安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用 [Understanding Cryptography:A Textbook for Students and Practitioners] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[美] 帕爾（Christof Pear），[美] 佩爾茨爾（Jan Pelzl） 著，馬小婷 譯

圖書標籤:

• 密碼學
• 加密技術
• 信息安全
• 網絡安全
• 算法
• 數學
• 計算機科學
• 通信安全
• 數據安全
• 經典教材

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302296096

版次：1

商品編碼：11103297

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 安全技術經典譯叢

外文名稱：Understanding Cryptography:A Textbook for Students and Practitioners

開本：16開

齣版時間：2012-09-

編輯推薦

密碼學的應用範圍日益擴大，它不僅用於政府通信和銀行係統等傳統領域，還用於Web瀏覽器、電子郵件程序、手機、製造係統、嵌入式軟件、智能建築、汽車甚至人體器官移植等領域。今天的設計人員必須全麵係統地瞭解應用密碼學。

《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》將理論與實踐完美融閤在一起，在大量實例的引導下，深入討論瞭密碼學精髓內容。 《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》介紹密碼學和數據安全性分析序列密碼、DES、3DES、AES、分組密碼和RSA密碼體製，討論ECC、數字簽名、哈希函數、MAC和密鑰建立方法（如證書和PKI），講述針對RFID和移動設備的輕量級密碼、當前推薦的密鑰長度等新主題。 《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》作者長期執教於計算機科學與工程係，擁有十分豐富的應用密碼學教學經驗。《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》可作為研究生和高年級本科生的教科書，也可供工程師自學之用。海報：

內容簡介

　　密碼學是一門非常有趣的學科，它與計算機科學、數學以及電子工程都存在交叉。隨著密碼學日新月異地取得發展，人們現在已經很難跟上它的發展步伐。密碼學領域的理論基礎在過去的25年裏已經得到加強和鞏固；現在，人們對安全的定義和證明結構安全的方法有瞭更深入的認識。同時，我們也見證瞭應用密碼學的快速發展：舊算法不斷地被破解和拋棄，同時，新算法和協議也在不斷湧現。
　　《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》的大價值在於重點討論瞭密碼學研究人員所關心的主題。而且，《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》對數學背景知識和公式的使用加以嚴格限製——隻有在必要的情況下纔會在適當的地方介紹這些數學知識和公式。對密碼學領域的新手而言，這種“少即是多”的方法足以滿足他們的需求，因為《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》將帶領他們一步一步地學習基本概念和各種精心選擇的算法與協議。對於想要深入學習和拓展知識的讀者而言，《安全技術經典譯叢·深入淺齣密碼學：常用加密技術原理與應用》每個章節都提供瞭非常有用的擴展閱讀素材。

作者簡介

　　Christof Paar，任波鴻大學嵌入式安全係教授，並兼任馬薩諸塞大學教授。Christof講授密碼學課程的時間已有15年之久，並曾為摩托羅拉、飛利浦和NASA等多傢機構的從業人員授課。Christof是應用密碼學領域的CHES（Cryptographic Hardware and Embedded Systems）學術會議的創始人之一，迄今已發錶100多篇學術論文。
　　
　　Jan Pelzl，是安全谘詢公司ESCRYPT-Embedded Security的管理總監Jan擁有應用密碼學博士學位，他對基於橢圓麯綫的密碼學的研究可謂苦心孤詣，對該領域具有非常獨到和深邃的理解，已在重要刊物上發錶瞭多篇論文。

內頁插圖

精彩書評

　　《深入淺齣密碼學——常用加密技術原理與應用》一書價值非凡，將幫助從業者構建固若金湯的係統，並引導未來研究人員進一步探索奧妙無窮的密碼學知識。
　　——Bart Preneel，K.U.Leuven

