密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析(英文版) 9787040313314 高等教育出版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董玲，陈克非 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040313314

商品编码：29423925552

包装：精装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析(英文版)

定价：48.00元

作者：董玲,陈克非

出版社：高等教育出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787040313314

字数：

页码：373

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.763kg

编辑推荐

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内容提要

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《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析（英文版）》主要介绍如何利用系统工程思想和可信任新鲜性的方法，分析和设计密码通信协议。作者基于可信任的新鲜性标识符概念，提出了一个新颖的新鲜性原则。该原则指出了一种有效的、易用的密码协议安全性分析方法。使用这种分析方法，可以有效检验协议在实际应用中能否满足安全需要。此外，书中给出大量的分析实0例，详细说明如何基于概率定义安全性，如何将安全指标定量化，如何针对具体的协议寻找漏洞，如何自动实现协议漏洞的查找，等等。
《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析（英文版）》总结了作者近年来的研究成果，这些成果的有效性和易用性对从事通信协议安全性研究的人员，特别是工程技术人员，具有很好的参考和实用价值。董玲网络系统建设和信息安全领域高级工程师，上海交通大学密码与信息安全实验室教授、研究兴趣是信息安全和应用密码学，特别是实际应用的密码通信协议和密码系统的安全性分析。陈克非上海交通大学计算机科学与工程系教授，长期从事密码与信息安全理论研究。主要研究兴趣是序列密码、可证明安全、密码协议分析、数据安全。近年来承担多项国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划（863计划），发表学术论文150多篇，编辑出版学术著作7部。

目录

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l Introductioof Cryptographic Protocols
1.1 Informatiosecurity and cryptography
1.2 Classes of cryptographic protocols
1.2.1 Authenticatioprotocol
1.2.2 Kev establishment protocol
1.2.3 Electronic merce protocol
1.2.4 Secure multi-party protocol
1.3 Security of cryptographic protocols
1.4 Motivations of this book
References

2 Background of Cryptographic Protocols
2.1 Preliminaries
2.1.1 Functions
2.1.2 Terminology
2.2 Cryptographic primitives
2.2.1 Cryptology
2.2.2 Symmetric-key encryption
2.2.3 Public-key encryption
2.2.4 Digital signatures
2.2.5 Hash Functions
2.2.6 Message authentication
2.3 Cryptographic protocols
2.3.1 Secure channel
2.3.2 Principals
2.3.3 Time-variant parameters
2.3.4 Challenge and response
2.3.5 Other classes of cryptographic protocols
2.4 Security of cryptographic protoco
2.4.1 Attacks oprimitives
2.4.2 Attacks oprotocols
2.4.3 Security of protocols
2.4.4 Analysis methods for protocol security
2.5 Communicatiothreat model
2.5.1 Dolev-Yao threat model
2.5.2 Assumptions ofprotoc01 environment
2.5.3 Expressions of cryptographic protocols
References

3 Engineering Principles for Security Desigof Protocols
3.1 Introductioof engineering principles
3.1.1 Prudent engineering principles
3.1.2 Cryptographic protocol engineering principles
3.2 Protocol engineering requirement analysis
3.2.1 Security requirement analysis
3.2.2 Plailltext analysis
3.2.3 Applicatioenvironment analysis
3.2.4 Attack model and adversary abilities analysis
3.2.5 Cryptographic service requirement analysis
3.3 Detailed protocol design
3.3.1 Liveness of the principal’S identity
3.3.2 neshness and associatioof time-variant parameter
3.3.3 Data integrity protectioof message
3.3.4 Stepwise refinement
3.4 Provable security References.

4 Informal Analysis Schemes of Cryptographic Protocols
4.1 The security of cryptographic protocols
4.1.1 Authenticity and confidentiality under putational model
4.1.2 Security definitions
4.2 Security mechanism based otrusted freshenss
4.2.1 Notions
4.2.2 Freshness principle
4.2.3 Security of authenticatioprotoc01
4.2.4 Manual analysis based otrusted freshness
4.2.5 Applicatioof security analysis based otrusted freshness
4.3 Analysis of classic attacks
4.3.1 Maithe middle attack
4.3.2 Source-substitutioattack
……
5 Security Analysis of Real World Protocols
6 Guarantee of Cryptographic Protocol Security
7 Formalism of Protocol Security Analysis
8 Desigof Cryptographic Protocols Based oTrusted
9 Automated Analysis of Cryptographic Protocols
Index

