密碼學：密碼分析與實驗（第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• 密碼學
• 密碼分析
• 信息安全
• 網絡安全
• 實驗
• 高等教育
• 計算機科學
• 通信工程
• 數學
• 算法

1.本書從基本數論齣發，引領讀者深入探索密碼學的世界：包括加密標準AES與其代數結構、RSA與破譯RSA演算法、ElGamal、DSA，以及各種以離散對數為主的密碼係統與破譯方法、橢圓麯綫密碼實況以及破譯方法、量子密碼以及Shor量子演算法。

　　2.導入德國Kassel大學開發的密碼教學軟體CrypTool 2，簡化密碼分析演練的難度，藉由圖形化介麵，讓密碼學也能「所視即所得」，即使不諳程式設計，也能動手實作。並保留原C/C++/Java的程式源碼，讓熟悉程式設計者，得以更有效地結閤所學。

　　3.探討新一代金融的新星──密碼貨幣中的密碼機製。以及2017年以來，密碼學相關的重大事件──51%雙重支付攻擊成功、Google的72量子位元量子處理器Bristlecone。

本書特色

　　1. 將學習的重心，擺放在數論與密碼學間的深入探討。
　　2. 搭配CrypTool2密碼教學軟體，讓學理與實作得以融會貫通。
　　3. 已熟知程式設計的學習者，也可以直接探究作者提供的C/C++/Java程式源碼。
　　4. 作者在各重要觀念處均提供其精心錄製的教學影片連結，可供學習者自修與復習。

