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密碼學(xué)原理與實(shí)踐（第二版）

密碼學(xué)原理與實(shí)踐（第二版）

定　價(jià)：￥34.00

作　者： Douglas R.Stinson著；馮登國譯；馮登國譯
出版社： 電子工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)： 國外計(jì)算機(jī)科學(xué)教材系列
標(biāo)　簽： 密碼學(xué)
ISBN： 9787505384651 出版時(shí)間： 2003-02-01 包裝： 膠版紙
開本： 26cm 頁數(shù)： 280 字?jǐn)?shù)：  

內(nèi)容簡介

　　密碼學(xué)的研究與應(yīng)用已有幾千年的歷史，但作為一門科學(xué)是20世紀(jì)50年代才開始的。不可否認(rèn)，互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用大大推動(dòng)了密碼學(xué)的研究與發(fā)展。大多數(shù)國家和地區(qū)都已經(jīng)成立了密碼學(xué)學(xué)會(huì)，這些學(xué)會(huì)定期舉辦學(xué)術(shù)會(huì)議進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)了密碼學(xué)的研究與應(yīng)用。國內(nèi)外已出版了大量有關(guān)密碼學(xué)的書籍，其理論研究也相對比較成熟，在很多觀點(diǎn)上已達(dá)成共識(shí)。DouglasR.Stinson所著的《密碼學(xué)原理與實(shí)踐（第二版）》一書是一本很有特色的教科書，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.表述清晰。書中的語言描述淺顯易懂，如分組密碼的差分分析和線性分析本是很難描述的問題，本書中卻表述得非常清楚。2.論證嚴(yán)謹(jǐn)。書中對很多密碼問題，如惟一解距離、Hash函數(shù)的延拓準(zhǔn)則等進(jìn)行了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明，具有一種邏輯上的美感。3.內(nèi)容新穎。書中從可證明安全的角度對很多密碼學(xué)問題特別是公鑰密碼問題進(jìn)行了清楚的論述，使用了預(yù)言（Oracle）這一術(shù)語，通過閱讀本書可使讀者能夠精確掌握這一概念的靈魂。書中順便對一些密碼學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展也做了相應(yīng)的介紹。4.選材精良。書中選擇了大量典型的、相對成熟的素材，特別適合于教學(xué)使用。5.習(xí)題豐富。通過演練每章后面精心安排的習(xí)題，可以迅速并熟練掌握密碼學(xué)的基本技巧。要掌握好一門課程，必須選擇一兩本好書。我認(rèn)為本書是非常值得精讀的一本好書，這也是我花費(fèi)大量時(shí)間翻譯本書的初衷。本書在翻譯過程中，得到了一大批博士的協(xié)助，他們是徐濤博士、薛銳博士、孫中偉博士、黃寄洪博士、張斌博士、王鵬博士和楊海波博士，特別是徐濤博士協(xié)助完成了全書的統(tǒng)稿和審校工作，沒有他們的鼎力相助，本書的翻譯和審稿工作絕不會(huì)如此順利，在此對他們表示衷心的感謝。本書的翻譯工作得到了國家973項(xiàng)目（編號：G1999035802）和國家杰出青年科學(xué)基金（編號：60025205）的支持，在此表示感謝。馮登國2003年元旦于北京序言本書的第一版于1995年3月出版。那時(shí)，我的目標(biāo)是寫一本通用的教材，包含密碼學(xué)方面所有的基本核心領(lǐng)域，并選擇一些前沿的主題。在寫作過程中，我試圖使內(nèi)容具有足夠的彈性并容納這一學(xué)科的眾多方向，以便它可在數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程等專業(yè)的本科生和研究生的密碼學(xué)課程中使用。下面列舉了本書第一版中的一些特色，并在本書中保留了下來。數(shù)學(xué)背景知識(shí)在需要的時(shí)候“及時(shí)（justintime）”地提供出來。·密碼體制的描述由更精確的偽代碼給出。·提供例子以說明密碼體制的工作過程。·對算法和密碼體制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)做了仔細(xì)、嚴(yán)格的解釋。·包含了大量的練習(xí)，其中一些很具有挑戰(zhàn)性。本書的第一版包含13章。當(dāng)兩年前開始修訂時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有豐富的新材料可以加入到第二版中。為了防止篇幅過于龐大，并能在合理的時(shí)間內(nèi)完成，我決定把第二版的內(nèi)容更緊密地集中在密碼學(xué)的核心領(lǐng)域上，這就更像是一門課程里所覆蓋的內(nèi)容。其結(jié)果就使得本書包含了對第一版的前7章內(nèi)容的更新、修改、擴(kuò)展和重新組織。我計(jì)劃不久再寫一本“姊妹篇”，包含對第一版其余內(nèi)容的更新，并加入新的內(nèi)容。下面對本書的7章內(nèi)容做一概述：·第1章對于簡單的“經(jīng)典”密碼體制進(jìn)行了基本的介紹。一些主題被更新或改進(jìn)，例如，給出了基于DanVelleman建議的對于維吉尼亞密碼的簡化的密碼分析?！さ?章覆蓋了密碼學(xué)中Shannon理論的主要內(nèi)容，包括完善保密性的概念以及信息論在密碼學(xué)中的應(yīng)用。這些內(nèi)容并沒有顯著的改動(dòng)；然而，相對于第一版，本書包含了對于基礎(chǔ)概率論的更細(xì)致的闡述?！さ?章是幾乎完全重寫的。在第一版對應(yīng)的章節(jié)中基本上只講述了數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES），現(xiàn)在看來已很陳舊。我決定使用代換-置換網(wǎng)絡(luò)（substitution-permutationnetworks）作為數(shù)學(xué)模型來引入現(xiàn)代分組密碼設(shè)計(jì)和分析的許多概念，包括差分分析和線性分析。這里比以前更加強(qiáng)調(diào)一般的原則，并討論了特定的密碼體制（DES和新的AES）以說明這些一般原則?！さ?章對第一版的第7章做了較大改動(dòng)。這一章現(xiàn)在介紹了對于帶密鑰的Hash函數(shù)和不帶密鑰的Hash函數(shù)的統(tǒng)一處理，以及它們在構(gòu)造消息認(rèn)證碼中的應(yīng)用。這里強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)分析和安全性證明。本章還包含了安全Hash算法（SHA）的描述?！さ?章討論了RSA密碼體制，并給出了相當(dāng)多的數(shù)論背景知識(shí)，例如素性檢驗(yàn)（primalitytesting）和因子分解。本章已經(jīng)被擴(kuò)展了，包含了幾個(gè)新的小節(jié)，例如Pollardρ算法、Wiener的低解密指數(shù)攻擊和基于RSA的密碼體制的語義安全?！さ?章討論了基于離散對數(shù)（DiscreteLogarithm）問題的公鑰密碼體制，例如ElGamal密碼體制。這一章也包含了很多新內(nèi)容，例如Pollardρ算法、通用算法復(fù)雜性更低的下界、橢圓曲線的擴(kuò)展討論、離散對數(shù)密碼體制的語義安全性，以及Diffie-Hellman問題。本章中不再對背包（knapsack）密碼體制和McEliece密碼體制進(jìn)行討論?！さ?章討論了簽名方案問題。像以前一樣，介紹了DSA方案，也包含了對特殊類型的簽名方案的闡述，例如不可否認(rèn)簽名和fail-stop簽名。新材料重點(diǎn)討論了安全性定義、ElGamal簽名方案的變種（例如Schnorr簽名方案和橢圓曲線DSA方案），和可證明的安全簽名方案，例如全域Hash。寫一本密碼學(xué)方面的著作的一個(gè)最大的困難就是確定應(yīng)包含多少數(shù)學(xué)背景知識(shí)。密碼學(xué)是一個(gè)涉及廣泛的學(xué)科，它需要多個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，包括數(shù)論、群論、環(huán)論、域論、線性代數(shù)、概率論以及信息論。同樣地，熟悉計(jì)算復(fù)雜性、算法和NP完全性理論也是很有用的。

