現代密碼學教程（第2版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材·信息安全專業係列教材 [Modern cryptography] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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榖利澤，鄭世慧，楊義先 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 現代密碼學
• 信息安全
• 加密算法
• 網絡安全
• 計算機安全
• 教材
• 高等教育
• 信息安全專業
• 密碼學教程

齣版社： 北京郵電大學齣版社

ISBN：9787563543076

版次：2

商品編碼：11633026

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 ，

外文名稱：Modern cryptography

開本：16開

齣版時間：2015-03-01

用紙：膠版紙

頁數：354

字數：614000

正文語種：中文

內容簡介

　　《現代密碼學教程（第2版）/普通高等教育“十一五”國寶規劃教材·信息安全專業係列教材》共有12章，主要分成4個部分。第一部分（第1～3章）主要介紹現代密碼學的發展概況、基本概念和思想、早期密碼算法以及密碼學用到的信息論與復雜度理論基本知識。第二部分（第4～8章）主要介紹現代密碼學的加密和認證基本原語，包括對稱密碼方案（分組密碼、序列密碼、Hash函數、消息認證碼）和非對稱密碼方案（包括公鑰加密、數字簽名）。第三部分（第9～11章）主要介紹密鑰管理協議、密碼學協議和密碼應用協議。第四部分（第12章）簡單介紹瞭現代密碼學的一些新的發展方嚮。
　　《現代密碼學教程（第2版）/普通高等教育“十一五”國寶規劃教材·信息安全專業係列教材》重點突齣，抓住核心；通俗易懂，容易入門；例證豐富，快速理解；習題多樣，牢固掌握。
　　《現代密碼學教程（第2版）/普通高等教育“十一五”國寶規劃教材·信息安全專業係列教材》是信息安全專業的專業基礎課教材，適閤作為高等院校信息科學專業或其他相關專業本科生和研究生的教材，也可作為相關領域的教師、科研人員以及工程技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 密碼學概論
1.1 信息安全與密碼學
1.1.1 信息安全的目標
1.1.2攻擊的主要形式和分類
1.1.3密碼學在信息安全中的作用
1.2 密碼學發展史
1.2.1 傳統密碼
1.2.2 現代密碼學
1.3 標準及法律法規
1.3.1 密碼標準
1.3.2 政策法規
1.4 習題

第2章 密碼學基礎
2.1 密碼學分類
2.1.1 密碼編碼學
2.1.2 密碼分析學
2.1.3 保密體製模型
2.1.4 保密體製的安全性
2.1.5 認證體製模型
2.1.6 認證體製的安全性
2.2 香農理論
2.2.1 熵及其性質
2.2.2 完全保密性
2.2.3 冗餘度、唯一解距離與理想保密性
2.3 認證係統的信息理論
2.3.1 認證係統的攻擊
2.3.2 完善認證係統
2.4 復雜度理論
2.4.1 算法的復雜度
2.4.2 問題的復雜度
2.4.3 計算安全性
2.5 習題

第3章 古典密碼體製
3.1 置換密碼
3.1.1 列置換密碼
3.1.2 周期置換密碼
3.2 代換密碼
3.2.1 單錶代換密碼
3.2.2 多錶代換密碼
3.2.3 轉輪密碼機
3.3 古典密碼的分析
3.3.1 統計分析法
3.3.2 明文一密文對分析法
3.4 習題

第4章 分組密碼
4.1 分組密碼概述
4.1.1 分組密碼
4.1.2 理想分組密碼
4.1.3 分組密碼的設計原則
4.1.4 分組密碼的迭代結構
4.2 數據加密標準（DES）
4.2.1 DES的曆史
4.2.2 DES的基本結構
4.2.3 DES的初始置換和逆初始置換
4.2.4 DES的F函數
4.2.5 DES的密鑰編排
4.2.6 DES的安全性
4.2.7 三重DES
4.2.8 DES的分析方法
4.3 AES算法
4.3.1 AES的基本結構
4.3.2 字節代換
4.3.3 行移位
4.3.4 列混閤
4.3.5 輪密鑰加
4.3.6 密鑰擴展
4.3.7 AES的解密
4.3.8 AES的安全性和可用性
4.3.9 AES和DES的對比
4.4 典型分組密碼
4.4.1 IDEA算法
……

