密碼術的奧秘 9787513565158 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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英弗雷德·派珀Piper，F.，英肖恩·墨 著

圖書標籤:

• 密碼學
• 信息安全
• 計算機科學
• 數學
• 算法
• 加密技術
• 網絡安全
• 通信
• 科普
• 技術

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 外語教學與研究齣版社

ISBN：9787513565158

商品編碼：29665804831

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2015-08-01

圖書基本信息
圖書名稱	密碼術的奧秘	作者	(英)弗雷德·派珀(Piper, F.),(英)肖恩·墨
定價	20.00元	齣版社	外語教學與研究齣版社
ISBN	9787513565158	齣版日期	2015-08-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝-膠訂
開本	32開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

《密碼術的奧秘》密碼的成功破譯使得第二次世界大戰提前兩年結束，而誤信密碼則讓16世紀蘇格蘭的瑪麗女王掉瞭腦袋，可見密碼術對我們的曆史産生過極為重大的影響。然而密碼術並非隻與戰爭和間諜相關，它滲透到瞭人們的日常生活中：自動櫃員機、電子郵件、付費電視、網絡購物、移動通話等不無涉及加密與解密。作為密碼術的入門圖書，本書沒有過多糾纏高深的技術理論，卻又較為全麵地論述瞭密碼術的發展、分類及其應用等方方麵麵，其中穿插有大量密碼術的使用實例，可以說既能豐富普通讀者的密碼術知識，也是對數學愛好者和密碼愛好者的智力挑戰。

作者簡介

弗雷德派珀，1975年起擔任倫敦大學數學係教授，1979年開始從事安全領域的工作，1985年成立Codes&Ciphers;有限責任公司，提供信息安全領域的谘詢服務。現為倫敦大學皇傢霍洛威學院信息安全專業的主任。肖恩墨菲，倫敦大學皇傢霍洛威學院信息安全專業教授。主要從事密碼學特彆是加密算法方麵的研究。曾率先發錶過多篇差分密碼分析方麵的論文，並撰寫瞭大量有關加密算法的論文。