作者介绍

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文摘

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Over the ages，informatiowas typically stored and transmitted opaper，whereas much of it now resides omagic media and iS transmitted via puter works.As we all know.it iS much easier to copy and alterinformatiostored and transmitted electronically thathat opaper.Infor-matiosecurity intends to provide security services for informatioidigitalform·Informatiosecurity objectives include confidentiality，data integrity，authentication，non-repudiation，access control，availability，fairness and SO on·Computer and work security research and development foCUS othefirst four general security services，from which other security services，such as access control，and fairness cabe derivedwhich is well addressed.For strict 0r inquisitive readers，please refer to book 11 for detailed information.一Confidentiality is a service used to keep the content of informatiofrom aU but those authorized to have it.That is，the informatioia puter systeror transmitted informatiocannot be prehended by unau- thorized parties·Secrecy IS a term synonymous with confidentiality and privacy.
……

序言

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《解锁网络信任的基石：现代密码学协议的深度探索》 在数字时代，信任如同空气，无处不在却又极其脆弱。每一次在线交易、每一次信息传递，都依赖于一套看不见的规则——密码学协议。它们是保障我们数字生活的安全盾牌，是构建可信赖网络环境的基石。本书《解锁网络信任的基石：现代密码学协议的深度探索》并非一本关于特定加密技术的浅尝辄止的介绍，而是深入剖析了支撑现代通信安全、数据完整性以及身份验证的各种密码学协议的设计原理、安全证明方法以及面临的挑战。它旨在为读者构建一个关于密码学协议的全面、严谨且富有洞察力的认知框架，揭示其在塑造我们互联世界中的核心作用。 第一部分：密码学协议的基石——理论与模型 本书的开篇，我们将从最基础的理论层面出发，为深入理解复杂的密码学协议奠定坚实的根基。 计算复杂性理论与密码学： 我们将探讨计算复杂性理论如何为密码学的安全性提供数学上的支撑。理解“难解问题”（如大数分解、离散对数问题）的计算难度，是理解现代公钥密码学安全性的前提。本书将介绍NP-完全问题、多项式时间可约性等概念，并阐释为何这些问题的不可解性是构建安全密码系统的关键。这并非枯燥的数学证明，而是展示如何将抽象的数学理论转化为实际安全的保障。 随机性在密码学中的核心地位： 随机性是密码学的心脏。本书将详细阐述真随机数生成器（TRNG）和伪随机数生成器（PRNG）的设计原理、评估标准以及它们在密钥生成、协议初始化等环节中的不可或缺性。我们将深入探讨熵源的质量、随机序列的统计特性测试，以及如何在实际应用中确保随机数的安全可靠，避免因弱随机性而导致的协议漏洞。 形式化方法与安全模型： 如何严谨地定义和证明一个密码学协议是安全的？本书将引入形式化方法，包括逻辑推理、模型检查等技术，用以精确描述协议的行为和安全属性。我们将详细介绍几种经典的密码学安全模型，例如： 计算模型（Computational Model）： 基于计算复杂度理论，将安全性定义为敌手在多项式时间内无法在可接受的概率下攻破协议。我们将深入理解其定义下的安全性，例如语义安全（Semantic Security）、区分器（Distinguisher）等概念。 信息论模型（Information-Theoretic Model）： 在此模型下，安全性不受计算能力限制，完全基于信息论的原理。我们将重点介绍一次性密码本（One-Time Pad）的完美安全性，以及香农信息论如何为理解这种绝对安全性提供理论基础。 混合模型（Hybrid Model）： 结合了计算模型和信息论模型的优点，在实际应用中更为常见。本书将解析这种模型如何定义半诚实模型（Semi-Honest Model）和恶意模型（Malicious Model）下的安全性，以及如何区分两者在协议设计中的考量。 不可区分性（Indistinguishability）与选择密文攻击（CCA）： 这些是衡量密码学方案安全性的核心指标。我们将深入剖析不可区分性在加密和签名方案中的含义，并详细讲解选择密文攻击（CCA1和CCA2）的攻击模型、攻击方式，以及如何设计能够抵抗这些强大攻击的密码学方案。这将帮助读者理解为何许多看似安全的加密算法在面对CCA攻击时会显露出脆弱的一面。 第二部分：现代密码学协议的实践——核心技术与应用 在理解了理论基石之后，本书将转向现代密码学协议的具体实现和应用，剖析那些支撑我们日常数字生活的关键技术。 对称密钥密码学协议： 尽管公钥密码学是现代网络安全的核心，但对称密钥密码学在效率和某些场景下仍然不可替代。本书将回顾经典的数据加密标准（DES）及其局限性，重点深入讲解高级加密标准（AES）的内部结构、工作模式（如ECB, CBC, CFB, OFB, CTR），并分析不同工作模式下的安全特性和性能考量。