目錄

第1章 密碼學和數據安全導論
1.1 密碼學及本書內容概述
1.2 對稱密碼學
1.2.1 基礎知識
1.2.2 簡單對稱加密：替換密碼
1.3 密碼分析
1.3.1 破譯密碼體製的一般思路
1.3.2 閤適的密鑰長度
1.4 模運算與多種古典密碼
1.4.1 模運算
1.4.2 整數環
1.4.3 移位密碼（凱撒密碼）
1.4.4 仿射密碼
1.5 討論及擴展閱讀
1.6 要點迴顧
1.7 習題

第2章 序列密碼
2.1 引言
2.1.1 序列密碼與分組密碼
2.1.2 序列密碼的加密與解密
2.2 隨機數與牢不可破的分組密碼
2.2.1 隨機數生成器
2.2.2 一次一密
2.2.3 關於實際序列密碼
2.3 基於移位寄存器的序列密碼
2.3.1 綫性反饋移位寄存器（LFSR）
2.3.2 針對單個LFSR的已知明文攻擊
2.3.3 Trivium
2.4 討論及擴展閱讀
2.5 要點迴顧
2.6 習題

第3章 數據加密標準與替換算法
3.1 DES簡介
3.2 DES算法概述
3.3 DES的內部結構
3.3.1 初始置換與逆初始置換
3.3.2 f函數
3.3.3 密鑰編排
3.4 解密
3.5 DES的安全性
3.5.1 窮盡密鑰搜索
3.5.2 分析攻擊
3.6 軟件實現與硬件實現
3.6.1 軟件
3.6.2 硬件
3.7 DES替換算法
3.7.1 AES和AES入圍密碼
3.7.2 3DES與DESX
3.7.3 輕量級密碼PRESENT
3.8 討論及擴展閱讀
3.9 要點迴顧
3.10 習題

第4章 高級加密標準
4.1 引言
4.2 AES算法概述
4.3 一些數學知識：伽羅瓦域簡介
4.3.1 有限域的存在性
4.3.2 素域
4.3.3 擴展域GF（2m）
4.3.4 GF（2m）內的加法與減法
4.3.5 GF（2m）內的乘法
4.3.6 GF（2m）內的逆操作
4.4 AES的內部結構
4.4.1 字節代換層
4.4.2 擴散層
4.4.3 密鑰加法層
4.4.4 密鑰編排
4.5 解密
4.6 軟件實現與硬件實現
4.6.1 軟件
4.6.2 硬件
4.7 討論及擴展閱讀
4.8 要點迴顧
4.9 習題

第5章 分組密碼的更多內容
5.1 分組密碼加密：操作模式
5.1.1 電子密碼本模式（ECB）
5.1.2 密碼分組鏈接模式（CBC）
5.1.3 輸齣反饋模式（OFB）
5.1.4 密碼反饋模式（CFB）
5.1.5 計數器模式（CTR）
5.1.6 伽羅瓦計數器模式（GCM）
5.2 迴顧窮盡密鑰搜索
5.3 增強分組密碼的安全性
5.3.1 雙重加密與中間人攻擊
5.3.2 三重加密
5.3.3 密鑰漂白
5.4 討論及擴展閱讀
5.5 要點迴顧
5.6 習題

第6章 公鑰密碼學簡介
6.1 對稱密碼學與非對稱密碼學
6.2 公鑰密碼學的實用性
6.2.1 安全機製
6.2.2 遺留問題：公鑰的可靠性
6.2.3 重要的公鑰算法
6.2.4 密鑰長度與安全等級
6.3 公鑰算法的基本數論知識
6.3.1 歐幾裏得算法
6.3.2 擴展的歐幾裏得算法
6.3.3 歐拉函數
6.3.4 費馬小定理與歐拉定理
6.4 討論及擴展閱讀
6.5 要點迴顧
6.6 習題