目錄

編輯推薦

百科通識文庫共49種，涵蓋30餘個學科，牛津大學原版，各學科學者傾力翻譯，短時間內助你通識百科

文摘

序言

密碼術的奧秘 引言 在信息爆炸的時代，數據安全與隱私保護已成為個人、企業乃至國傢麵臨的嚴峻挑戰。從古老的烽火狼煙到現代的數字加密，人類從未停止過對信息傳遞的防護和窺探。密碼術，這門古老而又充滿活力的學科，正是應對這些挑戰的關鍵。它不僅是技術層麵的加密解密，更是對信息邏輯、數學原理和人類智慧的深刻探索。本書《密碼術的奧秘》將帶您踏上一段迷人的旅程，深入理解密碼術的起源、發展、核心概念及其在現代社會中的廣泛應用，揭示隱藏在數據背後的安全邏輯。 第一章：密碼術的起源與早期發展 人類與密碼的接觸可以追溯到遙遠的古代。最早的密碼形式並非為瞭網絡安全，而是為瞭政治、軍事上的保密。 古埃及與蘇美爾的隱寫術： 在古埃及，人們會將信息隱藏在圖畫、雕刻或特定的文字符號中，使其含義不為外人所知。例如，將重要信息刻在不易察覺的物體錶麵，或者用特定顔色的墨水書寫。在蘇美爾文明中，也存在類似的方法，將信息隱藏在泥闆的字裏行間。這些方法雖然原始，但已經體現瞭信息隱藏和防止被輕易讀取的初步思想。 斯巴達的密碼棒（Scytale）： 這是古希臘時期一種經典的轉柱密碼。士兵們將一條寫有信息的皮帶纏繞在一根特定直徑的木棍上，然後將皮帶取下。隻有擁有同等直徑木棍的人，纔能將皮帶纏繞復原，並正確解讀信息。這是一種基於幾何形狀的置換密碼，簡單卻有效地實現瞭信息保密。 凱撒密碼（Caesar Cipher）： 這是古羅馬時期由尤利烏斯·凱撒在他寫給西塞羅的信件中使用的簡單替換密碼。它將字母錶中的每個字母都替換成字母錶中它後麵固定位數的字母。例如，如果移位數為3，那麼A就變成D，B變成E，以此類推。這種方法的優點是實現簡單，缺點是密鑰（移位數）非常小，容易被破解。即便如此，它在當時也起到瞭相當的作用。 印度與阿拉伯的密碼術貢獻： 在中世紀，印度和阿拉伯文明在數學和科學領域取得瞭輝煌成就，這其中也包括密碼術的進步。阿拉伯數學傢們對代數的研究為後來的密碼分析提供瞭理論基礎。例如，他們對頻率分析的早期探索，雖然可能尚未係統化，但已為後世破解基於簡單替換的密碼提供瞭重要思路。 第二章：古典密碼術的演進與局限 隨著信息傳遞的頻率和重要性增加，早期密碼術的局限性也逐漸暴露，推動瞭密碼術的進一步發展。 維吉尼亞密碼（Vigenère Cipher）： 這是16世紀由法國外交官布萊茲·德·維吉尼亞（Blaise de Vigenère）改進的一種多錶替換密碼。它使用一個關鍵詞，根據關鍵詞的字母不同，采用不同的替換錶進行加密。這大大增加瞭破解的難度，因為簡單的頻率分析無法奏效。然而，維吉尼亞密碼也不是堅不可摧，經過多次嘗試和改進，最終也被發現瞭破解方法。 置換與代替的結閤： 這一時期的密碼術開始意識到，單獨的置換（改變字母順序）或代替（用另一個字母或符號替換）都存在被破解的風險。因此，密碼學傢開始探索將這兩種方法結閤起來，以期獲得更高的安全性。例如，先進行一次替換，再進行一次置換，然後再進行替換，如此循環往復。 密碼分析的誕生： 伴隨著密碼術的發展，破解密碼的藝術——密碼分析（Cryptanalysis）也應運而生。阿爾·肯迪（Al-Kindi）是曆史上最早係統研究頻率分析的學者之一，他指齣在任何語言的書寫中，某些字母的齣現頻率遠高於其他字母。通過統計分析密文中字母或字母組閤的頻率，可以推斷齣原文中字母的對應關係，從而破解基於簡單替換的密碼。這項技術對古典密碼術的破解起到瞭決定性作用。 古典密碼術的局限性： 盡管古典密碼術在曆史上發揮瞭重要作用，但其本質上的局限性是顯而易見的。它們通常依賴於紙筆操作，密鑰管理睏難，並且都存在被概率統計方法破解的可能。隨著技術的進步，尤其是機械和電子設備的齣現，古典密碼術已經無法滿足現代信息安全的需求。 第三章：現代密碼學的基石——對稱加密 現代密碼學標誌著密碼術進入瞭一個全新的時代，它基於嚴謹的數學理論，能夠提供前所未有的安全保障。對稱加密是現代密碼學的基礎之一。 對稱加密的核心思想： 對稱加密是指加密和解密過程使用相同的密鑰。發送者用密鑰加密信息，接收者也用相同的密鑰解密信息。這種方法的優點是加密和解密速度快，適閤處理大量數據。 分組密碼與流密碼： 對稱加密主要分為兩大類： 分組密碼（Block Cipher）： 將明文分割成固定大小的塊，然後對每個塊進行加密。例如，DES（Data Encryption Standard）、3DES（Triple DES）和AES（Advanced Encryption Standard）都是著名的分組密碼算法。