第5章 序列密碼
第6章 Hash函數和消息認證
第7章 公鑰密碼體製
第8章 數字簽名技術
第9章 密碼協議
第10章 密鑰管理
第11章 網絡安全協議
第12章 密碼學新進展
參考文獻

《現代密碼學原理與應用》（第二版） 一、 內容梗概 本書是麵嚮信息安全專業及相關領域本科生和研究生的一本權威性教材。它係統、深入地闡述瞭現代密碼學的基本原理、核心算法、安全協議以及在實際應用中的重要作用。全書圍繞“加密、認證、密鑰管理”這三大密碼學基石展開，力求在理論的嚴謹性與技術的實用性之間取得最佳平衡，為讀者構建起堅實的密碼學知識體係。 第1章 緒論：密碼學的過去、現在與未來 本章將帶領讀者走進密碼學的世界，從古老的密碼技術追溯其發展曆程，強調密碼學在信息時代信息安全保障中的關鍵地位。我們將探討信息安全的基本要素，包括機密性、完整性、可用性、真實性和不可否認性，並闡述密碼學如何為這些要素提供技術支撐。此外，本章還將勾勒齣現代密碼學的發展脈絡，介紹其與計算理論、數論、代數等學科的緊密聯係，並對未來密碼學的發展趨勢，如後量子密碼學、同態加密等進行初步展望，激發讀者的學習興趣。 第2章 數學基礎：構建密碼學的基石 密碼學理論與實踐高度依賴於強大的數學工具。本章將係統迴顧和梳理現代密碼學研究所必需的核心數學概念。內容涵蓋： 數論基礎： 包括整除性、素數、同餘理論、模算術（如模逆元、模冪運算）、歐拉定理、費馬小定理、中國剩餘定理等。這些概念是許多公鑰密碼算法（如RSA）的理論基礎。 有限域與有限群： 重點介紹伽羅瓦域（Galois Field）的性質和運算，這是橢圓麯綫密碼學等高級密碼技術的核心。討論群論中的重要概念，如階、生成元、離散對數問題等。 概率論與信息論初步： 介紹隨機變量、概率分布、熵等基本概念，理解信息熵在衡量信息不確定性以及密碼學強度分析中的作用。 本章的目的是為後續章節的算法學習打下堅實的數學基礎，使讀者能夠理解算法背後的數學原理，並具備分析和評估算法安全性的能力。 第3章 對稱密碼體製：高效的數據加密 本章聚焦於對稱密碼體製，即加密和解密使用相同密鑰的加密方式。我們將深入剖析： 分組密碼： 經典代數結構： 介紹置換（Permutation）和代換（Substitution）作為基本密碼操作。 Feistel網絡結構： 詳細講解Feistel結構的原理，以及如何通過多輪迭代實現強大的加密效果，這是DES等經典算法的結構基礎。 DES（Data Encryption Standard）： 分析DES的詳細結構、密鑰調度、S盒（S-box）和P盒（P-box）的設計原理，並討論其在現代安全中的局限性（如密鑰長度）。 AES（Advanced Encryption Standard）： 重點介紹AES的設計理念，包括基於字節操作（SubBytes）、行移位（ShiftRows）、列混閤（MixColumns）和輪密鑰加（AddRoundKey）等四種基本操作。深入講解AES的密鑰擴展算法、輪函數以及不同模式（如ECB, CBC, CFB, OFB, CTR）下的加密工作方式，對比分析各種模式的優缺點和安全性。 序列密碼： 介紹序列密碼的原理，包括移位寄存器（LFSR）、非綫性組閤生成器等，並討論其在某些特定場景下的應用，以及潛在的安全風險。 對稱密碼的安全性分析： 討論差分分析（Differential Cryptanalysis）和綫性分析（Linear Cryptanalysis）等針對分組密碼的攻擊方法，以及如何通過優化算法設計來抵抗這些攻擊。 第4章 非對稱密碼體製：密鑰管理與數字簽名 本章深入探討非對稱密碼體製（公鑰密碼學），其核心在於使用一對公鑰和私鑰進行加密和簽名。 公鑰密碼學的基本原理： 闡述公鑰與私鑰的分離特性，以及基於數學難題（如大整數分解、離散對數）來實現安全性的思想。 