密码术的奥秘 9787513565158 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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英弗雷德·派珀Piper，F.，英肖恩·墨 著

图书标签:

• 密码学
• 信息安全
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• 算法
• 加密技术
• 网络安全
• 通信
• 科普
• 技术

店铺： 韵读图书专营店

出版社： 外语教学与研究出版社

ISBN：9787513565158

商品编码：29665804831

包装：平装-胶订

出版时间：2015-08-01

图书基本信息
图书名称	密码术的奥秘	作者	(英)弗雷德·派珀(Piper, F.),(英)肖恩·墨
定价	20.00元	出版社	外语教学与研究出版社
ISBN	9787513565158	出版日期	2015-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装-胶订
开本	32开	商品重量	0.4Kg

内容简介

《密码术的奥秘》密码的成功破译使得第二次世界大战提前两年结束，而误信密码则让16世纪苏格兰的玛丽女王掉了脑袋，可见密码术对我们的历史产生过极为重大的影响。然而密码术并非只与战争和间谍相关，它渗透到了人们的日常生活中：自动柜员机、电子邮件、付费电视、网络购物、移动通话等不无涉及加密与解密。作为密码术的入门图书，本书没有过多纠缠高深的技术理论，却又较为全面地论述了密码术的发展、分类及其应用等方方面面，其中穿插有大量密码术的使用实例，可以说既能丰富普通读者的密码术知识，也是对数学爱好者和密码爱好者的智力挑战。

作者简介

弗雷德派珀，1975年起担任伦敦大学数学系教授，1979年开始从事安全领域的工作，1985年成立Codes&Ciphers;有限责任公司，提供信息安全领域的咨询服务。现为伦敦大学皇家霍洛威学院信息安全专业的主任。肖恩墨菲，伦敦大学皇家霍洛威学院信息安全专业教授。主要从事密码学特别是加密算法方面的研究。曾率先发表过多篇差分密码分析方面的论文，并撰写了大量有关加密算法的论文。

