Quantum Private Communication 量子保密通信 97870402 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Guihua Zeng 著

圖書標籤:

• 量子通信
• 保密通信
• 量子密鑰分發
• 量子密碼學
• 信息安全
• 密碼學
• 量子信息
• 物理學
• 通信工程
• 計算機科學

店鋪： 花晨月夕圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040254792

商品編碼：29422300176

包裝：精裝

齣版時間：2010-01-01

基本信息

書名：Quantum Private Communication 量子保密通信

定價：59.00元

作者：Guihua Zeng

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-01-01

ISBN：9787040254792

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.763kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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量子保密通信是討論在通信領域利用量子所具有的疊加性、糾纏性、非局域性等特性，實現保密通信。本書內容涵蓋五個方麵：量子保密通信基礎理論、量子密碼基本原理、量子通信模型、量子保密通信實現技術和量子保密通信應用。本書可作為計算機科學、通信工程、電子工程、物理與數學等相關學科的研究人員參考書，也可作為高年級本科生和研究生的教學參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《信息加密的藝術與演進》 一、引言：數字時代的信任基石 在信息爆炸、全球互聯的數字時代，數據的安全與隱私已成為個人、企業乃至國傢安全的核心議題。每一次在綫交易、每一次秘密會話、每一次敏感信息的傳輸，都依賴於一套精密的機製來保護其免遭竊取、篡改或非法窺探。這套機製的核心，便是信息加密。它如同數字世界中的“保險箱”和“暗語”，確保瞭信息的機密性、完整性和真實性，是構建可信數字環境的基石。從古老的凱撒密碼到如今復雜精密的算法，信息加密技術的發展曆程，是一部人類智慧與安全需求不斷博弈、演進的宏偉史詩。本書將深入探索信息加密的起源、發展、核心原理及其在現代社會中的廣泛應用，勾勒齣一幅信息安全技術演進的全景圖，並展望其未來的發展趨勢。 二、加密的萌芽：古代智慧的結晶 早在文字尚未普及的時代，人們便已經開始探索保護信息的方法。最原始的加密方式，往往是對稱的，即信息的發送者和接收者使用相同的“密鑰”或“規則”來對信息進行編碼和解碼。 文字替換與轉位： 最早的加密形式之一是文字替換，即用另一個字母、符號或數字來代替原文中的字母。古希臘人曾使用一種名為“斯巴達盾”的工具，將文字繞在一根捲軸上進行加密。而古羅馬的尤利烏斯·凱撒，為瞭在軍事通信中保密，發明瞭“凱撒密碼”，將每個字母嚮後移動固定位數。這種簡單的替換方式，雖然容易被識破，卻標誌著加密思想的萌芽。 多錶替換與置換： 隨著密碼分析技術的進步，簡單的單錶替換很快就顯得脆弱。為此，人們發展齣瞭更復雜的加密方法，例如使用多張密碼錶進行替換，增加破解難度。同時，置換密碼也應運而生，它不改變字母本身，而是改變字母在原文中的位置，例如將一列字母打亂後再重新組閤。這些方法雖然相對復雜，但仍屬於古典密碼學的範疇，主要依賴於數學的簡單運算和人類的智力來破解。 古典密碼學的發展，反映瞭人類在有限的技術條件下，對信息保密需求的初步探索。盡管這些早期技術在今天看來不堪一擊，但它們為後世更先進的加密技術奠定瞭概念基礎，也展示瞭人類在抽象思維和邏輯推理方麵的傑齣能力。 三、現代密碼學的黎明：從機械到電子 兩次世界大戰的殘酷洗禮，極大地推動瞭密碼學的發展。軍事通信的巨大需求，促使各國投入巨資研發更強大的加密技術。 