RSA算法： 詳細介紹RSA算法的生成密鑰、加密、解密過程，並深入分析其數學基礎（大整數分解的睏難性）。討論RSA的優化實現，以及填充方案（如PKCS1）在保證安全性方麵的重要性。 Diffie-Hellman密鑰交換： 講解DH密鑰交換協議的原理，演示如何通過數學難題（離散對數）在不安全信道上安全地協商共享密鑰。 ElGamal算法： 介紹ElGamal算法作為基於離散對數問題的公鑰加密方案，分析其加密和解密過程。 橢圓麯綫密碼學（ECC）： 橢圓麯綫的基本概念： 介紹有限域上的橢圓麯綫方程、點加法運算等。 ECC的優勢： 強調ECC在提供同等安全級彆下密鑰長度更短的優勢，以及在資源受限設備上的應用前景。 ECDH（Elliptic Curve Diffie-Hellman）密鑰交換： 介紹基於橢圓麯綫的密鑰交換協議。 ECDSA（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）： 講解基於橢圓麯綫的數字簽名算法，對比分析其與RSA簽名的差異。 公鑰密碼學的安全性： 討論針對公鑰密碼算法的攻擊，以及密鑰長度選擇的重要性。 第5章 散列函數與消息認證碼：保障數據完整性 本章關注散列函數（Hash Function）和消息認證碼（MAC），它們在數據完整性和認證方麵發揮著至關重要的作用。 散列函數的基本性質： 單嚮性（Pre-image resistance）： 給定哈希值，難以找到原始消息。 弱抗碰撞性（Second pre-image resistance）： 給定消息M1，難以找到另一消息M2（M1 != M2），使得H(M1) = H(M2)。 強抗碰撞性（Collision resistance）： 難以找到任意兩份不同的消息M1和M2，使得H(M1) = H(M2)。 經典散列函數： 介紹MD5、SHA-1等算法的結構，並分析其存在的安全漏洞，強調不應在新的安全應用中使用。 安全散列算法（SHA-2係列）： 詳細講解SHA-256、SHA-512等算法的設計原理、步驟和安全性。 SHA-3（Keccak）： 介紹SHA-3的新型結構（海綿結構），以及其設計理念和安全性。 消息認證碼（MAC）： 講解MAC的工作原理，即使用秘密密鑰對消息生成一個校驗值，用於驗證消息的完整性和發送者身份。 HMAC（Hash-based MAC）： 詳細介紹HMAC算法，它是目前最常用且安全的MAC構造方法，分析其安全性。 CMAC（Cipher-based MAC）： 介紹基於分組密碼的MAC構造方式。 散列函數與MAC的安全性分析： 討論生日攻擊（Birthday Attack）等針對散列函數和MAC的攻擊方法。 第6章 數字簽名：身份驗證與不可否認性 本章係統闡述數字簽名的概念、原理和應用，它是實現信息真實性和不可否認性的關鍵技術。 數字簽名的基本流程： 演示發送方如何使用私鑰生成簽名，接收方如何使用公鑰驗證簽名。 RSA數字簽名： 講解基於RSA的數字簽名算法，包括簽名生成和驗證過程。 DSA（Digital Signature Algorithm）： 介紹DSA算法，它是一種基於離散對數問題的標準數字簽名算法。 ECDSA（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）： 再次強調橢圓麯綫數字簽名算法的優勢，並詳細講解其簽名生成和驗證過程。 數字簽名的安全性： 討論僞造簽名、否認簽名等攻擊，以及如何通過閤理的算法設計和密鑰管理來防止這些攻擊。 盲簽名（Blind Signature）： 介紹盲簽名技術，它允許簽名者在不知道消息內容的情況下對其進行簽名，常用於保護隱私的電子投票等場景。 第7章 密鑰管理：安全通信的生命綫 密鑰是密碼係統的核心，有效的密鑰管理是保障整個密碼係統安全的關鍵。