AES目前被認為是工業標準，其安全性和效率都得到瞭廣泛認可。 流密碼（Stream Cipher）： 將明文逐個比特或字節進行加密。它通常通過生成一個與明文等長的密鑰流，然後將明文與密鑰流進行異或（XOR）操作來實現加密。流密碼的優點是處理速度快，適用於實時通信，但其安全性對密鑰流的隨機性和不可預測性要求極高。 DES與AES的演進： DES曾是美國的標準加密算法，但由於密鑰長度較短（56位），在計算能力日益增強的今天已不再安全。AES的齣現取代瞭DES，它采用128、192或256位密鑰長度，提供瞭強大的安全性，並被廣泛應用於各種安全協議和係統中。 密鑰管理的挑戰： 對稱加密最大的挑戰在於密鑰的分配和管理。在通信雙方之間，如何安全地共享同一個密鑰是一個棘手的問題。如果密鑰落入不法分子手中，所有加密的信息都將暴露。 第四章：顛覆性的創新——非對稱加密 為瞭解決對稱加密的密鑰分發難題，非對稱加密應運而生，它徹底改變瞭密碼學的麵貌。 非對稱加密（公鑰加密）的原理： 非對稱加密使用一對密鑰：公鑰和私鑰。公鑰可以公開，任何人都可以獲得，用於加密信息；私鑰則必須保密，隻有密鑰的擁有者纔能用它來解密信息。或者反過來，用私鑰簽名，用公鑰驗證。 RSA算法： RSA算法是由Rivest、Shamir和Adleman三位科學傢在1977年提齣的，是最早的公鑰加密算法之一，也是至今應用最廣泛的公鑰加密算法。其安全性基於大數分解的睏難性。 橢圓麯綫密碼學（ECC）： ECC是近年來發展迅速的一種非對稱加密技術。它基於橢圓麯綫上的離散對數問題，與RSA相比，在相同的安全級彆下，ECC可以使用更短的密鑰長度，從而減少計算資源和帶寬的消耗。在移動設備和物聯網等資源受限的環境中，ECC的優勢尤為突齣。 非對稱加密的應用： 密鑰交換： 非對稱加密可以安全地交換用於對稱加密的密鑰。例如，Diffie-Hellman密鑰交換協議，允許通信雙方在不安全的信道上生成一個共享的密鑰，然後用這個共享密鑰進行後續的對稱加密通信。 數字簽名： 非對稱加密可以用於數字簽名，確保信息的完整性和身份的真實性。發送者用自己的私鑰對信息進行簽名，接收者則用發送者的公鑰來驗證簽名的有效性。這類似於現實世界中的簽名，可以證明信息的來源和未被篡改。 安全套接字層（SSL/TLS）： 現代互聯網通信廣泛使用的SSL/TLS協議，就結閤瞭對稱加密和非對稱加密的優點，實現瞭安全的網頁瀏覽、電子郵件傳輸等。 第五章：信息安全的藝術——密碼哈希函數 除瞭加密和解密，密碼學還提供瞭一種無需密鑰的單嚮函數，稱為密碼哈希函數。 哈希函數的定義與特性： 密碼哈希函數可以將任意長度的數據映射成一個固定長度的“摘要”或“指紋”。一個好的密碼哈希函數應具備以下特性： 單嚮性（One-way）： 很難從哈希值反推齣原始數據。 抗碰撞性（Collision Resistance）： 很難找到兩個不同的輸入，它們會産生相同的哈希值。 雪崩效應（Avalanche Effect）： 輸入數據的一點微小變化，都會導緻輸齣的哈希值發生顯著的變化。 MD5與SHA係列： MD5（Message-Digest Algorithm 5）曾被廣泛使用，但現在已被證明存在嚴重的安全性漏洞，不再推薦用於安全目的。SHA（Secure Hash Algorithm）係列，如SHA-1、SHA-256、SHA-512等，是目前更安全的哈希函數。SHA-256已成為許多應用中的標準。 哈希函數的應用： 數據完整性校驗： 通過比較文件的哈希值，可以驗證文件是否在傳輸或存儲過程中被篡改。 密碼存儲： 用戶密碼不應直接存儲，而是存儲其哈希值。當用戶登錄時，將輸入的密碼進行哈希，然後與存儲的哈希值進行比對。 數字簽名： 哈希函數常用於數字簽名，先對要簽名的信息計算哈希值，然後再對哈希值進行加密簽名，這樣可以大大提高簽名效率。 第六章：密碼術在現代社會的應用 密碼術不再是高深莫測的理論，它已經滲透到我們生活的方方麵麵，成為現代社會正常運轉的基石。 互聯網安全： HTTPS： 網頁瀏覽的HTTPS協議，通過SSL/TLS加密，確保我們在訪問網站時的信息不被竊取。 電子郵件加密： PGP（Pretty Good Privacy）等工具可以對電子郵件內容進行加密，保護隱私。 VPN（Virtual Private Network）： 虛擬專用網絡使用加密隧道，在公共網絡上建立安全的連接。 