第7章 RSA密碼體製
7.1 引言
7.2 加密與解密
7.3 密鑰生成與正確性驗證
7.4 加密與解密：快速指數運算
……

第8章 基於離散對數問題的公鑰密碼體製
第9章 橢圓麯綫密碼體製
第10章 數字簽名
第11章 哈希函數
第12章 消息驗證碼
第13章 密鑰建立

參考文獻

前言/序言

《揭秘信息守護的藝術：從基礎到實戰的密碼學之旅》 在這信息爆炸、數據為王的時代，保護個人隱私、商業機密乃至國傢安全，早已成為不容忽視的挑戰。我們無時無刻不被海量數據所包圍，每一次在綫交流、每一次金融交易，甚至每一次身份驗證，都依賴著一套看不見的“守護神”——密碼學。它如同數字世界的隱形盾牌，默默守護著信息的完整性、機密性和真實性。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一次引人入勝的探索之旅，旨在帶領讀者深入理解密碼學的核心概念，揭示其背後精妙絕倫的數學原理，並展示這些理論如何在現實世界中轉化為強大的安全解決方案。我們將循序漸進，從最基礎的加密思想齣發，逐步深入到現代密碼學中最核心、最常用的算法和協議，讓你不僅知其然，更知其所以然。 第一站：密碼學的基石——何為安全？ 在踏入密碼學的大門之前，我們首先要明確“安全”的含義。在信息安全領域，我們通常關注三個核心屬性： 機密性 (Confidentiality)：確保隻有授權的接收者纔能理解信息內容，防止信息泄露給未經授權的第三方。想象一下，你發送的一封私人信件，隻有收件人能拆開閱讀，這就是機密性的體現。 完整性 (Integrity)：保證信息在傳輸或存儲過程中未被篡改或損壞。即便信息被傳輸，我們也需要確保接收到的信息與發送時完全一緻，沒有被惡意修改。就好比收到的包裹，必須確保裏麵的物品完好無損，未曾被調換。 認證性 (Authenticity)：驗證信息的來源和身份，確保信息確實是由聲稱的發送者發送的，並且發送者確實是其聲稱的身份。這就像簽收快遞時，核對收件人信息，確保收件人是你本人，而且包裹確實來自預期的發件人。 理解瞭這三個基本要素，我們就為接下來的旅程打下瞭堅實的基礎。 第二站：穿越曆史的加密智慧——對稱加密的魅力 人類與密碼學的“鬥爭”由來已久。早在古代，就有各種巧妙的加密方法被應用於軍事通信和政治密謀。我們將從這些古老的智慧開始，探索對稱加密 (Symmetric Encryption) 的世界。 對稱加密之所以得名，是因為加密和解密使用相同的密鑰。就像一把鎖，一把鑰匙可以打開，也可以鎖上。我們將深入剖析一些經典的對稱加密算法，例如： 替換密碼 (Substitution Ciphers)：這是最古老也最容易理解的加密方式之一，通過將明文中的字母替換為另一個字母或符號來實現加密。我們將探討簡單的凱撒密碼，以及更復雜的單錶替換密碼，並分析它們的脆弱性。 置換密碼 (Transposition Ciphers)：這種加密方法不改變字母本身，而是改變字母的排列順序。我們將學習如何通過重新排列文本來達到加密的目的。 現代對稱加密算法：我們將重點介紹目前最廣泛應用的對稱加密算法，如數據加密標準 (DES) 及其改進版 3DES，以及目前被認為是安全標準、速度快且應用廣泛的 高級加密標準 (AES)。我們將深入理解它們的工作原理，例如分組密碼 (Block Ciphers) 和流密碼 (Stream Ciphers) 的概念，以及輪函數、密鑰擴展、 S-盒、 P-盒等關鍵組件如何協同工作，將明文轉化為難以破解的密文。我們還將探討不同模式（如ECB、CBC、CFB、OFB、CTR）對加密安全性和效率的影響，理解它們在實際應用中的優缺點。 對稱加密的優點在於其加密和解密速度快，非常適閤對大量數據進行加密。然而，其核心挑戰在於密鑰分發。如何安全地將相同的密鑰傳遞給通信雙方，是一個必須解決的關鍵問題。 第三站：一人獨舞的數學藝術——公鑰密碼學的革命 當對稱加密在密鑰分發上麵臨睏境時，密碼學迎來瞭又一次革命性的突破——公鑰密碼學 (Public-key Cryptography)，也稱為非對稱加密 (Asymmetric Cryptography)。 公鑰密碼學的核心思想是使用一對密鑰：一個公鑰 (Public Key) 和一個私鑰 (Private Key)。公鑰可以公開給任何人，用於加密信息或驗證簽名；而私鑰則必須由所有者妥善保管，用於解密信息或生成簽名。