现代密码学(第2版)(重点大学信息安全专业规划系列教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：现代密码学(第2版)(重点大学信息安全专业规划系列教材)

定价：25.0元

作者：许春香

出版社：清华大学出版社

出版日期：2015-01-01

ISBN：9787302370437

字数：294000

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

许春香、李发根、汪小芬、禹勇、聂旭云编著的《现代密码学》系统介绍了密码学的基本知识，包括古典密码、流密码、分组密码、Hash函数、公钥密码、数字、密码协议、可证明安全性理论、基于身份的密码体制、无证书密码体制和密码学的新方向。
　　本书内容全面、概念准确、语言精练，力求使用简单的语言来描述复杂的密码学算法和安全性分析问题。本书既可作为信息安全、计算机、通信工程等专业本科生和研究生的教材，也可以作为密码学和信息安全领域的教师、科研人员与工程技术人员的参考书。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《现代密码学（第2版）》 信息安全领域前沿理论与实践的深度解析 本书深入浅出地探讨了现代密码学这一信息安全基石的理论体系与应用实践。作为一本面向重点大学信息安全专业规划的教材，它旨在为读者构建一个扎实而全面的密码学知识框架，使之能够深刻理解现代通信、数据保护以及数字信任的底层机制。全书内容聚焦于密码学核心概念、算法原理、安全模型以及实际应用，力求在严谨的学术性与面向工程实践的指导性之间取得平衡。 第一部分：密码学基础理论与古典密码 在信息爆炸与网络互联日益普及的今天，信息安全的重要性不言而喻。密码学作为保障信息安全最直接、最有效的手段，其发展历程与核心理论是理解现代信息安全体系的起点。《现代密码学（第2版）》首先将读者带回到密码学的源头，从古典密码学的基本概念入手，探讨其发展演变。我们学习置换、替代等基本操作，理解凯撒密码、维吉尼亚密码等早期加密方法的原理与局限性。这些看似简单的古典密码，实则蕴含着密码学最朴素的思想——将明文隐藏于密文中，对抗窃听与篡改。通过对这些早期密码的分析，读者能初步体会到密码学中的“信息隐藏”与“对抗性”这两个核心命题。 更重要的是，古典密码学的研究为后来的现代密码学奠定了基础。我们不仅要了解这些加密方法的具体实现，更要深入分析其安全性弱点，例如频率分析、已知明文攻击等。这有助于我们理解为什么需要更强大的加密技术，以及安全分析方法在密码学中的关键作用。本书将详细介绍如何通过数学工具和统计学方法来破解古典密码，从而让读者深刻认识到，一个密码系统的安全性，与其背后的数学理论和分析手段密不可分。 第二部分：对称加密技术：速度与效率的艺术 随着计算能力的提升和信息传输量的剧增，效率成为密码学设计中不可忽视的考量。对称加密算法，即加密与解密使用相同密钥的算法，因其极高的运算速度在海量数据加密和实时通信场景下扮演着至关重要的角色。《现代密码学（第2版）》将详细阐述现代对称加密的核心代表——分组密码。 本书将深入剖析最经典的两种分组密码体制：数据加密标准（DES）及其演进版三重DES（3DES），以及被广泛应用的国际数据加密算法（AES）。对于DES，我们将揭示其工作原理，包括其构成模块——乘法器、替代盒（S-box）和置换盒（P-box）的设计思想，并分析其安全性，解释为何在当前环境下DES已不再是安全的标准。随后，我们将重点聚焦于AES，这是当前对称加密的事实标准。本书将详细解析AES的三轮循环过程：字节替代（SubBytes）、行移位（ShiftRows）、列混合（MixColumns）和轮密钥加（AddRoundKey）。我们将深入探讨每一步操作的数学原理和在抵抗各种攻击（如差分分析、线性分析）方面的作用。 此外，本书还将介绍不同的工作模式，如ECB、CBC、CFB、OFB、CTR等。这些工作模式将分组密码的基本块操作扩展到可处理任意长度的明文，并为实现不同的安全属性（如消息完整性、随机性）提供保障。我们将分析每种工作模式的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性，帮助读者选择最适合其需求的模式。理解对称加密算法的设计哲学和工作模式，对于设计和实现安全的系统至关重要，特别是在需要处理大量敏感数据时，例如数据库加密、文件加密和安全的网络通信（如TLS/SSL）。 第三部分：非对称加密技术：密钥管理与数字信任的基石 与对称加密不同，非对称加密（公钥加密）使用一对密钥：公钥用于加密，私钥用于解密。这一革命性的设计解决了对称加密中密钥分发的难题，并催生了数字签名等关键安全机制。《现代密码学（第2版）》将系统地介绍非对称加密的数学基础和核心算法。 