目录

编辑推荐

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文摘

序言

密码术的奥秘 引言 在信息爆炸的时代，数据安全与隐私保护已成为个人、企业乃至国家面临的严峻挑战。从古老的烽火狼烟到现代的数字加密，人类从未停止过对信息传递的防护和窥探。密码术，这门古老而又充满活力的学科，正是应对这些挑战的关键。它不仅是技术层面的加密解密，更是对信息逻辑、数学原理和人类智慧的深刻探索。本书《密码术的奥秘》将带您踏上一段迷人的旅程，深入理解密码术的起源、发展、核心概念及其在现代社会中的广泛应用，揭示隐藏在数据背后的安全逻辑。 第一章：密码术的起源与早期发展 人类与密码的接触可以追溯到遥远的古代。最早的密码形式并非为了网络安全，而是为了政治、军事上的保密。 古埃及与苏美尔的隐写术： 在古埃及，人们会将信息隐藏在图画、雕刻或特定的文字符号中，使其含义不为外人所知。例如，将重要信息刻在不易察觉的物体表面，或者用特定颜色的墨水书写。在苏美尔文明中，也存在类似的方法，将信息隐藏在泥板的字里行间。这些方法虽然原始，但已经体现了信息隐藏和防止被轻易读取的初步思想。 斯巴达的密码棒（Scytale）： 这是古希腊时期一种经典的转柱密码。士兵们将一条写有信息的皮带缠绕在一根特定直径的木棍上，然后将皮带取下。只有拥有同等直径木棍的人，才能将皮带缠绕复原，并正确解读信息。这是一种基于几何形状的置换密码，简单却有效地实现了信息保密。 凯撒密码（Caesar Cipher）： 这是古罗马时期由尤利乌斯·凯撒在他写给西塞罗的信件中使用的简单替换密码。它将字母表中的每个字母都替换成字母表中它后面固定位数的字母。例如，如果移位数为3，那么A就变成D，B变成E，以此类推。这种方法的优点是实现简单，缺点是密钥（移位数）非常小，容易被破解。即便如此，它在当时也起到了相当的作用。 印度与阿拉伯的密码术贡献： 在中世纪，印度和阿拉伯文明在数学和科学领域取得了辉煌成就，这其中也包括密码术的进步。阿拉伯数学家们对代数的研究为后来的密码分析提供了理论基础。例如，他们对频率分析的早期探索，虽然可能尚未系统化，但已为后世破解基于简单替换的密码提供了重要思路。 第二章：古典密码术的演进与局限 随着信息传递的频率和重要性增加，早期密码术的局限性也逐渐暴露，推动了密码术的进一步发展。 维吉尼亚密码（Vigenère Cipher）： 这是16世纪由法国外交官布莱兹·德·维吉尼亚（Blaise de Vigenère）改进的一种多表替换密码。它使用一个关键词，根据关键词的字母不同，采用不同的替换表进行加密。这大大增加了破解的难度，因为简单的频率分析无法奏效。然而，维吉尼亚密码也不是坚不可摧，经过多次尝试和改进，最终也被发现了破解方法。 置换与代替的结合： 这一时期的密码术开始意识到，单独的置换（改变字母顺序）或代替（用另一个字母或符号替换）都存在被破解的风险。因此，密码学家开始探索将这两种方法结合起来，以期获得更高的安全性。例如，先进行一次替换，再进行一次置换，然后再进行替换，如此循环往复。 密码分析的诞生： 伴随着密码术的发展，破解密码的艺术——密码分析（Cryptanalysis）也应运而生。阿尔·肯迪（Al-Kindi）是历史上最早系统研究频率分析的学者之一，他指出在任何语言的书写中，某些字母的出现频率远高于其他字母。通过统计分析密文中字母或字母组合的频率，可以推断出原文中字母的对应关系，从而破解基于简单替换的密码。这项技术对古典密码术的破解起到了决定性作用。 古典密码术的局限性： 尽管古典密码术在历史上发挥了重要作用，但其本质上的局限性是显而易见的。它们通常依赖于纸笔操作，密钥管理困难，并且都存在被概率统计方法破解的可能。