恩尼格瑪的傳奇： 第二次世界大戰期間，德軍使用的“恩尼格瑪”密碼機，以其復雜的轉子機製和無數種可能的組閤，一度被認為牢不可破。然而，盟軍密碼分析人員的智慧和不懈努力，最終破解瞭恩尼格瑪密碼，為戰爭的勝利做齣瞭不可磨滅的貢獻。恩尼格瑪的故事，成為瞭密碼學史上的一個經典案例，也凸顯瞭密碼分析與密碼製造之間的貓鼠遊戲。 一次性密碼本： 盡管恩尼格瑪的復雜，但理論上存在一種絕對安全的加密方法——一次性密碼本（One-Time Pad, OTP）。OTP的原理是將明文與一個長度相同、完全隨機的密鑰進行異或運算。這種方法理論上是不可破解的，因為它生成的密文包含瞭與明文同樣多的信息量，無法通過統計學或其他手段來推斷。然而，OTP的實際應用受到密鑰管理這一巨大挑戰的限製，密鑰需要與密文一樣安全地傳輸，並且每條信息都需要獨立、隨機的密鑰，這在實際操作中幾乎難以實現。 計算機的崛起與數字加密： 隨著計算機技術的飛速發展，信息加密開始從機械時代邁嚮電子時代。計算機強大的計算能力，使得更復雜的數學算法得以實現，為現代密碼學的誕生奠定瞭基礎。早期，人們嘗試將古典密碼學的思想移植到計算機上，但很快就發現，利用計算機的算力，可以設計齣更具理論安全性的加密體係。 四、現代密碼學：對稱加密的挑戰與發展 對稱加密（Symmetric Encryption）是指加密和解密使用同一密鑰的加密方法。其核心優勢在於加密和解密速度快，非常適閤處理大量數據。 數據加密標準（DES）： 在計算機時代早期，美國國傢標準局（NBS）於1977年發布瞭數據加密標準（DES）。DES是一種分組密碼，以64位為分組大小，使用56位的密鑰。在當時，DES被認為是安全的，並在全球範圍內得到廣泛應用。然而，隨著計算能力的指數級增長，DES的密鑰長度逐漸顯得不足，容易被暴力破解，因此已經被淘汰。 高級加密標準（AES）： 為瞭取代DES，國際標準化組織（ISO）於2001年發布瞭高級加密標準（AES）。AES是目前最廣泛使用的對稱加密算法之一，它以128位、192位或256位的密鑰長度，對128位的數據塊進行加密。AES在設計上具有很高的安全性和效率，其安全性經過瞭全球密碼學界的嚴苛考驗，至今仍被認為是安全的。AES的齣現，極大地提升瞭數字通信的安全性，為互聯網的普及和發展提供瞭重要的安全保障。 對稱加密的瓶頸：密鑰分發問題。 盡管對稱加密在速度上優勢明顯，但其最大的挑戰在於“密鑰分發問題”。發送方和接收方需要事先共享同一密鑰，而如何在不安全的信道上安全地分發這個密鑰，是睏擾對稱加密應用的一大難題。 五、現代密碼學：非對稱加密的革命 為瞭解決對稱加密的密鑰分發難題，非對稱加密（Asymmetric Encryption）應運而生。非對稱加密使用一對密鑰：公鑰（Public Key）和私鑰（Private Key）。公鑰可以公開，用於加密數據，而私鑰必須保密，用於解密數據。 公鑰密碼學的誕生： 1970年代，Diffie-Hellman和Merkle提齣瞭公鑰密碼學的基本思想，並在1978年，Rivest、Shamir和Adleman（RSA）基於數論中的大素數分解難題，設計齣瞭第一個廣泛應用的非對稱加密算法——RSA算法。RSA算法的齣現，徹底改變瞭信息加密的格局。 RSA算法的原理： RSA算法的安全性基於這樣一個數學難題：將兩個大素數相乘很容易，但將它們的乘積分解迴原來的兩個素數卻非常睏難。這使得擁有公鑰的用戶可以加密信息，但隻有擁有私鑰的用戶纔能解密。 數字簽名： 非對稱加密不僅可以用於加密，還可以用於數字簽名。發送方使用自己的私鑰對信息進行簽名，接收方則使用發送方的公鑰來驗證簽名的有效性。數字簽名可以確保信息的完整性（未被篡改）和真實性（由特定的人發送）。 非對稱加密的優勢與劣勢： 非對稱加密的最大優勢在於解決瞭密鑰分發的問題，使得大規模的公鑰基礎設施（PKI）得以建立，廣泛應用於SSL/TLS（HTTPS）、數字證書、電子郵件加密等方麵。然而，非對稱加密的計算復雜度遠高於對稱加密，加密和解密速度較慢，因此在實際應用中，通常采用混閤加密的方式：利用非對稱加密來安全地分發對稱加密的密鑰，然後再使用對稱加密來加密大量數據，以兼顧安全性和效率。 六、散列函數：完整性的守護者 除瞭加密和解密，信息安全還需要確保數據的完整性，即數據在傳輸過程中未被篡改。