金融支付： 網上銀行、移動支付、信用卡交易等，都依賴於密碼術來保護交易信息的安全和用戶的身份認證。 通信安全： 手機短信、即時通訊工具（如WhatsApp、Signal）都采用端到端加密，確保隻有發送者和接收者能看到信息內容。 數據存儲與備份： 個人雲存儲、企業級數據中心，都會對敏感數據進行加密存儲，以防數據泄露。 區塊鏈技術： 區塊鏈的核心技術之一就是密碼學，包括哈希函數和數字簽名，它們共同保證瞭區塊鏈的去中心化、不可篡改和可追溯性。 物聯網（IoT）安全： 隨著物聯網設備的普及，海量設備和數據的安全也麵臨巨大挑戰，密碼術是保障物聯網通信和數據安全的重要手段。 第七章：密碼學的未來展望 密碼學的發展從未停止，隨著計算能力的提升和新技術的湧現，密碼學傢們仍在不斷探索更安全的加密方法。 後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography）： 量子計算機的齣現對現有的非對稱加密算法（如RSA、ECC）構成瞭威脅，因為量子算法（如Shor算法）能夠高效地解決大數分解和離散對數問題。因此，發展能夠抵抗量子計算機攻擊的“後量子密碼學”算法已成為當務之急。 同態加密（Homomorphic Encryption）： 同態加密允許在密文上進行計算，而無需先解密。這意味著可以在不暴露原始數據的情況下，對數據進行處理和分析，這在雲計算和隱私保護領域具有革命性的意義。 安全多方計算（Secure Multi-Party Computation, MPC）： MPC允許多個參與方共同計算一個函數，而無需透露各自的輸入信息，即使其中一些參與方可能惡意。 零知識證明（Zero-Knowledge Proof）： 零知識證明允許一方（證明者）嚮另一方（驗證者）證明某個命題是真實的，而無需透露任何除瞭命題真實性之外的信息。 結語 《密碼術的奧秘》帶領我們穿越瞭密碼術波瀾壯闊的曆史長河，從古代的巧妙構思到現代的精妙數學，再到對未來安全前沿的展望。密碼術不僅僅是保護信息的工具，更是人類智慧的結晶，是數字時代不可或缺的守護者。理解密碼術的原理，不僅能幫助我們更好地認識信息安全的重要性，也能讓我們洞察數字世界運作的深層邏輯。無論您是信息安全領域的專業人士，還是對科學技術充滿好奇的學習者，本書都將為您開啓一扇通往密碼學奇妙世界的大門，讓您領略其無窮的魅力與深邃的智慧。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本大部頭，我最大的感受就是作者在構建知識體係上的那種近乎偏執的嚴謹性。它不是那種走馬觀花、蜻蜓點水的介紹性讀物，而是真正紮根於理論基礎，層層遞進，邏輯鏈條環環相扣，讓人不得不佩服其規劃的精妙。一開始，作者並沒有急於拋齣那些令人眼花繚亂的復雜概念，而是耐心地、用一種近乎講述故事的方式，鋪墊瞭學科發展的曆史背景和核心思想的起源。這種循序漸進的引導，讓像我這樣並非科班齣身，但對該領域抱有濃厚興趣的讀者，也能平穩地過渡到更深層次的討論中去。每當我覺得某個知識點可能有點抽象難懂時，作者總能在接下來的章節中，用一個精心設計的、貼閤實際場景的例子來進行具象化的闡述，這個過程就像是攀登一座知識的高山，每走一步，眼前的風景都會變得更開闊，思維的結構也會因此得到重塑。這種深度的挖掘和耐心的講解，讓我意識到真正的理解是需要投入時間和精力的，而這本書恰恰為你提供瞭最優質的工具和路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，那種略帶磨砂質感的封麵，拿在手裏沉甸甸的，立刻就能感受到它內在知識的厚重感。我尤其喜歡封麵上那種簡約而不失深度的排版，沒有過多花哨的裝飾，僅僅是用精緻的字體勾勒齣書名，透露齣一種沉穩的學術氣息。我把它放在書架上，它與其他那些色彩斑斕的暢銷書放在一起，卻自帶一種低調的吸引力，仿佛在無聲地邀請那些真正對深度內容感興趣的讀者去探尋。內頁的紙張選擇也相當考究，米白色的紙張，不僅閱讀起來眼睛非常舒服，減少瞭長時間閱讀帶來的疲勞感，而且文字的印刷清晰銳利，即使是那些復雜的符號和公式，也能看得一清二楚，這對於我們這些需要反復對照細節的讀者來說，簡直是福音。裝訂的處理也十分紮實，書脊部分完全可以攤平，這樣在對照參考資料或者做筆記時，就不用費力地去按住書頁，極大地提升瞭閱讀體驗的便捷性。總而言之，從拿到的第一刻起，我就知道這不是一本隨隨便便的快餐讀物，而是一本值得珍藏和反復研讀的精品，它的外在完美地契閤瞭它所承載的專業內容，讓人對其內部的知識體係充滿瞭期待和敬意。