随着技术的进步，尤其是机械和电子设备的出现，古典密码术已经无法满足现代信息安全的需求。 第三章：现代密码学的基石——对称加密 现代密码学标志着密码术进入了一个全新的时代，它基于严谨的数学理论，能够提供前所未有的安全保障。对称加密是现代密码学的基础之一。 对称加密的核心思想： 对称加密是指加密和解密过程使用相同的密钥。发送者用密钥加密信息，接收者也用相同的密钥解密信息。这种方法的优点是加密和解密速度快，适合处理大量数据。 分组密码与流密码： 对称加密主要分为两大类： 分组密码（Block Cipher）： 将明文分割成固定大小的块，然后对每个块进行加密。例如，DES（Data Encryption Standard）、3DES（Triple DES）和AES（Advanced Encryption Standard）都是著名的分组密码算法。AES目前被认为是工业标准，其安全性和效率都得到了广泛认可。 流密码（Stream Cipher）： 将明文逐个比特或字节进行加密。它通常通过生成一个与明文等长的密钥流，然后将明文与密钥流进行异或（XOR）操作来实现加密。流密码的优点是处理速度快，适用于实时通信，但其安全性对密钥流的随机性和不可预测性要求极高。 DES与AES的演进： DES曾是美国的标准加密算法，但由于密钥长度较短（56位），在计算能力日益增强的今天已不再安全。AES的出现取代了DES，它采用128、192或256位密钥长度，提供了强大的安全性，并被广泛应用于各种安全协议和系统中。 密钥管理的挑战： 对称加密最大的挑战在于密钥的分配和管理。在通信双方之间，如何安全地共享同一个密钥是一个棘手的问题。如果密钥落入不法分子手中，所有加密的信息都将暴露。 第四章：颠覆性的创新——非对称加密 为了解决对称加密的密钥分发难题，非对称加密应运而生，它彻底改变了密码学的面貌。 非对称加密（公钥加密）的原理： 非对称加密使用一对密钥：公钥和私钥。公钥可以公开，任何人都可以获得，用于加密信息；私钥则必须保密，只有密钥的拥有者才能用它来解密信息。或者反过来，用私钥签名，用公钥验证。 RSA算法： RSA算法是由Rivest、Shamir和Adleman三位科学家在1977年提出的，是最早的公钥加密算法之一，也是至今应用最广泛的公钥加密算法。其安全性基于大数分解的困难性。 椭圆曲线密码学（ECC）： ECC是近年来发展迅速的一种非对称加密技术。它基于椭圆曲线上的离散对数问题，与RSA相比，在相同的安全级别下，ECC可以使用更短的密钥长度，从而减少计算资源和带宽的消耗。在移动设备和物联网等资源受限的环境中，ECC的优势尤为突出。 非对称加密的应用： 密钥交换： 非对称加密可以安全地交换用于对称加密的密钥。例如，Diffie-Hellman密钥交换协议，允许通信双方在不安全的信道上生成一个共享的密钥，然后用这个共享密钥进行后续的对称加密通信。 数字签名： 非对称加密可以用于数字签名，确保信息的完整性和身份的真实性。发送者用自己的私钥对信息进行签名，接收者则用发送者的公钥来验证签名的有效性。这类似于现实世界中的签名，可以证明信息的来源和未被篡改。 安全套接字层（SSL/TLS）： 现代互联网通信广泛使用的SSL/TLS协议，就结合了对称加密和非对称加密的优点，实现了安全的网页浏览、电子邮件传输等。 第五章：信息安全的艺术——密码哈希函数 除了加密和解密，密码学还提供了一种无需密钥的单向函数，称为密码哈希函数。 哈希函数的定义与特性： 密码哈希函数可以将任意长度的数据映射成一个固定长度的“摘要”或“指纹”。一个好的密码哈希函数应具备以下特性： 单向性（One-way）： 很难从哈希值反推出原始数据。 抗碰撞性（Collision Resistance）： 很难找到两个不同的输入，它们会产生相同的哈希值。 