散列函數（Hash Function）在這一方麵發揮著至關重要的作用。 散列函數的特性： 散列函數可以將任意長度的數據映射成固定長度的“散列值”（或稱為“摘要”）。一個好的散列函數應具備以下特性： 單嚮性： 從散列值無法推導齣原始數據。 抗碰撞性： 找到兩個不同的輸入産生相同的散列值極其睏難。 敏感性： 即使原始數據有微小的改動，産生的散列值也會完全不同。 應用場景： 散列函數廣泛應用於數據完整性校驗、密碼存儲（存儲密碼的散列值而非明文）、數字簽名等領域。例如，在下載文件時，網站通常會提供文件的MD5或SHA-256散列值。用戶下載文件後，可以計算其散列值，與網站提供的散列值進行比對，以確認文件是否完整且未被篡改。 七、現代信息安全的基石：公鑰基礎設施（PKI） 公鑰基礎設施（Public Key Infrastructure, PKI）是一個由硬件、軟件、策略、流程和人員組成的體係，旨在管理和分發數字證書，從而實現安全地進行身份驗證和加密通信。 數字證書： 數字證書就像數字世界中的“身份證”，它包含瞭公鑰、證書持有者的身份信息以及頒發機構的數字簽名。通過驗證數字證書的有效性，可以確保證書持有者的身份，並確保其公鑰的真實性。 證書頒發機構（CA）： 證書頒發機構（Certificate Authority, CA）是PKI的核心組成部分，它負責驗證用戶身份，並頒發數字證書。當您訪問一個HTTPS網站時，您的瀏覽器會嚮該網站的服務器請求數字證書，並由瀏覽器內置的根證書列錶來驗證該證書是否由可信的CA頒發，從而建立安全的連接。 PKI的應用： PKI是實現安全電子商務、電子郵件加密、VPN連接、軟件簽名等眾多安全應用的基礎。它為大規模的公鑰加密和數字簽名應用提供瞭可行且可信的基礎設施。 八、網絡安全與信息加密的深度融閤 在互聯網日益普及的今天，信息加密與網絡安全已經密不可分。 TLS/SSL協議： TLS（Transport Layer Security）和其前身SSL（Secure Sockets Layer）是用於在網絡上建立安全通信通道的加密協議。它們廣泛應用於HTTP（HTTPS）、FTP、SMTP等協議，確保數據在傳輸過程中的機密性和完整性。 VPN（Virtual Private Network）： VPN技術利用加密隧道，將用戶數據在公共網絡上傳輸時進行加密，從而在不安全的網絡環境中創建一條安全的虛擬專用通道，保護用戶隱私。 端到端加密： 在一些即時通訊應用中，端到端加密（End-to-End Encryption, E2EE）被采用，這意味著隻有通信的發送方和接收方能夠讀取消息，即使是服務提供商也無法解密。這提供瞭最高級彆的隱私保護。 九、新興領域與未來展望 隨著技術的發展，信息加密領域也在不斷探索新的方嚮，以應對日益復雜的安全挑戰。 後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography, PQC）： 量子計算機的齣現，對當前基於大素數分解和離散對數問題的非對稱加密算法構成瞭潛在威脅。後量子密碼學旨在研究和開發能夠抵抗量子計算機攻擊的加密算法，以確保信息在未來的安全性。 同態加密（Homomorphic Encryption）： 同態加密是一種允許在加密數據上進行計算而無需先解密的技術。這意味著數據可以在不暴露原始信息的情況下被處理，這在雲計算、隱私保護數據分析等領域具有巨大的應用潛力。 零知識證明（Zero-Knowledge Proofs）： 零知識證明是一種密碼學技術，允許一方（證明者）嚮另一方（驗證者）證明某個命題是真實的，而無需泄露任何關於該命題本身的額外信息。這項技術在區塊鏈、身份驗證等領域具有重要意義。 十、結語：永不止步的安全追求 信息加密技術的發展，是一場永無止境的智慧與安全的較量。從古代的簡單符號到現代的復雜算法，人類一直在不斷突破技術的邊界，以應對層齣不窮的安全威脅。理解信息加密的原理、曆史和發展趨勢，不僅有助於我們更好地保護自己的數字信息，更能深刻認識到在數字時代，安全與信任的重要性。本書旨在為大傢揭示信息加密的神秘麵紗，分享其中蘊含的智慧與力量，並激發對信息安全未來更深入的思考和探索。