我们将探讨密钥交换协议（如Diffie-Hellman密钥交换）在对称密钥体制中的应用，以及如何确保共享密钥的安全分发。 公钥密码学协议： 公钥密码学是数字签名、密钥交换以及安全通信的基石。我们将深入剖析RSA算法的数学原理、安全假设（如大数分解的困难性），并讲解其在加密、签名方面的应用。接着，我们将详细介绍椭圆曲线密码学（ECC），阐述其相比RSA在密钥长度上的优势，并深入讲解ECC的曲线选择、标量乘法算法（如双倍与加法算法、滑动窗口算法）以及其在TLS/SSL、数字签名算法（DSA）、密钥封装机制（KEM）等中的广泛应用。 数字签名协议： 数字签名是验证数据来源和完整性的重要手段。本书将详细讲解RSA签名、DSA签名以及ECC签名等几种主流的数字签名方案，分析它们的签名过程、验证过程以及安全证明。我们将探讨这些签名方案的抗伪造性、不可否认性等安全属性，并阐述其在身份认证、软件分发、区块链等领域的应用。 安全套接字层（SSL/TLS）协议： TLS是互联网通信的守护者。本书将从协议的握手阶段开始，详细解析TLS 1.2和TLS 1.3的演进过程、关键的密码学组件（如证书认证、密钥交换、加密套件协商）以及它们如何协同工作以提供端到端的安全通信。我们将重点分析TLS 1.3在效率和安全性方面的改进，例如0-RTT和1-RTT连接，以及对旧版TLS协议中已知漏洞的修复。 安全多方计算（SMPC）协议： 在隐私日益受到关注的今天，SMPC技术允许多个参与方在不泄露各自私有输入的情况下，共同计算一个函数。本书将介绍SMPC的基本原理，例如秘密共享（Secret Sharing）、同态加密（Homomorphic Encryption）等技术，并探讨其在隐私保护数据分析、联合学习等新兴领域的应用潜力。我们将分析几种典型的SMPC协议，如Garbled Circuits和Oblivious Transfer，并讨论其在安全性和计算效率上的权衡。 零知识证明（ZKP）协议： ZKP允许一方（证明者）向另一方（验证者）证明某个陈述是真实的，而无需泄露除该陈述真实性之外的任何信息。本书将深入浅出地介绍ZKP的原理，例如交互式ZKP和非交互式ZKP（NIZKP）的区别，并讲解一些经典的ZKP方案，如Schnorr证明、zk-SNARKs和zk-STARKs。我们将探讨ZKP在区块链隐私保护、身份验证等领域的革命性应用。 第三部分：密码学协议的未来——挑战与前沿 尽管现有密码学协议已经取得了巨大的成就，但技术的发展永无止境，新的挑战和机遇也在不断涌现。 后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）： 随着量子计算的快速发展，当前广泛使用的公钥密码体系（如RSA、ECC）将面临被破解的风险。本书将介绍几种主要的后量子密码学研究方向，例如基于格（Lattice-based）、基于编码（Code-based）、基于哈希（Hash-based）和基于多变量（Multivariate）的密码学方案，并分析它们的安全性、性能和标准化进展。理解PQC是应对未来计算威胁、保障长期信息安全的关键。 区块链与去中心化协议： 区块链技术的核心是分布式账本和共识机制，这些都与密码学协议紧密相关。本书将探讨区块链中使用的加密技术，如工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）的密码学基础，以及智能合约中的安全性问题。我们将分析如何在去中心化环境中设计和验证安全可靠的协议，以及密码学如何在去中心化身份（DID）等领域发挥作用。 隐私增强技术（PETs）： 在大数据时代，隐私保护的需求愈发迫切。本书将探讨各种隐私增强技术，例如差分隐私（Differential Privacy）如何保护数据统计分析中的个人隐私，以及同态加密（HE）如何允许在加密数据上进行计算。我们将讨论这些技术如何与密码学协议相结合，以实现更安全、更私密的数字交互。 形式化验证与自动化定理证明： 随着协议复杂性的增加，手动检查安全性的难度越来越大。本书将介绍形式化验证工具和自动化定理证明技术在密码学协议安全分析中的应用，例如ProVerif、Tamarin等工具，以及它们如何帮助发现协议中的隐藏漏洞。这代表了密码学安全分析的未来发展方向，通过数学的严谨性来确保协议的可靠性。 新兴应用与未来展望： 本书将对密码学协议在物联网（IoT）、人工智能（AI）、联邦学习（Federated Learning）等新兴领域的应用进行展望。我们将探讨如何在资源受限的物联网设备上实现安全通信，如何在AI训练过程中保护用户隐私，以及密码学如何为信任和安全在不断演进的数字世界中提供持续的支撑。 《解锁网络信任的基石：现代密码学协议的深度探索》并非仅仅罗列技术名词，而是致力于引导读者建立一种系统性的、批判性的思维方式来理解和评估密码学协议的安全性。本书通过深入浅出的讲解、严谨的逻辑分析，旨在为从事信息安全、软件开发、网络工程、密码学研究以及对数字世界安全感兴趣的广大读者提供一本有价值的参考。它将帮助您理解“信任”在数字世界的形成机制，掌握分析和设计安全协议的基本方法，并为应对未来的技术挑战做好准备。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本书时，那种扑面而来的学术气息着实让人精神一振。作者在引言部分就明确指出了当前研究领域的一些痛点和挑战，这种直面问题的态度非常赞赏。文字的组织非常紧凑，每一个句子都似乎经过了精心的打磨，没有一句废话。虽然有些段落涉及复杂的数学推导和算法描述，但我相信对于有志于深入研究的读者来说，这正是他们所需要的“干货”。我特别留意到其中关于XXXXX（假设书中有此主题）的论述，感觉作者的视角非常独特，提供了一种全新的思考框架。如果能将这些复杂的理论与生活中的实际案例相结合，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版质量绝对对得起它的内容。纸张的质感很好，长时间阅读下来眼睛也不会感到特别疲劳，这是阅读体验中常常被忽略但非常重要的一环。内容上，我尤其欣赏它对历史脉络的梳理。很多新技术都是在前辈工作的基础上发展起来的，作者没有跳过这些基础，而是花了相当的篇幅来回顾和总结，这使得我对整个领域的发展有了更宏观的认识。它像是一份精心绘制的地图，标明了关键的里程碑和岔路口。希望未来能有机会和作者进行一次深入的交流，听听他对一些未来发展趋势的展望。