作者簡介

　　本書作者DouglasR.Stinson博士：加拿大Waterloo大學(xué)教授，“JounrnalofCombinatori-alDesign”期刊的主編。他的研究領(lǐng)域包括密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)、算法和計(jì)算復(fù)雜性、組合結(jié)構(gòu)的構(gòu)造及在計(jì)算機(jī)和密碼學(xué)中的應(yīng)用。

圖書目錄

第1章  古典密碼學(xué)                  
 1.1  幾個(gè)簡單的密碼體制                  
 1.1.1  移位密碼                  
 1.1.2  代換密碼                  
 1.1.3  仿射密碼                  
 1.1.4  維吉尼亞密碼                  
 1.1.5  希爾密碼                  
 1.1.6  置換密碼                  
 1.1.7  流密碼                  
 1.2  密碼分析                  
 1.2.1  仿射密碼的密碼分析                  
 1.2.2  代換密碼的密碼分析                  
 1.2.3  維吉尼亞密碼的密碼分析                  
 1.2.4  希爾密碼的密碼分析                  
 1.2.5  基于LFSR流密碼的密碼分析                  
 1.3  注釋與參考文獻(xiàn)                  
 練習(xí)                  
 第2章  Shannon理論                  
 2.1  引言                  
 2.2  概率論基礎(chǔ)                  
 2.3  完善保密性                  
 2.4  熵                   
 2.4.1  Huffman編碼                  
 2.5  熵的性質(zhì)                  
 2.6  偽密鑰和惟一解距離                  
 2.7  乘積密碼體制                  
 2.8  注釋與參考文獻(xiàn)                  
 練習(xí)                  
                   