評分☆☆☆☆☆

評價二： 坦白講，這本書一開始是有點嚇到我的。那種封麵設計，加上“量子”、“保密”、“通信”這些詞，總讓人覺得是一本枯燥乏味的學術專著。我本來隻是想隨便翻翻，找點靈感，沒想到卻陷瞭進去。它不像我之前讀過的很多技術類書籍那樣，上來就給你一堆公式和專業術語，讓你頭暈目眩。這本書，更像是在講一個故事，一個關於信息如何在最極端條件下得以保護的傳奇故事。我雖然不是這個領域的專傢，但作者用一種相當巧妙的方式，將那些晦澀的概念變得相對易懂。它就像在解剖一個極其復雜的謎題，一步一步地揭示其中的奧秘。我特彆喜歡作者在解釋一些關鍵概念時使用的類比，那些比喻非常形象生動，讓我能夠透過那些抽象的理論，窺見其背後的真實運作機製。有時候，我甚至會放下書，反復迴味作者的某個論點，那種豁然開朗的感覺，真的非常美妙。這本書給我最大的啓示是，原來我們日常生活中習以為常的“通信”，背後竟然隱藏著如此深刻的科學原理和技術挑戰。它讓我對信息安全有瞭全新的認識，也讓我對未來科技的發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

評價一： 這本書，哦，我該從何說起呢？我是在一次偶然的機會下，在圖書館的一個角落裏發現它的。當時吸引我的，除瞭那一串神秘的數字（97870402，我至今還記得），更是封麵上那幾個仿佛來自遙遠星係的詞匯——“量子”、“保密”、“通信”。我的好奇心瞬間被點燃瞭。我並不是一個科班齣身的物理學傢，對量子力學的瞭解也僅限於一些科普讀物中的皮毛，但這本書的標題就像一扇門，開啓瞭我對那個未知而迷人的領域的探索。我迫不及待地翻開瞭第一頁，那一刻，我感覺自己像一個探險傢，即將踏上一片從未涉足的奇異大陸。書中的文字，對我來說，既是挑戰，也是誘惑。它不僅僅是知識的堆砌，更像是一種藝術的呈現。作者的敘述風格，時而嚴謹得如同精密儀器，時而又充滿瞭詩意，仿佛在描繪一幅宏大的宇宙畫捲。我能感受到作者在字裏行間傾注的熱情和思考，那種對科學的執著追求，以及對未知領域的不懈探索，深深地打動瞭我。盡管我無法完全理解其中的每一個公式和定理，但我能感受到它背後蘊含的巨大能量和深遠意義。這本書，就像一個沉默的嚮導，引領著我對這個復雜而又精彩的世界産生更深的敬畏和好奇。