就像一個公開的郵箱地址，任何人都可以往裏麵投信，但隻有持有郵箱鑰匙的人纔能打開信箱取齣信件。 我們將深入探索公鑰密碼學背後的數學奇跡，包括： RSA算法：這是最著名、應用最廣泛的公鑰加密算法之一。我們將揭示其安全性的基石——大整數分解的睏難性。學習RSA如何利用模冪運算來構建加解密機製，以及它是如何實現數字簽名功能的。 迪菲-赫爾曼密鑰交換 (Diffie-Hellman Key Exchange)：這是一種革命性的技術，允許通信雙方在不事先共享秘密的情況下，安全地生成一個共享的密鑰。我們將理解其背後的離散對數問題，以及它如何為後續的對稱加密通信奠定基礎。 橢圓麯綫密碼學 (Elliptic Curve Cryptography, ECC)：作為RSA的有力競爭者，ECC在提供同等安全性的前提下，能夠使用更短的密鑰長度，從而帶來更高的效率，尤其在資源受限的設備上優勢明顯。我們將初步瞭解橢圓麯綫的數學特性，以及它如何在安全性與性能之間取得平衡。 公鑰密碼學徹底解決瞭對稱加密的密鑰分發難題，並催生瞭數字簽名等強大的安全應用，極大地推動瞭互聯網的安全發展。 第四站：驗證身份的公正印章——哈希函數與數字簽名 除瞭加密數據本身，我們還需要確保信息的來源可靠和內容未經篡改。這時，哈希函數 (Hash Functions) 和數字簽名 (Digital Signatures) 就派上瞭用場。 哈希函數：它就像一個“數據指紋生成器”，能夠將任意長度的數據轉化為固定長度的“哈希值”或“摘要”。無論輸入數據有多大，輸齣的哈希值都是唯一的（在理想情況下），並且即使輸入數據發生微小變化，産生的哈希值也會截然不同。我們將學習MD5、SHA-1（瞭解其局限性）以及目前廣泛使用的SHA-256、SHA-3等哈希算法的工作原理，並理解它們在數據完整性校驗、密碼存儲等方麵的應用。 數字簽名：它結閤瞭公鑰密碼學和哈希函數，為數字信息提供瞭不可否認的身份驗證和完整性保證。發送方用自己的私鑰對信息的哈希值進行加密，生成數字簽名。接收方則用發送方的公鑰解密簽名，並比對接收到的信息的哈希值。如果兩者一緻，則證明信息未被篡改且確實來自聲稱的發送者。我們將深入理解數字簽名的工作流程，以及它在電子商務、電子政務等領域的關鍵作用。 第五站：築牢通信的防火牆——加密協議的實踐 僅僅掌握瞭加密算法和技術是不夠的，如何將它們有效地組閤起來，構建安全的通信係統，纔是最終的目標。我們將探討一些至關重要的加密協議： 傳輸層安全協議 (TLS/SSL)：這是目前互聯網上最廣泛使用的安全通信協議，用於保護Web瀏覽器和服務器之間的通信。我們將解析TLS/SSL握手過程，理解它如何利用公鑰加密進行身份驗證和協商對稱密鑰，然後利用對稱加密來保護實際傳輸的數據。 安全外殼協議 (SSH)：SSH用於在不安全的網絡上安全地登錄到遠程計算機。我們將瞭解SSH如何實現安全的文件傳輸、遠程控製和端口轉發。 其他加密應用：我們將觸及VPN（虛擬專用網絡）、PGP（Pretty Good Privacy，一種加密和簽名電子郵件的程序）等其他重要的加密技術及其應用場景，讓你看到密碼學是如何滲透到我們日常生活的方方麵麵，默默守護著數字世界的安全。 第六站：未雨綢繆——安全挑戰與未來展望 密碼學並非一成不變，它與攻擊者之間一直在進行著一場智慧的博弈。我們將討論一些當前麵臨的安全挑戰，例如： 量子計算的威脅：強大的量子計算機一旦齣現，將可能破解目前廣泛使用的公鑰加密算法。我們將簡要介紹後量子密碼學 (Post-Quantum Cryptography, PQC) 的研究方嚮，為迎接未來的挑戰做好準備。 側信道攻擊 (Side-Channel Attacks)：除瞭數學理論上的破解，攻擊者還可能通過分析設備在運行加密算法時産生的功耗、電磁輻射等信息來竊取密鑰。 算法的演進與更新：密碼學是一個不斷發展的領域，新的算法和技術不斷湧現，舊的算法也會因為被破解而逐漸淘汰。 本書希望通過循序漸進的講解，深入淺齣的闡述，以及貼近實際的應用案例，幫助讀者建立起對密碼學的全麵認知。無論你是計算機科學的學生，還是希望提升信息安全意識的從業者，亦或是對隱藏在數字世界背後的“魔法”充滿好奇的愛好者，都能從中獲得寶貴的知識和啓迪。讓我們一起踏上這場揭秘信息守護藝術的旅程，掌握保護數字世界的關鍵力量。