深入淺齣：現代通信安全與信息對抗的基石 本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的現代信息安全與通信技術框架。它不僅僅是一本技術手冊，更是一部關於信息世界中攻防藝術的百科全書。全書緊密圍繞數據在傳輸、存儲和處理過程中所麵臨的安全性挑戰，從最基礎的數學原理齣發，層層遞進，直至探討前沿的量子計算威脅與後量子密碼學的前景。 第一部分：數字世界的基石——信息論與數論基礎 本書的第一部分為理解後續復雜密碼體製奠定瞭堅實的理論基礎。我們摒棄瞭過於抽象的數學推導，而是側重於概念的直觀理解及其在安全領域中的應用。 信息論視角下的安全衡量： 我們首先深入探討香農信息論的熵概念。這不是簡單地計算不確定性，而是將其轉化為衡量信息保密性的客觀標準——信息熵與密鑰強度之間的直接關係。詳細闡述瞭如何利用熵來量化隨機性的質量，以及在實際應用中，如何設計具有高熵源的僞隨機數生成器（PRNG）和真隨機數生成器（TRNG）。此外，還引入瞭互信息和條件熵，用以分析側信道攻擊（Side-Channel Attacks）中，泄露信息與秘密密鑰之間的關聯度。 數論：密碼學的語言： 純粹的數論知識對於密碼學至關重要。本捲詳細剖析瞭模運算在有限域（Finite Fields）上的性質，這是公鑰密碼係統的核心。特彆關注瞭素數理論、二次剩餘以及離散對數問題（DLP）的難度。我們對歐拉定理和費馬小定理的實際應用進行瞭詳盡的建模，並用具體的例子演示瞭如何利用這些定理來構造高效且安全的密鑰交換協議。對於橢圓麯綫理論，我們避開瞭復雜的代數幾何，而是側重於其在有限域上定義的點群結構，以及為什麼其上的離散對數問題（ECDLP）相比於傳統DLP更具計算難度。 第二部分：經典與對稱加密體製的深度解析 本部分聚焦於保證數據在秘密持有者之間安全通信的對稱加密技術，並剖析瞭其背後的設計哲學與潛在弱點。 分組密碼的設計哲學： 我們係統地分析瞭Feistel結構和SPN（代換-置換網絡）結構的設計思路。詳細分解瞭DES（數據加密標準）的迭代過程，重點分析瞭其S盒（S-Box）的非綫性度和擴散性質。隨後，我們全麵轉嚮AES（高級加密標準），詳細解析瞭其SubBytes（字節替代）、ShiftRows（行移位）、MixColumns（列混淆）和AddRoundKey（輪密鑰加）操作的數學目的。通過大量圖錶和操作示例，讀者可以清晰地看到每一輪操作是如何實現雪崩效應（Avalanche Effect），確保輸入數據的微小變化能迅速影響到密文的整體分布。 流密碼的連續性與效率： 針對需要高吞吐量和低延遲的應用場景，本部分深入探討瞭RC4（及其安全局限性）和現代的同步/自同步流密碼。重點分析瞭基於綫性反饋移位寄存器（LFSR）的密鑰流生成器，探討瞭如何通過非綫性函數組閤（如步長、非綫性濾波函數）來增強序列的周期長度和相關免疫性，以抵禦相關攻擊和綫性逼近攻擊。 密鑰管理與工作模式： 數據的安全不僅僅依賴於算法本身，更依賴於如何使用它。本章詳盡地介紹瞭分組密碼的工作模式，包括ECB、CBC、CFB、OFB和CTR模式。通過對比，明確指齣在不同應用場景下（如數據完整性驗證、流式加密、隨機數生成）應選擇何種模式，並詳細解釋瞭CBC模式中初始化嚮量（IV）的隨機性和不可預測性對於安全性的決定性作用。 第三部分：公鑰密碼學——信任的建立與挑戰 公鑰基礎設施（PKI）是現代互聯網安全通信的支柱。本部分剖析瞭非對稱加密的數學基礎、算法實現及其在身份驗證中的關鍵作用。 基於睏難問題的公鑰係統： 核心內容集中於RSA算法。我們詳細解析瞭大整數因子分解（Factoring）的難度是如何成為RSA的安全基礎。書中不僅描述瞭公鑰/私鑰的生成過程，還深入探討瞭簽名生成與驗證的流程。針對RSA的已知漏洞，如低指數攻擊、共謀因子攻擊，我們提供瞭防禦性的工程實踐指導。 基於離散對數難題的係統： 繼而轉嚮Diffie-Hellman（DH）密鑰交換協議的原理，解釋瞭它是如何在不安全信道上建立共享秘密的關鍵機製。隨後，引入ElGamal加密係統和DSA/ECDSA數字簽名算法，強調瞭它們在提供不可否認性（Non-repudiation）方麵的重要性。 橢圓麯綫密碼學（ECC）的優勢與實現： 闡述瞭ECC相較於傳統公鑰密碼在相同安全強度下所需密鑰長度的顯著優勢。詳細描述瞭Koblitz麯綫和Weierstrass方程在有限域上的加法運算和標量乘法運算，以及ECDH和ECDSA的實際應用流程，為讀者提供瞭在資源受限環境中部署安全通信的藍圖。 第四部分：完整性校驗與消息認證碼 數據在傳輸中不僅需要保密，更需要確保其未被篡改。本部分專注於確保數據真實性的技術。 哈希函數的本質： 詳細介紹瞭原像攻擊（Preimage Attack）、第二原像攻擊和碰撞攻擊（Collision Attack）的概念，並以此為標準來衡量哈希函數的安全性。係統地分析瞭MD5和SHA-1的曆史地位及其如今的局限性，重點剖析瞭SHA-2係列（SHA-256/512）的內部結構和迭代過程。 消息認證碼（MAC）與基於哈希的驗證： 區分瞭基於對稱密鑰的HMAC和基於哈希的校驗碼。詳細闡述瞭HMAC如何通過嵌套哈希運算來有效抵抗長度擴展攻擊，並討論瞭基於分組密碼的MAC（如CMAC）的應用場景。 第五部分：協議安全與前沿挑戰 最後，本書將視角提升至係統層麵，探討瞭更高級彆的安全協議以及當前密碼學領域麵臨的顛覆性挑戰。 安全協議的架構： 深入解析瞭SSL/TLS協議棧的設計思想，從握手過程中的身份驗證、密鑰協商（DH/ECDH）到記錄層（Record Layer）的數據加密和完整性保護。通過對協議版本的演進（如TLS 1.2到TLS 1.3的簡化與強化），展示瞭協議設計中持續的安全迭代。 身份驗證與零知識證明： 探討瞭更復雜的密碼學工具，如數字證書的結構（X.509標準）和證書頒發機構（CA）的信任模型。同時，簡要介紹瞭零知識證明（ZKP）的基本概念，解釋瞭它們如何在不泄露具體數據的情況下驗證聲明的真實性，為隱私保護計算（如ZK-SNARKs的初步概念）奠定瞭基礎。 量子計算的威脅與應對： 展望瞭Shor算法和Grover算法對現有公鑰和對稱密碼體係的潛在衝擊。本書的最後章節專門用於介紹後量子密碼學（PQC）的研究方嚮，包括基於格（Lattice-based）、基於編碼（Code-based）和基於哈希的簽名方案，旨在引導讀者理解並準備迎接密碼學範式的下一次重大轉變。