評分☆☆☆☆☆

評價四： 我一直對科技發展的前沿領域充滿好奇，尤其是那些能夠改變我們未來生活方式的顛覆性技術。當我在書店偶然看到這本《Quantum Private Communication》時，我的目光就被它吸引住瞭。這本書的標題本身就充滿瞭神秘感和未來感，讓我産生瞭強烈的閱讀衝動。我並非科學專業人士，但這本書的敘述方式，以一種引人入勝的語言，將那些看似高深莫測的量子原理，變得生動有趣。我驚嘆於作者的纔華，他能夠將復雜的科學概念，用一種普通讀者也能理解的語言錶達齣來，同時又不失嚴謹性。閱讀這本書的過程，就像是在進行一場思想的旅行，我跟著作者的筆觸，一步步探索著量子世界的神奇，以及它在通信安全領域所展現齣的巨大潛力。我學到瞭很多關於量子糾纏、量子疊加等概念，以及它們如何被應用於構建前所未有的安全通信係統。這本書讓我對信息安全有瞭全新的視角，也讓我對接下來的科技發展方嚮有瞭更深的思考。它是一本能夠激發你對科學探索的興趣，並讓你對未來充滿無限遐想的讀物。

評分☆☆☆☆☆

評價五： 我是一個對信息安全領域有著濃厚興趣的從業者，一直關注著行業內的最新發展。當我聽說有這麼一本關於“量子保密通信”的書籍時（書號：97870402），我毫不猶豫地購入瞭。這本書給我的第一印象是，它非常紮實。作者對量子力學的基礎理論有著深刻的理解，並且能夠將其巧妙地應用到通信安全的研究中。書中對各種量子密鑰分發（QKD）協議的介紹，從理論推導到實際應用，都進行瞭詳細的闡述。我特彆喜歡作者在分析不同協議的優缺點時，所展現齣的客觀和審慎的態度。這讓我能夠更全麵地理解每種協議的適用場景和潛在風險。此外，書中還探討瞭量子通信在未來可能麵臨的挑戰，以及應對策略，這對我思考行業未來的發展方嚮非常有啓發。總的來說，這本書是一本高質量的專業書籍，它不僅能夠幫助讀者深入理解量子保密通信的核心概念，還能夠拓寬讀者的視野，使其能夠更好地把握行業發展趨勢。對於任何對信息安全和量子技術感興趣的專業人士而言，這本書都是一本不可或缺的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

評價三： 作為一名剛剛步入相關領域的研究生，我一直在尋找一本能夠為我打下堅實基礎的教材。偶然間，我的導師推薦瞭這本《Quantum Private Communication》（97870402）。最初，我抱著一種嚴謹的態度去審視它，期待從中獲得係統化的知識體係。而這本書，確實沒有讓我失望。作者的學術功底深厚，邏輯清晰，對每一個概念的闡述都力求準確和透徹。它不像一些入門級的科普讀物那樣淺嘗輒止，而是深入探討瞭量子保密通信的理論基礎、關鍵技術以及未來發展趨勢。我尤其欣賞書中對不同量子密碼體製的詳細分析，以及對安全性證明的嚴謹推導。這對我理解這些復雜算法的安全性提供瞭極大的幫助。當然，這本書的內容並非易事，需要讀者具備一定的數學和物理基礎。但我相信，對於那些真正對量子信息科學感興趣的學子來說，它絕對是一本不可多得的寶藏。它不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的引路人，指引著我在量子保密通信的廣闊天地中，穩步前行。