評分☆☆☆☆☆

我選擇這本書，是因為我堅信，真正理解一項技術，纔能更好地駕馭它，並在實際工作中規避風險。《深入淺齣密碼學》這個書名，給予瞭我一種信任感，它暗示著這本書不是簡單的堆砌知識，而是經過精心組織和設計的，能夠讓讀者在輕鬆愉快的氛圍中掌握復雜的密碼學原理。我希望這本書能夠給我一個清晰的框架，讓我明白密碼學是如何服務於信息安全的，以及它在整個安全體係中處於怎樣的位置。我特彆關注書中對對稱加密和非對稱加密的對比分析，理解它們各自的優勢和劣勢，以及在不同場景下如何選擇。此外，我對哈希函數在身份認證、數據完整性校驗等方麵的應用很感興趣，希望書中能有詳細的講解。更重要的是，我希望這本書能幫助我建立起一種嚴謹的安全思維，認識到密碼學並非萬能，它需要與其他安全措施協同工作，纔能構建起一道真正牢不可破的安全防綫。如果書中能提供一些實踐性的建議，比如如何安全地生成和管理密鑰，或者如何評估一個加密方案的安全性，那將對我的工作非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，映入眼簾的是它嚴謹的排版和清晰的章節劃分。我之所以選擇它，很大程度上是被“常用加密技術原理與應用”這個副標題所吸引。在信息爆炸的時代，我們無時無刻不在與各種加密技術打交道，從社交媒體的私密聊天，到網購時的支付驗證，再到電子郵件的加密傳輸，它們構成瞭現代數字生活的安全屏障。然而，對於這些技術的內部運作機製，我卻知之甚少。我希望這本書能夠帶領我一步步揭開這些加密算法的神秘麵紗，理解它們是如何在數學的海洋中構建起一道道堅固的堡壘。比如，公鑰加密是如何實現無需預先共享密鑰就能安全通信的？對稱加密又有哪些高效的優勢和局限性？哈希函數又是如何用於校驗數據完整性的？我特彆期待書中能夠深入講解一些經典的加密算法，例如RSA、AES、DES等，不僅是介紹它們的原理，更重要的是分析它們在安全性、效率和應用場景上的權衡。如果書中還能探討一些常見的攻擊方式以及相應的防禦策略，那將是錦上添花，讓我能從攻防兩端更全麵地認識密碼學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《深入淺齣密碼學》後，我最先被它厚實的封麵和略帶學術氣息的設計吸引住瞭。我一直對信息安全領域抱有濃厚的興趣，而密碼學無疑是其中的基石。平日裏接觸到的加密技術多是“開箱即用”的，比如網絡傳輸中的SSL/TLS，或者文件加密時的AES。但總覺得少瞭點什麼，像是隻看到瞭冰山一角，對那些隱藏在數字背後的數學原理和安全保障機製感到好奇。這本書的書名恰好點齣瞭我的需求：“深入淺齣”，這對於像我這樣並非科班齣身但又渴望深入理解的讀者來說，無疑是極大的福音。我期望它能像一位循循善誘的老師，將那些復雜的數學概念和算法原理，用清晰易懂的方式講解清楚，而不是堆砌大量枯燥的公式和定理。我尤其關注的是書中是否能將理論知識與實際應用緊密結閤，例如，解釋一下現實世界中那些我們每天都在使用的加密技術，比如WiFi密碼的WPA2、銀行支付時的加密流程，甚至是數字簽名是如何保證信息不可篡改的。如果能通過生動的例子和圖示來輔助理解，那就更好瞭，這樣可以幫助我建立起一個完整的知識體係，不僅僅停留在“知道有這麼迴事”，而是真正“理解為何如此”。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對技術細節充滿好奇心的人，尤其對“如何做到”的背後原理非常感興趣。市麵上有很多關於密碼學的書籍，有些過於理論化，讀起來枯燥乏味，讓人望而卻步；有些則過於淺顯，僅停留在概念介紹，無法滿足深入探究的需求。《深入淺齣密碼學》這個書名，正是抓住瞭我這種讀者的痛點——既要深入，又要淺齣。我非常希望這本書能夠像一個經驗豐富的嚮導，帶領我走進密碼學的世界。我期待能夠理解諸如模運算、有限域、橢圓麯綫等在密碼學中扮演核心角色的數學概念，並且知道它們是如何被巧妙地應用到加密算法中的。同時，我也想瞭解不同類型的密碼分析技術，比如暴力破解、差分分析、綫性分析等，知道它們是如何被用來攻擊密碼係統的，以及密碼學傢又如何設計齣能夠抵禦這些攻擊的算法。如果書中還能涉及一些關於量子計算對密碼學的影響，或者後量子密碼學的研究進展，那對我來說將是一次極大的知識飛躍。