本章將深入探討： 密鑰生成： 介紹隨機數生成器的重要性（僞隨機數生成器PRNG、真隨機數生成器TRNG），以及生成高質量密鑰的要求。 密鑰分發： 對稱密鑰分發： 討論通過安全信道、第三方可信中心（如KDC）、密鑰交換協議（如Diffie-Hellman）等方式分發對稱密鑰。 公鑰分發： 介紹公鑰基礎設施（PKI）的概念，包括證書頒發機構（CA）、證書（X.509）、注冊機構（RA）等，以及如何使用公鑰證書來驗證公鑰的閤法性。 密鑰存儲： 探討安全地存儲密鑰的方法，包括硬件安全模塊（HSM）、安全存儲介質等。 密鑰更新與廢止： 闡述密鑰需要定期更新的原因，以及如何安全地廢止已泄露或過期的密鑰。 層次化密鑰管理： 介紹如何構建多層級的密鑰管理係統，以應對大規模和復雜的應用場景。 密鑰生命周期管理： 總結密鑰從生成、分發、使用、更新到最終廢止的完整生命周期管理流程。 第8章 安全協議：構建安全的通信 本章將介紹一係列在實際應用中用於構建安全通信和服務的關鍵協議，它們整閤瞭前麵章節介紹的密碼學原語。 SSL/TLS（Secure Sockets Layer / Transport Layer Security）： TLS的握手過程： 詳細講解TLS握手過程，包括客戶端問候、服務器問候、證書交換、密鑰交換（如RSA或ECDHE）、客戶端和服務器的Finished消息等，分析每個步驟的安全作用。 TLS的記錄層協議： 介紹TLS如何使用對稱加密、MAC和填充來保護應用層數據的機密性、完整性和認證性。 TLS的應用： 討論TLS在Web瀏覽（HTTPS）、郵件（SMTPS）、VPN等方麵的廣泛應用。 IPsec（Internet Protocol Security）： IPsec的架構： 介紹IPsec的認證頭（AH）和封裝安全載荷（ESP）協議，以及安全關聯（SA）的概念。 IPsec的工作模式： 講解傳輸模式（Transport Mode）和隧道模式（Tunnel Mode），並分析其應用場景。 IKE（Internet Key Exchange）： 介紹IKE協議，它是IPsec密鑰交換和安全策略協商的標準協議。 SSH（Secure Shell）： 介紹SSH協議，用於安全地遠程登錄和執行命令，包括其認證機製（密碼認證、公鑰認證）和數據加密。 PGP（Pretty Good Privacy）： 介紹PGP的公鑰密碼學應用，用於郵件加密和數字簽名，及其工作流程。 第9章 現代密碼學的高級主題 本章將觸及一些更前沿和深入的密碼學研究方嚮，為讀者提供更廣闊的視野。 同態加密（Homomorphic Encryption）： 介紹同態加密的概念，它允許在加密數據上進行計算，而無需解密，及其在隱私保護計算中的潛力。 零知識證明（Zero-Knowledge Proofs）： 講解零知識證明的原理，即在不泄露任何秘密信息的情況下，證明某個斷言的真實性，其在身份驗證和區塊鏈等領域具有重要應用。 多方安全計算（Secure Multi-Party Computation, SMPC）： 介紹SMPC的目標，允許多個參與者聯閤計算一個函數，而每個參與者隻知道自己的輸入，其在隱私保護數據分析中大有可為。 後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography, PQC）： 探討當前流行的公鑰密碼算法（如RSA、ECC）可能麵臨量子計算的威脅，並介紹一些有潛力抵抗量子攻擊的新型密碼學方案（如格密碼、編碼密碼、多變量密碼、哈希密碼）。 區塊鏈中的密碼學： 簡要介紹密碼學在區塊鏈中的應用，如哈希指針、工作量證明（PoW）、權益證明（PoS）、數字簽名等。 第10章 密碼學實踐與展望 本章將引導讀者將理論知識應用於實踐，並對密碼學的未來發展進行展望。 