析了支撑数字世界信任机制的数学原理和工程实现细节。本书不仅是理论的殿堂，更是实践的指南。 第一部分：密码学的数学基础与经典回顾 本部分奠定了读者理解现代密码学的必要数学素养。我们首先回顾了数论中的核心概念，包括模运算、欧几里得算法、扩展欧几里得算法、素性测试（如Miller-Rabin测试）以及有限域（Galois Field）上的运算。这些构成了公钥密码体系的根基。 随后，我们详尽阐述了经典密码体制的原理与局限性。这包括了对置换、代换（如凯撒密码、维吉尼亚密码、Playfair密码）的深入分析，并着重探讨了一次性密码本（OTP）的理论完备性及其在实际中的不可行性。接着，我们进入信息论安全领域，详细介绍了香农的信息论基础，特别是混淆（Confusion）与扩散（Diffusion）的概念，这是现代分组密码设计的核心指导思想。我们对DES（数据加密标准）的结构进行了细致的解构，分析了其迭代过程、S盒（Substitution Box）的设计哲学，并讨论了差分分析（Differential Cryptanalysis）和线性分析（Linear Cryptanalysis）等对该体制的威胁。 第二部分：对称密码学的核心机制与标准 本部分聚焦于当前广泛使用的对称加密算法，强调其在数据加密和完整性校验中的关键作用。 分组密码算法： 我们对AES（高级加密标准）进行了详尽的剖析，涵盖了其基于有限域 $GF(2^8)$ 上的数学变换（如字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加法）。我们不仅展示了加密流程，更深入探讨了逆向解密过程的每一步对应操作，确保读者能够完整掌握其内部逻辑。 流密码算法： 针对需要高速加密的应用场景，我们详细介绍了基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的流密码生成器，并探讨了如何通过非线性函数增强其序列的随机性和不可预测性。同时，我们对比了A5/1等早期流密码的漏洞，引出更健壮的现代流密码设计思路。 操作模式（Modes of Operation）： 加密算法本身只定义了分组处理方式，而实际应用中需要特定的操作模式来处理任意长度的消息。本书系统讲解了ECB、CBC、CFB、OFB以及GCM（Galois/Counter Mode）等模式的原理、安全性考量以及对初始化向量（IV）和填充（Padding）的要求。我们特别强调了GCM模式如何同时提供认证加密（Authenticated Encryption），这是现代数据传输的黄金标准。 消息认证码（MAC）与哈希函数： 信息的完整性与真实性与机密性同等重要。我们深入讲解了Merkle-Damgård结构在哈希函数中的应用，并详细分析了SHA-2族（SHA-256, SHA-512）的内部压缩函数构造。对于MAC，我们阐述了HMAC（基于哈希的消息认证码）如何利用密钥和哈希函数的组合来抵御长度扩展攻击，确保消息来源的不可否认性。 第三部分：公钥密码学：非对称加密的艺术 非对称密码学是现代互联网安全生态的支柱。本部分将重点放在基于数学难题的公钥算法上。 RSA算法深度解析： 我们从欧拉定理和中国剩余定理出发，详细推导了RSA的密钥生成、加密和解密过程。本书不仅讨论了数学基础，还详细分析了安全性考量，包括对小指数攻击、广播攻击的防御，以及实施安全签名的最佳实践（如PKCS1 v1.5和PSS）。 离散对数问题与椭圆曲线密码学（ECC）： 针对RSA的计算复杂度瓶颈，我们引入了更高效的椭圆曲线密码学。我们详细介绍了在有限域上定义椭圆曲线的数学结构、点加运算（几何解释与代数公式）、以及椭圆曲线离散对数问题（ECDLP）的难度。随后，我们覆盖了ECC在密钥交换（ECDH）和数字签名（ECDSA）中的具体应用，并对比了相同安全级别下ECC与RSA的密钥长度差异。 密钥交换协议： 我们重点分析了Diffie-Hellman (DH) 密钥交换的机制，并深入探讨了其固有的中间人攻击（Man-in-the-Middle Attack）漏洞，从而自然引出在TLS/SSL协议中必须使用数字证书进行身份验证的必要性。 第四部分：数字签名与信任链的构建 数字签名是确立数据来源和内容未篡改性的关键技术。本书详细介绍了几种主流的数字签名方案。 签名算法详解： 除了ECDSA，我们还覆盖了DSA（数字签名算法）的构造，并探讨了Schnorr签名及其在聚合签名（Signature Aggregation）中的潜力。针对特定需求，我们介绍了盲签名（Blind Signatures）在电子投票和隐私保护中的应用。 PKI与证书体系： 我们系统梳理了公钥基础设施（PKI）的组成要素，包括证书颁发机构（CA）、证书吊销列表（CRL）和在线证书状态协议（OCSP）。重点阐述了X.509证书的结构、签名过程以及信任锚点的建立机制，这是理解所有TLS/SSL握手和代码签名安全性的基础。 第五部分：面向未来的密码学：后量子时代 随着量子计算机研究的深入，传统基于大数分解和离散对数问题的密码学正面临被Shor算法破解的威胁。本书对这一前沿领域进行了前瞻性的介绍。 格（Lattice）基密码学： 我们介绍了基于格理论的难题，如短向量问题（SVP）和最近向量问题（CVP），它们是构建格基密码（如Learning With Errors, LWE）的基础。我们详细阐述了Kyber（密钥封装机制KEM）和Dilithium（数字签名算法）的原理，这些是NIST后量子密码学标准化竞赛中的主要候选者。 其他后量子方案简述： 我们也简要介绍了基于哈希函数（如Merkle Tree Signature Scheme, XMSS）和基于编码理论的密码方案，帮助读者建立对整个后量子密码学图景的宏观认知。 本书的编写风格侧重于清晰的数学推导与实际应用案例的紧密结合，旨在培养读者不仅仅是使用密码学工具，更能理解和评估其安全性的能力。通过对这些核心组件的透彻理解，读者将能构建更为稳固和适应未来挑战的安全系统。

