New Stream Cipher Designs pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Billet, Olivier 编

出品人:

页数:303

译者:

出版时间:2008-08-27

价格:USD 69.95

装帧:Paperback

isbn号码:9783540683506

丛书系列:

图书标签:

密码学
流密码
密码设计
安全通信
信息安全
算法
加密
现代密码学
数据安全
网络安全

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具体描述

This state-of-the-art survey presents the outcome of the eSTREAM Project, which was launched in 2004 as part of ECRYPT, the European Network of Excellence in Cryptology (EU Framework VI). The goal of eSTREAM was to promote the design of new stream ciphers with a particular emphasis on algorithms that would be either very fast in software or very resource-efficient in hardware. Algorithm designers were invited to submit new stream cipher proposals to eSTREAM, and 34 candidates were proposed from around the world. Over the following years the submissions were assessed with regard to both security and practicality by the cryptographic community, and the results were presented at major conferences and specialized workshops dedicated to the state of the art of stream ciphers. This volume describes the most successful of the submitted designs and, over 16 chapters, provides full specifications of the ciphers that reached the final phase of the eSTREAM project. The book is rounded off by two implementation surveys covering both the software- and the hardware-oriented finalists.

《数据安全新浪潮：下一代加密技术探索》在数字时代的洪流中，信息安全不再是奢侈品，而是生存的基石。随着计算能力的飞速增长和网络攻击的日益复杂，传统的加密算法正面临前所未有的挑战。本书记载了加密领域最新、最前沿的研究成果，旨在为应对未来安全威胁提供坚实的技术支撑。本书深入剖析了现代密码学发展的脉络，从经典对称加密的局限性出发，逐步引向了下一代加密技术的核心——流密码。不同于分组密码每次加密固定长度的数据块，流密码以比特或字节为单位进行加密，具有更高的灵活性和在某些场景下更高的效率。然而，设计安全且高效的流密码并非易事，它需要精妙的数学理论、严谨的设计原则以及对统计特性和抗攻击能力的深刻理解。核心理论与设计范式本书的首要目标是为读者构建一个坚实的理论基础。我们从信息论的角度出发，回顾了香农的信息论在密码学中的基石作用，并在此基础上引入了现代流密码设计的关键概念，如：伪随机数生成器 (PRNGs) 的理论：流密码的核心在于其生成的密钥流。本书将深入探讨如何构建具备优异统计特性的PRNGs，包括线性反馈移位寄存器 (LFSRs) 的原理、非线性组合生成器 (NLFGs) 的优势，以及更复杂的基于状态的生成器。我们将详细分析这些生成器的序列长度、周期、均衡性、相关性以及抗差分和线性分析的能力。非线性函数的设计：非线性是抵抗代数攻击的关键。本书将重点介绍如何设计具有良好非线性度、高扩散性和高混淆性的非线性函数，并探讨如何将这些函数巧妙地集成到流密码的设计框架中，以增强其整体安全性。状态更新机制的优化：流密码的状态决定了其密钥流的生成。本书将探讨各种状态更新机制，包括布尔函数、算术函数以及混合逻辑的组合，分析它们对安全性、速度和功耗的影响，并提供优化设计思路。抗攻击性分析：安全性是设计的生命线。本书将详尽阐述当前主流的流密码攻击方法，包括差分分析、线性分析、时间/功耗分析、关联攻击、重同步攻击等。读者将学习如何运用这些知识来评估现有设计的安全性，并指导新的设计避免潜在的弱点。创新设计与前沿方向在理论基础上，本书将集中介绍和分析近年来涌现出的具有创新性的流密码设计。这些设计不仅在理论上具有突破，也在实际应用中展现出巨大的潜力：基于硬件特性的流密码：针对物联网、嵌入式系统等资源受限的设备，本书将探讨如何设计能够充分利用硬件特性（如并行处理能力、低功耗需求）的流密码。这包括对时序、功耗和侧信道攻击的综合考虑，以及如何通过架构优化实现高吞吐量和低能耗。具有特定功能增强的流密码：除了基本的加密功能，一些新的流密码设计还集成了额外的安全特性。例如，能够抵抗拒绝服务攻击（DoS）的流密码、能够提供更强身份验证功能的流密码，以及能够支持更灵活密钥管理机制的流密码。我们将深入分析这些功能的实现原理和安全性保障。后量子时代的流密码展望：随着量子计算的快速发展，对现有密码体系的威胁日益严峻。本书将初步探讨流密码在后量子密码学领域中的潜在作用，以及如何设计或改进流密码以抵御量子计算机的攻击，为未来的安全转型做好准备。轻量级流密码的设计哲学：在万物互联的时代，大量设备需要加密通信，但这些设备往往计算能力有限。本书将聚焦于轻量级流密码的设计，介绍如何平衡安全性、速度和资源消耗，以满足广泛的轻量级应用场景需求。实践指导与案例分析理论的价值在于实践。本书不仅停留在理论层面，更提供了丰富的实践指导和案例分析：设计流程与工具：为指导读者进行实际设计，本书将介绍标准的流密码设计流程，并推荐相关的数学工具、仿真软件和评估平台，帮助读者将理论知识转化为可实现的加密方案。公开设计分析：我们将选取一些当前广泛使用或具有代表性的流密码算法（如 ChaCha20, SPECK/SIMON 的部分设计理念启发等，但并非直接介绍），进行深入的剖析，分析其优缺点、设计思想以及在实际应用中的表现。攻击场景模拟：为了让读者更好地理解攻击的原理和影响，本书将通过模拟各种典型的攻击场景，展示攻击者如何利用流密码的设计弱点来破解加密。同时，也将演示如何通过改进设计来防御这些攻击。性能评估与优化：实际应用中，加密算法的性能至关重要。本书将介绍对流密码进行性能评估的方法，包括吞吐量、延迟、资源消耗等，并提供针对不同应用场景的优化建议。谁将受益于本书？本书是为对现代密码学，特别是流密码技术感兴趣的研究人员、密码学家、软件工程师、安全专家以及计算机科学专业的学生而撰写。无论您是希望深入了解加密算法的底层原理，还是希望设计和实现更安全的加密系统，本书都将为您提供宝贵的知识和灵感。在信息安全日益重要的今天，理解和掌握下一代加密技术是应对挑战的关键。本书将带领您穿越数据安全的新浪潮，为您揭示未来加密世界的无限可能。