密碼學算法的實現與評估： 討論如何高效、安全地實現各種密碼學算法，並介紹一些常用的密碼學庫和工具。 密碼學應用案例分析： 結閤實際案例，深入分析特定應用場景（如電子商務、在綫支付、物聯網安全、通信安全）中密碼學技術的部署和安全性挑戰。 密碼學的發展趨勢與挑戰： 再次強調後量子密碼學、隱私保護技術等前沿研究方嚮，並討論密碼學領域麵臨的標準化、易用性、性能優化等方麵的挑戰。 學習與研究建議： 為有誌於深入研究密碼學的讀者提供學習路綫圖和研究方嚮建議。 本書特色 體係完整： 涵蓋瞭現代密碼學從基礎到進階的各個重要方麵，形成一個邏輯清晰、知識體係完整的學習框架。 理論與實踐結閤： 在講解核心理論的同時，兼顧算法的實際應用和安全性分析，幫助讀者理解“知其然”更“知其所以然”。 數學 rigor： 注重數學基礎的講解，力求嚴謹，使讀者能夠深入理解算法背後的數學原理。 最新進展： 關注密碼學領域的最新研究成果，如後量子密碼學、同態加密等，展現密碼學的前沿動態。 易於教學： 章節安排閤理，語言清晰，配以豐富的圖示和例證，便於教師教學和學生自學。 通過對本書的學習，讀者將能夠掌握現代密碼學的核心知識體係，具備分析和評估密碼學係統安全性的能力，並為進一步學習和研究信息安全領域的其他內容奠定堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對密碼學充滿好奇心的自學者，一直希望能找到一本能夠係統性地引導我進入這個領域的書籍。《現代密碼學教程（第2版）》在市麵上口碑不錯，我便購置瞭此書。然而，閱讀過程中，我發現這本書的風格更像是一本嚴謹的學術專著，而非麵嚮初學者的入門讀物。 作者在講解每一個概念時，都力求做到數學上的嚴謹和邏輯上的縝密，這無疑是嚴謹的學術態度，但也使得一些初學者可能會望而卻步。書中大量使用瞭數學符號和公式，雖然這保證瞭理論的準確性，但對於那些數學基礎相對薄弱的讀者來說，理解這些符號和公式所代錶的含義，並將其與實際的密碼學概念聯係起來，會是一個巨大的挑戰。我常常需要花費大量的時間去查閱相關的數學知識，纔能勉強跟上作者的思路。 同時，書中對於一些概念的引入，也顯得有些跳躍。有時，某個重要的概念突然齣現，作者便直接開始推導其數學性質，而沒有足夠的鋪墊來解釋這個概念的背景、産生的原因以及它在密碼學體係中的重要性。這種“直奔主題”的講解方式，雖然節省瞭篇幅，但卻讓初學者難以建立起對整個密碼學體係的宏觀認識，容易陷入細節之中而迷失方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在接觸密碼學領域的研究生，手頭有幾本相關的書籍。《現代密碼學教程（第2版）》便是其中一本。對於這本書，我有著非常復雜的情感，既有對其學術嚴謹性的認可，也有對其某些章節敘述方式的不滿。 我非常欣賞作者在構建清晰的邏輯框架方麵的努力。這本書在介紹各種密碼學概念時，都顯得非常有條理，從最基礎的定義，到各種相關的定理和性質，再到具體的算法和協議，層層遞進，邏輯鏈條非常緊密。這使得我在梳理和理解復雜的密碼學體係時，能夠有一個非常清晰的指導。尤其是在處理一些抽象的理論概念時，作者能夠提供相對嚴謹的定義和證明，這對於學術研究來說是非常寶貴的。 然而，讓我感到有些睏惑的是，某些關鍵的“橋梁”章節，作者的闡述顯得有些過於“精煉”，仿佛跳過瞭一些非常重要的中間步驟。例如，在講解某個復雜的加密體製的安全性證明時，證明過程中的一些關鍵論證，或者一些重要的假設，作者似乎隻是“一筆帶過”，而沒有給齣足夠詳細的解釋。這對於我這樣的研究生來說，有時會造成理解上的障礙，我需要花費額外的時間去查閱相關的論文或者其他資料，纔能完全弄清楚其中的邏輯。這讓我感覺，這本書雖然提供瞭堅實的理論基礎，但在某些連接點上，還需要讀者自己去“填補”一部分內容。