评分☆☆☆☆☆

作为一名非专业背景的读者，我尝试以一个学习者的角度来评价这本书。坦率地说，这本书的难度是存在的，它要求读者具备一定的先验知识。然而，正是这种“挑战性”，让我感受到了它的价值。每当我遇到不理解的地方，我会反复阅读几遍，然后结合其他辅助资料去理解，这个过程本身就是一种学习的乐趣。作者在解释某些核心概念时，虽然用了非常严谨的术语，但其背后的逻辑链条是清晰可见的。这本书就像一座知识的迷宫，需要耐心探索，但一旦找到了正确的路径，收获是巨大的。我更期待未来能看到更多针对不同读者群体的配套学习资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很吸引人，那种深邃的蓝色调配上简洁的字体，一下子就给人一种专业、严谨的感觉。我最近对这个领域的一些基础概念非常感兴趣，所以毫不犹豫地选择了它。虽然我还没来得及深入研读每一个章节，但从目录的浏览来看，作者对这个主题的把握非常到位，结构清晰，层层递进。特别是对于一些前沿概念的引入，感觉作者在深入浅出方面下了不少功夫。我对它在实际应用场景中的探讨抱有很高的期待，希望它不仅仅是理论的堆砌，更能提供一些实用的参考和借鉴。总体来说，这本书给我的第一印象非常好，是一本值得细细品味的专业著作。

评分☆☆☆☆☆

读完前几章后，我有一个强烈的感受：这本书的作者绝对是一位深耕此领域的专家，其洞察力非同一般。他不仅在阐述“是什么”和“怎么做”，更在探讨“为什么会这样”以及“未来可以怎样改进”。尤其是在比较不同方法论的优劣时，那种客观中立而又充满批判性的分析，让人信服。虽然书中的某些章节可能更侧重于理论的构建，但这种扎实的理论基础恰恰是构建坚实应用大厦的基石。这本书提供了一种“慢思考”的空间，鼓励读者停下来，审视每一个论点的合理性，而不是急于求成地追求表面的结论。这是一部需要被反复研读的案头之作。