 第3章  分組密碼與高級加密標(biāo)準(zhǔn)                  
 3.1  引言                  
 3.2  代換-置換網(wǎng)絡(luò)                  
 3.3  線性密碼分析                  
 3.3.1  堆積引理                  
 3.3.2  S盒的線性逼近                  
 3.3.3  SPN的線性密碼分析                  
 3.4  差分密碼分析                  
 3.5  數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)                  
 3.5.1  DES的描述                  
 3.5.2  DES的分析                  
 3.6  高級加密標(biāo)準(zhǔn)                  
 3.6.1  AES的描述                  
 3.6.2  AES的分析                  
 3.7  工作模式                  
 3.8  注釋與參考文獻(xiàn)                  
 練習(xí)                  
                   
 第4章  Hash函數(shù)                  
 4.1  Hash函數(shù)與數(shù)據(jù)完整性                  
 4.2  Hash函數(shù)的安全性                  
 4.2.1  隨機(jī)預(yù)言模型                  
 4.2.2  隨機(jī)預(yù)言模型中的算法                  
 4.2.3  安全標(biāo)準(zhǔn)的比較                  
 4.3  迭代Hash函數(shù)                  
 4.3.1  Merkle-Damg?rd結(jié)構(gòu)                  
 4.3.2  安全Hash算法                  
 4.4  消息認(rèn)證碼                  
 4.4.1  嵌套MAC和HMAC                  
 4.4.2  CBC-MAC                  
 4.5  無條件安全消息認(rèn)證碼                  
 4.5.1  強(qiáng)泛Hash函數(shù)族                  
 4.5.2  欺騙概率的優(yōu)化                  
 4.6  注釋與參考文獻(xiàn)                  
 練習(xí)                  
 第5章  RSA密碼體制和整數(shù)因子分解                  
 5.1  公鑰密碼學(xué)簡介                  
 5.2  更多的數(shù)論知識(shí)                  
 5.2.1  Euclidean算法                  
 5.2.2  中國剩余定理                  
 5.2.3  其他結(jié)論                  
 5.3  RSA密碼體制                  
 5.3.1  實(shí)現(xiàn)RSA                  
 5.4  素性檢測                  
 5.5  模n的平方根                  
 5.6  分解因子算法                  
 5.6.1  Pollard p-1算法                  
 5.6.2  Pollard ρ方法                  
 5.6.3  Dixon的隨機(jī)平方算法                  
 5.6.4  實(shí)際中的分解算法                  
 5.7  對RSA的其他攻擊                  
 5.7.1  計(jì)算φ(n)                  
 5.7.2  解密指數(shù)                  
 5.7.3  Wiener的低解密指數(shù)攻擊                  
 5.8  Rabin密碼體制                  
 5.8.1  Rabin密碼體制的安全                  
 5.9  RSA的語義安全                  
 5.9.1  與明文比特相關(guān)的部分信息                  
 5.9.2  最優(yōu)非對稱加密填充                  
 5.10  注釋與參考文獻(xiàn)                  
 練習(xí)                  
 第6章  基于離散對數(shù)問題的公鑰密碼體制                  
 6.1  ElGamal 密碼體制                  
 6.2  離散對數(shù)問題的算法                  
 6.2.1  Shanks 算法                  
 6.2.2  Pollard ρ 離散對數(shù)算法                  
 6.2.3  Pohlig-Hellman算法                  
 6.2.4  指數(shù)演算法                  
 6.3  通用算法的復(fù)雜性下界                  
 6.4  有限域                  
 6.5  橢圓曲線                  
 6.5.1  實(shí)數(shù)上的橢圓曲線                  
 6.5.2  模素?cái)?shù)的橢圓曲線                  
 6.5.3  橢圓曲線的性質(zhì)                  
 6.5.4  點(diǎn)壓縮與ECIES                  
 6.5.5  計(jì)算橢圓曲線上點(diǎn)的乘積                  
 6.6  實(shí)際中的離散對數(shù)算法                  
 6.7  ElGamal體制的安全性                  
 6.7.1  離散對數(shù)的比特安全性                  
 6.7.2  ElGamal體制的語義安全性                  
 6.7.3  Diffie-Hellman 問題                  
 6.8  注釋與參考文獻(xiàn)                  
 練習(xí)                  
 第7章  簽名方案                  
 7.1  引言                  
 7.2  簽名方案的安全需求                  
 7.2.1  簽名和Hash函數(shù)                  
 7.3  ElGamal簽名方案                  
 7.3.1  ElGamal簽名方案的安全性                  
 7.4  ElGamal簽名方案的變型                  
 7.4.1  Schnorr簽名方案                  
 7.4.2  數(shù)字簽名算法（DSA）                  
 7.4.3  橢圓曲線DSA                  
 7.5  可證明的安全簽名方案                  
 7.5.1  一次簽名                  
 7.5.2  全域Hash                  
 7.6  不可否認(rèn)的簽名                  
 7.7  fail-stop簽名                  
 7.8  注釋與參考之獻(xiàn)                  
 練習(xí)                  

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