01 緒論
02 古典密碼
03 基礎數論
04 訊息理論
05 AES與對稱金鑰密碼係統
06 RSA密碼
07 非對稱密碼係統與離散對數
08 數位簽章
09 質數與大整數算數
10 橢圓麯綫密碼
11 公開金鑰基礎建設
12 量子密碼

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身為一個在資訊安全領域打滾多年的工程師，過去的經驗讓我深刻體認到密碼學的重要性。這幾年來，網路攻擊手法日新月異，各種新型態的加密技術和破解方式層齣不窮，身為第一線的防禦者，如果不不斷精進自己的知識，很快就會被時代淘汰。這次入手《密碼學：密碼分析與實驗（第三版）》，主要是看中它在「密碼分析」這一塊的深入探討。我知道很多初學者的密碼學學習，往往停留在加密解密的層麵，但忽略瞭攻擊者是怎麼思考的。瞭解攻擊者的思維模式，纔能更好地設計齣更安全的防禦機製。書中對於各種經典和現代的密碼分析技術，是否有詳細的闡述？像是差分分析、線性分析等等，這些都是我非常想深入瞭解的部分。另外，書名中的「實驗」兩字，更是讓我眼睛一亮。理論知識如果沒有實際操作，很容易流於空談。我非常期待書中能提供實際的程式碼範例，或是指導讀者如何建構實驗環境，親手去實踐這些密碼分析的技巧。我相信透過動手做，更能理解這些演算法的脆弱點，以及如何利用這些弱點來進行分析。這不僅能提升我的技術能力，也能讓我更深入地思考如何保護我們所開發的係統。

评分☆☆☆☆☆

最近聽說《密碼學：密碼分析與實驗（第三版）》的評價非常不錯，很多資深的密碼學愛好者都推薦，這讓我這個半路齣傢的學習者，非常期待。我對這本書的興趣點，主要在於它標題裡的「實驗」二字。我一直覺得，學習密碼學，光是看公式和理論，很容易感到枯燥，而且也很難真正掌握。我更喜歡那種可以動手做、可以實際操作的學習方式。我希望書中能夠提供一些非常實用的實驗範例，例如，如何用程式語言來實現一些經典的加密演算法，像是DES、AES，甚至是一些更進階的公鑰密碼係統。然後，更重要的是，如何去「分析」這些演算法。書中會不會教我們如何去尋找這些演算法的漏洞？有沒有一些工具或者方法，可以讓我們親手去嘗試破解一些簡單的加密資訊？我希望透過這些實驗，能夠讓我覺得自己真的在「學習」密碼學，而不是僅僅在「閱讀」密碼學。另外，我對於「密碼分析」的內容也很感興趣，不知道書中對於各種密碼分析的技巧，是否會做詳細的講解，以及這些技巧在實際中的應用。總體來說，我希望這本書能提供一個有趣且有用的學習路徑，讓我在密碼學的世界裡，能走得更穩、更遠。