評分☆☆☆☆☆

這本書的索引和附錄部分，做得實在太齣色瞭，這簡直是為深度研究人員量身定做的配置。我經常需要在查閱某個特定定義或公式時，通過索引快速定位，而這本書的索引編排得邏輯清晰，覆蓋麵極廣，無論是術語的英文原名還是中文的解釋，都能準確對應到相關頁碼，省去瞭我大量翻找的時間。更值得稱贊的是，它提供的參考書目和相關文獻列錶，具有極高的參考價值，很多都是該領域內奠基性的著作，作者並沒有把這些資源藏著掖著，而是慷慨地分享齣來，鼓勵讀者構建更廣闊的知識網絡。我發現，通過追溯書中所引用的源頭文獻，我對某些概念的理解深度又提升瞭一個颱階。此外，章節末尾那些精心設計的“思考題”或“擴展閱讀建議”，雖然沒有提供標準答案，但卻像一個個小小的思想火花，引導讀者去探索更前沿或更具爭議性的議題，這使得這本書的閱讀體驗不再是被動接受，而是變成瞭主動的學術探險。

評分☆☆☆☆☆

對於我來說，這本書的價值遠超齣瞭單純的知識獲取，它更像是一套關於“如何思考”的方法論教材。作者在闡述許多原理時，展現齣一種獨特的思維模式，那種將復雜問題拆解為基本公理，再從公理齣發進行演繹推理的過程，極具啓發性。我發現自己不知不覺中，開始用作者在書中展現的那種結構化、模塊化的方式去審視生活和工作中的其他問題，這是一種潛移默化的影響。書中對一些經典理論的剖析，尤其精彩，它沒有停留在對既有結論的復述上，而是深入挖掘瞭那些結論背後的局限性、適用的前提條件，以及在麵對新的技術挑戰時，現有框架可能齣現的薄弱環節。這種批判性思維的訓練，讓我對很多“理所當然”的認知産生瞭更深層次的反思，它教會我，在麵對任何一套成熟的體係時，都要保持一份審慎的好奇心，去探究其邊界和演化方嚮。這種從“知識搬運工”嚮“知識創造者”轉變的內在驅動力，是這本書帶給我最寶貴的東西。

評分☆☆☆☆☆

與市麵上其他同類書籍相比，這本書在內容的選擇上展現瞭一種非凡的“平衡感”。它既沒有過度沉溺於晦澀的數學推導而讓普通讀者望而卻步，也沒有為瞭追求通俗易懂而犧牲掉關鍵的技術細節，它巧妙地找到瞭一個完美的切入點。作者在處理專業術語時，通常會先用一種大傢都能理解的語言給齣直觀的描述，緊接著纔引入精確的符號錶達，這種“先感性後理性”的教學策略，極大地降低瞭入門的心理門檻。我特彆欣賞書中對領域內一些裏程碑式進展的敘述方式——它不是簡單地羅列時間綫，而是將這些進展置於當時的時代背景和技術限製下去考量，讓你明白那些突破是如何在重重睏難中孕育而生的。這種對曆史脈絡和技術演進的深刻洞察，讓這本書讀起來充滿瞭人文關懷和曆史厚重感，而不是枯燥的工程手冊，它讓你理解的不僅是“是什麼”，更是“為什麼會是這樣”。