本书将从数论的经典问题——大整数分解问题（RSA算法基础）和离散对数问题（Diffie-Hellman密钥交换、ElGamal算法基础）——出发，逐一阐述这些难题的数学原理及其在密码学中的应用。我们将深入分析RSA算法的加密、解密和密钥生成过程，并探讨其安全性所依赖的大数分解的困难性。同时，我们将详细介绍Diffie-Hellman密钥交换协议，解释其如何通过公开信道安全地协商共享密钥，而无需预先共享任何秘密。 此外，本书还将引入更复杂的公钥密码体制，例如基于椭圆曲线的密码学（ECC）。我们将解释椭圆曲线的数学性质，以及为什么在相同安全级别下，ECC所需的密钥长度比RSA短得多，这在资源受限的环境（如移动设备、物联网）中具有显著优势。 非对称加密的应用远不止于加密。本书将重点介绍数字签名技术，它是验证数据来源真实性和完整性的关键。我们将讲解如何利用公钥和私钥的特性来创建和验证数字签名，并分析不同的签名方案，如RSA签名、DSA（Digital Signature Algorithm）和ECDSA（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）。数字签名在电子商务、软件发行、身份认证等领域发挥着不可或缺的作用。 第四部分：密码学中的散列函数与消息认证 信息在传输和存储过程中，除了需要加密以保证机密性，还需要确保其完整性和真实性，防止被篡改。《现代密码学（第2版）》将深入探讨散列函数（哈希函数）在这一方面的关键作用。 我们将详细介绍散列函数的定义、性质（如单向性、抗碰撞性）以及常用的散列算法，包括MD5（尽管已不安全，但作为历史和对比）、SHA-1（同样面临安全挑战）以及当前推荐使用的SHA-2系列（SHA-256, SHA-512）和SHA-3。本书将分析这些算法的设计思想，例如Merkle-Damgård结构，并阐述它们如何通过迭代压缩函数将任意长度的输入映射为固定长度的输出。 散列函数不仅用于数据校验，更在消息认证码（MAC）的构建中发挥核心作用。我们将讲解HMAC（Hash-based Message Authentication Code）等基于散列函数的MAC机制，以及它们如何通过密钥来验证消息的完整性和发送者身份。同时，本书还将介绍基于对称加密的MAC（如CMAC）和基于公钥加密的MAC（如RSA-PSS）。 通过对散列函数和消息认证技术的深入学习，读者将能够理解如何构建一个既能隐藏信息内容，又能确保信息未被篡改的完整的信息安全系统。 第五部分：密钥管理与证书体系 无论是对称加密还是非对称加密，密钥的生成、存储、分发、更新和销毁都是密码学应用中最具挑战性也最关键的环节。不安全的密钥管理将导致整个加密系统的崩溃。《现代密码学（第2版）》将系统地阐述密钥管理的重要性以及成熟的解决方案。 本书将讨论对称密钥的管理难题，例如如何在大量用户之间安全地分发对称密钥。我们将介绍密钥分配中心（KDC）的概念，以及Kerberos协议的工作原理。对于非对称密钥，我们将重点介绍公钥基础设施（PKI）的体系结构。我们将详细解释数字证书的作用，包括证书的组成部分（如公钥、身份信息、签名）、证书颁发机构（CA）的角色、证书链的验证过程以及信任模型。 此外，本书还将涉及密钥更新与销毁策略，以及如何应对密钥泄露等安全事件。理解PKI和密钥管理的全貌，是部署和使用现代密码学技术解决实际安全问题的必备知识。 第六部分：更高级的密码学主题与未来展望 除了上述核心内容，本书还将涉足一些更高级的密码学主题，为读者提供更广阔的视野。 我们将简要介绍密码学在保护隐私方面的应用，例如零知识证明（Zero-Knowledge Proofs），它允许一方证明另一方知道某个秘密，而无需透露任何关于该秘密的信息。这将有助于读者理解如何构建更注重隐私保护的分布式系统和身份验证方案。 此外，我们还将探讨一些与密码学相关的协议和标准，如TLS/SSL协议栈，它是保障互联网通信安全的基石。我们将分析TLS/SSL协议中加密、认证和密钥交换的实现机制，让读者理解我们日常使用的HTTPS是如何工作的。 本书还将对密码学领域的最新发展和前沿研究进行展望，例如后量子密码学（Post-Quantum Cryptography）的必要性及其研究方向，以及同态加密（Homomorphic Encryption）等能够实现“在加密数据上进行计算”的革命性技术。这些内容旨在激发读者的研究兴趣，并为他们未来在信息安全领域的深入探索提供方向。 《现代密码学（第2版）》旨在通过严谨的数学推导、清晰的逻辑阐述和丰富的实际案例，带领读者全面掌握现代密码学的核心理论和关键技术，为他们在信息安全领域的研究和实践打下坚实的基础。无论您是信息安全专业的学生、研究人员，还是对信息安全充满兴趣的工程师，本书都将是您探索密码学世界不可或缺的指南。