评分☆☆☆☆☆

作為一位大學教授，我經常需要在課堂上嚮學生們介紹各種電腦科學的前沿知識，而密碼學絕對是其中一個非常重要的環節。《密碼學：密碼分析與實驗（第三版）》這本書，我個人非常關注，主要是因為它在「第三版」這個標誌上，暗示瞭內容的與時俱進。我深知密碼學的發展速度非常快，新的演算法、新的攻擊方式不斷湧現，一本過時的教材，對學生的幫助會大打摺扣。我非常期待書中能夠涵蓋最新的密碼學研究成果，例如在後量子密碼學領域是否有相關的介紹？還有一些在區塊鏈、零知識證明等新興技術中扮演關鍵角色的密碼學應用，不知道書中是否有涉及？「密碼分析」的部分，我希望它能提供足夠的理論深度，同時也要具備實踐的可操作性。對於大學生來說，理論的講解固然重要，但如果能夠結閤一些簡單的實驗，例如讓他們嘗試用程式來實踐一些基本的密碼分析技術，那將會極大地提升他們的學習興趣和理解程度。我希望這本書能夠成為我課堂上重要的參考書籍，幫助我為學生們提供最前沿、最紮實的密碼學知識。

评分☆☆☆☆☆

一直以來，我都對密碼學充滿瞭好奇，總覺得它像是一種神秘的語言，隱藏著無窮的智慧。最近聽聞《密碼學：密碼分析與實驗（第三版）》齣版，便迫不及待地想一探究竟。我對這本書的期待，更多的是來自於它所傳達的一種「探索」的感覺。我希望透過這本書，能夠循序漸進地理解密碼學的發展脈絡，從早期的古典密碼，到現代公鑰密碼係統，甚至是量子密碼學的雛形。我認為，理解一個學科的歷史，對於掌握它的現狀和未來發展方嚮至關重要。同時，我對「密碼分析」的部分也充滿瞭好奇。我常常會想像，那些看似堅不可摧的密碼，是如何被聰明的頭腦所破解的。書中是否會揭示這些令人驚嘆的分析過程？例如，著名的恩尼格瑪密碼是如何被盟軍破解的，或者說，現代的加密演算法，又有哪些潛在的弱點，是密碼分析師們正在關注的？而「實驗」的部分，更是讓我躍躍欲試。我希望能親手操作，去感受密碼的產生、加密、解密，以及試圖破解的過程。即使是簡單的程式模擬，也能讓我對密碼學有更直觀的認識。總之，我希望這本書能帶我進入一個充滿挑戰與驚喜的密碼學世界。

评分☆☆☆☆☆

最近剛入手瞭《密碼學：密碼分析與實驗（第三版）》，這本書在學術界和業界都頗具盛名，尤其聽說第三版在內容上做瞭不少更新，加入瞭更多現代密碼學的發展趨勢，這對我這個對密碼學一直有濃厚興趣但又怕跟不上時代的讀者來說，簡直是福音。從拿到書的觸感，到翻開內頁的排版，都給人一種紮實、專業的感覺，這也讓我對即將展開的學習之旅充滿瞭期待。我一直覺得密碼學不僅僅是數學和電腦科學的結閤，更是一種思想的體現，關乎著資訊安全、隱私保護，甚至國傢的安全。過去在學校裡接觸的密碼學知識，總覺得比較零散，這次希望能透過這本書，建立起一個更完整、更係統的知識體係。特別是書名中強調的「密碼分析與實驗」，這讓我非常感興趣。純理論的探討固然重要，但實際的動手操作和分析，更能加深理解，也更能體會到密碼學的奧妙之處。我個人偏好透過實際案例來學習，所以對於書中可能包含的實驗部分，我寄予厚望，希望能藉由這些實踐，將抽象的數學概念具象化，並且能夠親自驗證一些密碼學演算法的特性。總而言之，這是一本我非常期待能夠帶給我啟發和實質收穫的著作。