雪崩效应（Avalanche Effect）： 输入数据的一点微小变化，都会导致输出的哈希值发生显著的变化。 MD5与SHA系列： MD5（Message-Digest Algorithm 5）曾被广泛使用，但现在已被证明存在严重的安全性漏洞，不再推荐用于安全目的。SHA（Secure Hash Algorithm）系列，如SHA-1、SHA-256、SHA-512等，是目前更安全的哈希函数。SHA-256已成为许多应用中的标准。 哈希函数的应用： 数据完整性校验： 通过比较文件的哈希值，可以验证文件是否在传输或存储过程中被篡改。 密码存储： 用户密码不应直接存储，而是存储其哈希值。当用户登录时，将输入的密码进行哈希，然后与存储的哈希值进行比对。 数字签名： 哈希函数常用于数字签名，先对要签名的信息计算哈希值，然后再对哈希值进行加密签名，这样可以大大提高签名效率。 第六章：密码术在现代社会的应用 密码术不再是高深莫测的理论，它已经渗透到我们生活的方方面面，成为现代社会正常运转的基石。 互联网安全： HTTPS： 网页浏览的HTTPS协议，通过SSL/TLS加密，确保我们在访问网站时的信息不被窃取。 电子邮件加密： PGP（Pretty Good Privacy）等工具可以对电子邮件内容进行加密，保护隐私。 VPN（Virtual Private Network）： 虚拟专用网络使用加密隧道，在公共网络上建立安全的连接。 金融支付： 网上银行、移动支付、信用卡交易等，都依赖于密码术来保护交易信息的安全和用户的身份认证。 通信安全： 手机短信、即时通讯工具（如WhatsApp、Signal）都采用端到端加密，确保只有发送者和接收者能看到信息内容。 数据存储与备份： 个人云存储、企业级数据中心，都会对敏感数据进行加密存储，以防数据泄露。 区块链技术： 区块链的核心技术之一就是密码学，包括哈希函数和数字签名，它们共同保证了区块链的去中心化、不可篡改和可追溯性。 物联网（IoT）安全： 随着物联网设备的普及，海量设备和数据的安全也面临巨大挑战，密码术是保障物联网通信和数据安全的重要手段。 第七章：密码学的未来展望 密码学的发展从未停止，随着计算能力的提升和新技术的涌现，密码学家们仍在不断探索更安全的加密方法。 后量子密码学（Post-Quantum Cryptography）： 量子计算机的出现对现有的非对称加密算法（如RSA、ECC）构成了威胁，因为量子算法（如Shor算法）能够高效地解决大数分解和离散对数问题。因此，发展能够抵抗量子计算机攻击的“后量子密码学”算法已成为当务之急。 同态加密（Homomorphic Encryption）： 同态加密允许在密文上进行计算，而无需先解密。这意味着可以在不暴露原始数据的情况下，对数据进行处理和分析，这在云计算和隐私保护领域具有革命性的意义。 安全多方计算（Secure Multi-Party Computation, MPC）： MPC允许多个参与方共同计算一个函数，而无需透露各自的输入信息，即使其中一些参与方可能恶意。 零知识证明（Zero-Knowledge Proof）： 零知识证明允许一方（证明者）向另一方（验证者）证明某个命题是真实的，而无需透露任何除了命题真实性之外的信息。 结语 《密码术的奥秘》带领我们穿越了密码术波澜壮阔的历史长河，从古代的巧妙构思到现代的精妙数学，再到对未来安全前沿的展望。密码术不仅仅是保护信息的工具，更是人类智慧的结晶，是数字时代不可或缺的守护者。理解密码术的原理，不仅能帮助我们更好地认识信息安全的重要性，也能让我们洞察数字世界运作的深层逻辑。无论您是信息安全领域的专业人士，还是对科学技术充满好奇的学习者，本书都将为您开启一扇通往密码学奇妙世界的大门，让您领略其无穷的魅力与深邃的智慧。