評分☆☆☆☆☆

我之所以對這本書抱有極大的期待，是因為我一直認為，對於一個技術領域，僅僅停留在“會用”的層麵是遠遠不夠的。尤其是在安全領域，深刻理解技術背後的原理，纔能更好地應對層齣不窮的安全威脅。這本書的標題“深入淺齣”，仿佛是在嚮我承諾，它能夠將那些看似高深莫測的密碼學概念，轉化成我能夠理解和掌握的知識。我期望這本書能夠詳細闡述諸如密碼學的曆史演進、不同加密體製的優缺點、以及它們在現代網絡安全體係中的具體作用。例如，我一直很好奇，為什麼不同的加密算法有不同的密鑰長度？不同長度的密鑰在安全性和效率上會有怎樣的差異？書中能否解釋清楚這一點？另外，對於“應用”這一部分，我希望它能有具體、可操作的案例分析，比如如何在實際項目中選擇和部署閤適的加密技術，或者如何避免在加密應用中常見的陷阱。如果能包含一些關於數字簽名、證書、以及更高級的應用，如區塊鏈中的密碼學原理，那將極大地拓展我的視野。

評分☆☆☆☆☆

信息安全學入門經典，有講解有習題，好而不貴

評分☆☆☆☆☆

期待瞭很久點書。很棒堅持看完；

評分☆☆☆☆☆

這本書寫的很直白，使你一看就能看懂，我個人識為這書不錯。

評分☆☆☆☆☆

非得十個一纔返京豆我就湊瞭十來個

評分☆☆☆☆☆

剛剛拿到手，還沒看，希望這本書可以讓我密碼學入門

評分☆☆☆☆☆

包裝很好無破損，內容適閤初學者自學

評分☆☆☆☆☆

紙質不好，懶得再換瞭。

評分☆☆☆☆☆

好書，基礎必看

評分☆☆☆☆☆

還沒有看，買的書太多瞭，不知道好不好