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这本关于计算机网络安全的教程，简直是为我这种半路出家、对底层原理又充满好奇的“网络小白”量身定做的。我之前看过一些碎片化的资料，讲的都是零散的攻击手法或者某个特定工具的使用，看完后总觉得心里没底，像在迷雾里摸索。但这本书的结构非常清晰，它没有一上来就抛一堆复杂的加密算法或者防火墙配置，而是像一位耐心的老师，从最基础的网络协议栈开始讲起，一步步带你理解数据是如何在网络中传输的，然后再深入到每一层可能存在的安全隐患。尤其是它对TCP/IP协议栈的深入剖析，让我第一次真正明白了为什么某些中间人攻击是可行的，那种“原来如此”的豁然开朗感，是在其他地方无法获得的。书中对常见攻击的防御机制讲解得尤为细致，比如ARP欺骗的原理和如何通过静态绑定来缓解，讲得透彻而不失趣味性，大量的图示和实际的案例模拟，极大地降低了理解难度。对于初学者来说，这本书提供了一个坚实的理论地基，让你在后续学习更高级技术时，能站得更高，看得更远，而不是人云亦云地复制粘贴配置命令。我非常欣赏作者那种循序渐进的教学态度，让技术学习不再是一件枯燥乏味的任务，而是一场充满探索乐趣的旅程。

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我是一位工作了有些年头的系统管理员，主要负责企业内部网络的维护工作，对安全方面的知识一直保持着警惕，但总感觉自己的知识体系有些碎片化，尤其在面对日益复杂的合规性要求时，总感到力不从心。这本书的出现，恰好填补了我系统性知识框架上的空白。它对网络安全治理和策略制定的论述，远超出了简单的技术修补层面。书中关于风险评估流程的详细描述，以及如何将技术防护措施与业务需求相结合的理念，对我启发极大。我印象最深的是关于零信任架构（Zero Trust）的章节，它没有停留在概念层面，而是给出了企业分阶段实施零信任的路线图，从身份认证强化到微隔离的逐步落地，思路清晰，可操作性极强。这种从宏观战略到底层技术实现的全面覆盖，使得这本书不仅适合初学者打基础，更适合像我这样需要将理论转化为企业级安全架构的专业人士进行参考和深化理解。它让我开始重新审视我们现有的安全策略，并有了更明确的改进方向。

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我是一个对信息安全充满热情的业余爱好者，平时主要通过在线课程和博客来学习，但总觉得缺少一本能系统整合所有知识点的权威参考书。这本书的综合性和深度令我非常满意。它不仅仅停留在介绍“是什么”和“怎么做”，更深入地探讨了“为什么”。比如在讨论边界安全时，它不仅讲了防火墙的配置，还花了相当篇幅去解析NAT穿越、VPN隧道的安全特性，甚至是DNS解析过程中的潜在漏洞和缓解措施。这种对网络全景的掌控力，是其他只专注于某一特定领域的书籍所不具备的。特别是其中关于安全运营（SecOps）和事件响应流程的部分，讲解得极其详尽，从最初的告警确认到最终的根因分析报告，每一个环节都给出了明确的SOP（标准作业程序）参考。这本书为我提供了一个从宏观视角审视整个网络安全体系的框架，让我明白，安全不是一个孤立的技术点，而是一个需要持续迭代和完善的复杂系统工程。它无疑成为了我书架上最常被翻阅的那一本“工具箱”。

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这本书的排版和插图设计实在是一大亮点，对于这种技术密集型的读物来说，清晰的视觉呈现至关重要。我发现很多网络安全书籍的图表晦涩难懂，一张图顶得上好几页文字，但这本书的配图却恰到好处地起到了“画龙点睛”的作用。无论是数据包在协议栈中封装解封的过程示意图，还是复杂的加密算法（如非对称加密的密钥交换流程）的可视化模型，都处理得非常直观、逻辑性强。而且，作者在阐述复杂的协议细节时，总能巧妙地插入一些历史背景或者设计哲学，这让原本可能枯燥的技术细节变得有血有肉，更容易被大脑所吸收和记忆。例如，它解释为什么某些协议设计成现在的样子，背后的权衡和妥协，这种深层次的理解，远比死记硬背规范更有价值。阅读过程中，我经常会停下来，仔细研究那些结构图，发现它能帮助我快速地在脑海中构建起一个动态的网络安全模型，而不是一堆孤立的知识点。

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说实话，我原本对市面上那些汗牛充栋的安全书籍是有些望而却步的，总觉得要啃完一本才能有点收获，但这本书的阅读体验却让我感到意外的轻松和高效。它的行文风格非常务实，没有太多华而不实的理论堆砌，而是紧密围绕“如何构建和维护一个安全的网络环境”这一核心目标展开。我特别喜欢它在讲解安全控制措施时所采取的“正反对比”的论述方式。比如在谈到入侵检测系统（IDS）时，它不仅介绍了基于签名的检测，还详细对比了基于异常行为的检测方法的优劣势，并且给出了在不同规模网络环境下选择何种策略的实用建议。书中穿插的那些“安全误区提醒”环节，更是击中了痛点，很多时候我们自以为做了安全加固，实际上只是做了一些表面功夫，这本书能精准地指出这些盲点。它更像是一本“实战手册”而非纯粹的教科书，每一个章节的结束都会有相关的实验指导或者思考题，促使读者动手去验证所学知识，这种知行合一的学习方式，对于提升实际操作能力来说，价值无可估量。

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