评分☆☆☆☆☆

与市面上其他同类书籍相比，这本书在内容的选择上展现了一种非凡的“平衡感”。它既没有过度沉溺于晦涩的数学推导而让普通读者望而却步，也没有为了追求通俗易懂而牺牲掉关键的技术细节，它巧妙地找到了一个完美的切入点。作者在处理专业术语时，通常会先用一种大家都能理解的语言给出直观的描述，紧接着才引入精确的符号表达，这种“先感性后理性”的教学策略，极大地降低了入门的心理门槛。我特别欣赏书中对领域内一些里程碑式进展的叙述方式——它不是简单地罗列时间线，而是将这些进展置于当时的时代背景和技术限制下去考量，让你明白那些突破是如何在重重困难中孕育而生的。这种对历史脉络和技术演进的深刻洞察，让这本书读起来充满了人文关怀和历史厚重感，而不是枯燥的工程手册，它让你理解的不仅是“是什么”，更是“为什么会是这样”。

评分☆☆☆☆☆

对于我来说，这本书的价值远超出了单纯的知识获取，它更像是一套关于“如何思考”的方法论教材。作者在阐述许多原理时，展现出一种独特的思维模式，那种将复杂问题拆解为基本公理，再从公理出发进行演绎推理的过程，极具启发性。我发现自己不知不觉中，开始用作者在书中展现的那种结构化、模块化的方式去审视生活和工作中的其他问题，这是一种潜移默化的影响。书中对一些经典理论的剖析，尤其精彩，它没有停留在对既有结论的复述上，而是深入挖掘了那些结论背后的局限性、适用的前提条件，以及在面对新的技术挑战时，现有框架可能出现的薄弱环节。这种批判性思维的训练，让我对很多“理所当然”的认知产生了更深层次的反思，它教会我，在面对任何一套成熟的体系时，都要保持一份审慎的好奇心，去探究其边界和演化方向。这种从“知识搬运工”向“知识创造者”转变的内在驱动力，是这本书带给我最宝贵的东西。

评分☆☆☆☆☆

这本书的索引和附录部分，做得实在太出色了，这简直是为深度研究人员量身定做的配置。我经常需要在查阅某个特定定义或公式时，通过索引快速定位，而这本书的索引编排得逻辑清晰，覆盖面极广，无论是术语的英文原名还是中文的解释，都能准确对应到相关页码，省去了我大量翻找的时间。更值得称赞的是，它提供的参考书目和相关文献列表，具有极高的参考价值，很多都是该领域内奠基性的著作，作者并没有把这些资源藏着掖着，而是慷慨地分享出来，鼓励读者构建更广阔的知识网络。我发现，通过追溯书中所引用的源头文献，我对某些概念的理解深度又提升了一个台阶。此外，章节末尾那些精心设计的“思考题”或“扩展阅读建议”，虽然没有提供标准答案，但却像一个个小小的思想火花，引导读者去探索更前沿或更具争议性的议题，这使得这本书的阅读体验不再是被动接受，而是变成了主动的学术探险。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种略带磨砂质感的封面，拿在手里沉甸甸的，立刻就能感受到它内在知识的厚重感。我尤其喜欢封面上那种简约而不失深度的排版，没有过多花哨的装饰，仅仅是用精致的字体勾勒出书名，透露出一种沉稳的学术气息。我把它放在书架上，它与其他那些色彩斑斓的畅销书放在一起，却自带一种低调的吸引力，仿佛在无声地邀请那些真正对深度内容感兴趣的读者去探寻。内页的纸张选择也相当考究，米白色的纸张，不仅阅读起来眼睛非常舒服，减少了长时间阅读带来的疲劳感，而且文字的印刷清晰锐利，即使是那些复杂的符号和公式，也能看得一清二楚，这对于我们这些需要反复对照细节的读者来说，简直是福音。装订的处理也十分扎实，书脊部分完全可以摊平，这样在对照参考资料或者做笔记时，就不用费力地去按住书页，极大地提升了阅读体验的便捷性。总而言之，从拿到的第一刻起，我就知道这不是一本随随便便的快餐读物，而是一本值得珍藏和反复研读的精品，它的外在完美地契合了它所承载的专业内容，让人对其内部的知识体系充满了期待和敬意。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本大部头，我最大的感受就是作者在构建知识体系上的那种近乎偏执的严谨性。它不是那种走马观花、蜻蜓点水的介绍性读物，而是真正扎根于理论基础，层层递进，逻辑链条环环相扣，让人不得不佩服其规划的精妙。一开始，作者并没有急于抛出那些令人眼花缭乱的复杂概念，而是耐心地、用一种近乎讲述故事的方式，铺垫了学科发展的历史背景和核心思想的起源。这种循序渐进的引导，让像我这样并非科班出身，但对该领域抱有浓厚兴趣的读者，也能平稳地过渡到更深层次的讨论中去。每当我觉得某个知识点可能有点抽象难懂时，作者总能在接下来的章节中，用一个精心设计的、贴合实际场景的例子来进行具象化的阐述，这个过程就像是攀登一座知识的高山，每走一步，眼前的风景都会变得更开阔，思维的结构也会因此得到重塑。这种深度的挖掘和耐心的讲解，让我意识到真正的理解是需要投入时间和精力的，而这本书恰恰为你提供了最优质的工具和路径。