評分☆☆☆☆☆

我對信息安全領域有著濃厚的興趣，特彆是密碼學，一直是我想要深入瞭解的重點。在朋友的推薦下，我選擇瞭《現代密碼學教程（第2版）》。這本書給我留下瞭極其深刻的印象，尤其是在它對數學工具的倚重程度上。 我必須說，這本書的數學門檻相當高。它不是那種在你閱讀的時候，會時不時地插入一些“解釋性”的數學背景，讓你感覺很輕鬆的教科書。相反，它似乎默認讀者已經具備瞭相當紮實的數論、代數和離散數學基礎。每一章節都充斥著各種證明、定理和推論，而且這些推導過程非常詳細，幾乎不留給讀者任何自己思考的空間，而是直接展示最終的結論和證明路徑。這對於喜歡獨立思考、享受“解謎”過程的學習者來說，可能會覺得有些“剝奪樂趣”。 當然，這也在一定程度上保證瞭理論的嚴謹性。我承認，通過這樣的方式，我確實對密碼學背後的數學原理有瞭更深入的理解，比如為什麼某些算法能夠保證安全性，很大程度上是依賴於某些數學問題的“難解性”。但另一方麵，我也發現，這本書在講解這些數學原理時，很少提及它們在實際應用中的具體錶現，或者說，從純粹的數學概念跳躍到實際的加密算法，中間的“翻譯”工作做得不夠充分，需要讀者自己去彌閤這其中的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

這本《現代密碼學教程（第2版）》簡直是我近年來讀過最讓我“驚喜”的一本書，當然，這個驚喜中帶著一絲苦澀。我是一名即將畢業的信息安全專業的本科生，這本書是我們的必修教材。說實話，拿到它的時候，我內心是充滿期待的，畢竟是國傢級規劃教材，理論上應該很紮實，體係也很完善。然而，當我真正開始啃這本書的時候，纔發現這簡直是一場“思維的煉獄”。 開篇的部分，作者似乎非常熱衷於從最基礎的數學概念講起，什麼群、環、域，這些在數學係的學習中可能不算什麼，但對於我們這種主要關注應用方嚮的專業來說，簡直是“天書”。我翻來覆去地讀，試圖理解為什麼這些抽象的數學結構對於理解一個加密算法如此重要，但每次都感覺自己像是在迷宮裏打轉。而且，課後習題更是讓人抓狂，很多習題根本無法直接從課文中找到解題思路，需要大量的課外查閱和獨立思考，甚至還需要結閤其他領域的知識纔能勉強解答。這讓我不禁懷疑，這本教材的編寫者是否真的考慮過我們本科生的實際接受能力，還是僅僅想把最前沿、最深入的理論一股腦地塞給我們。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我抱著學習現代密碼學前沿知識的心態翻開這本書，然而，這本書的“現代”二字，似乎更多體現在它對一些經典概念的詳盡闡述上，對於一些我期待已久的新興技術，例如後量子密碼學、同態加密的最新進展，則顯得有些“輕描淡寫”，甚至可以說是“點到為止”。我理解教材需要覆蓋基礎知識，但作為一本“現代”教程，在信息安全領域日新月異的今天，某些章節的內容似乎停留在瞭幾年前。 我尤其希望在某些章節，能夠看到更多關於實際應用案例的分析，比如某個具體的安全協議是如何構建的，其中遇到的實際挑戰是什麼，又是如何通過密碼學技術來解決的。書中的理論推導固然重要，但對於我們這些未來要走嚮實際工作崗位的學生來說，如何將理論轉化為生産力，如何理解算法在現實世界中的局限性，這些纔是更為迫切需要學習的。當前這本書的側重點，更多地放在瞭理論的嚴謹性和數學的完備性上，這使得我在閱讀過程中，偶爾會感到一絲“紙上談兵”的無力感，總覺得離真實世界的安全威脅和技術解決方案還有一定的距離。