基本信息
- 原书名：Cryptography and Secure Communication
- 作者： （美）理查德·E.布拉胡特（Richard E. Blahut）
- 译者： 黄玉划 薛明富 许娟
- 丛书名： 计算机科学丛书
- 出版社：机械工业出版社
- ISBN：9787111594635
- 上架时间：2018-8-17
- 出版日期：2018 年5月
- 开本：16开
- 版次：1-1
- 所属分类：计算机 > 计算机科学理论与基础知识 > 密码学
教材
内容简介
书籍
计算机书籍
本书阐述了密码学的发展历史，重点介绍了密码学的基本概念、基本理论和基本方法以及常用具体算法。
首先，本书对密码学所需的数论、抽象代数和信息论等预备知识进行了详细叙述，并介绍了非对称密码体制（公钥密码学）中的经典算法RSA、Elgamal、Rabin、Diff?ie-Hellman密钥交换协议等。在此基础上，依次介绍了安全通信要用到的对称密码（分组密码和流密码）与散列函数及其常用算法和分析方法。最后，本书以一半的篇幅详细介绍了安全通信所涉及的公钥密码学新成果，包括椭圆曲线密码、超椭圆曲线密码、双线性对密码、格密码等，并简要介绍了安全与鉴别密码协议。
本书可作为密码学和信息安全方向的本科生和研究生教材，也可供密码学和信息安全方向的广大科技工作者参考。
计算机书籍
本书阐述了密码学的发展历史，重点介绍了密码学的基本概念、基本理论和基本方法以及常用具体算法。
首先，本书对密码学所需的数论、抽象代数和信息论等预备知识进行了详细叙述，并介绍了非对称密码体制（公钥密码学）中的经典算法RSA、Elgamal、Rabin、Diff?ie-Hellman密钥交换协议等。在此基础上，依次介绍了安全通信要用到的对称密码（分组密码和流密码）与散列函数及其常用算法和分析方法。最后，本书以一半的篇幅详细介绍了安全通信所涉及的公钥密码学新成果，包括椭圆曲线密码、超椭圆曲线密码、双线性对密码、格密码等，并简要介绍了安全与鉴别密码协议。
本书可作为密码学和信息安全方向的本科生和研究生教材，也可供密码学和信息安全方向的广大科技工作者参考。
作译者
理查德 E. 布拉胡特（Richard E. Blahut）
美国工程院院士、IEEE香农奖获得者、伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）电气与计算机工程系荣休教授。他于1972年获得康奈尔大学电气工程博士学位，曾先后在康奈尔大学、普林斯顿大学、瑞士联邦理工学院和伊利诺伊大学香槟分校任教。他在1990年当选美国工程院院士，1981年当选IEEE Fellow，主要研究领域有编码理论与应用、通信、计算机成像系统、光通信和信号处理，曾获1998年IEEE贝尔奖（IEEE Alexander Granham Bell Medal）、IEEE 第三次千禧奖章 (IEEE Third Millennium Medal)、2005年IEEE香农奖（IEEE Claude E. Shannon Award）等。
美国工程院院士、IEEE香农奖获得者、伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）电气与计算机工程系荣休教授。他于1972年获得康奈尔大学电气工程博士学位，曾先后在康奈尔大学、普林斯顿大学、瑞士联邦理工学院和伊利诺伊大学香槟分校任教。他在1990年当选美国工程院院士，1981年当选IEEE Fellow，主要研究领域有编码理论与应用、通信、计算机成像系统、光通信和信号处理，曾获1998年IEEE贝尔奖（IEEE Alexander Granham Bell Medal）、IEEE 第三次千禧奖章 (IEEE Third Millennium Medal)、2005年IEEE香农奖（IEEE Claude E. Shannon Award）等。
目录
出版者的话
译者序
前言
致谢
第1章 概述1
1.1 经典密码学1
1.2 密码保密的概念3
1.3 分组密码5
1.4 流密码7
1.5 公钥密码学8
1.6 迭代与级联密码9
1.7 密码分析学10
1.8 现实攻击11
1.9 复杂度理论12
1.10 认证与鉴别13
1.11 所有权保护14
1.12 隐蔽通信15
1.13 信息保护史16
第1章习题17
第1章注释18
译者序
前言
致谢
第1章 概述1
1.1 经典密码学1
1.2 密码保密的概念3
1.3 分组密码5
1.4 流密码7
1.5 公钥密码学8
1.6 迭代与级联密码9
1.7 密码分析学10
1.8 现实攻击11
1.9 复杂度理论12
1.10 认证与鉴别13
1.11 所有权保护14
1.12 隐蔽通信15
1.13 信息保护史16
第1章习题17
第1章注释18
译者序
本书的作者Richard E.Blahut是一个工程师，而非密码学者（当然这是作者自谦的说法），这反而使得本书相比其他密码学著作而言更通俗易懂。尤其是本书对密码学所需的数论、抽象代数和信息论等基础知识进行了详细铺垫，使得本书非常适合作为密码学和信息安全方向的本科生和研究生教材。作者的工程师背景也使得本书适合IT界的广大工程技术人员参考，尤其是那些想要了解密码学的工程技术人员。
特别是，本书前后花了大量的篇幅来详细介绍非对称密码体制（公钥密码学），这在其他密码学著作中是不多见的。因此，对于研究方向是公钥密码学的科技工作者来说，本书是一本不可多得的好书。
另外，本书不只是第1章最后一节专门介绍了密码学综合史，实际上每章后面的注释都介绍了各自主题的发展史。因此，本书对于了解密码学及其各个主题的历史与发展状况是一本不错的参考书。
当然，本书对对称密码（分组密码和流密码）与散列函数的介绍略显薄弱，特别是密码学的发展日新月异，新成果层出不穷。而物联网与各种无线网络的迅速发展带来了密码学的新热点——轻量级密码。实际上，轻量级密码的设计思想与普通密码是相通的。为此，译者将在PPT中补充这些问题。另外，绝大多数密码学书籍的习题没有给出参考答案。译者将为本书配备参考答案。这样,本书就更适合作为本科生和研究生的教材。
本书第1章和第5～9章由黄玉划翻译，第2～4章由许娟翻译，第10～15章由薛明富翻译。限于译者水平，不当之处在所难免。敬请广大专家和读者批评指正！
译者
2018年2月
于南京航空航天大学东华湖
特别是，本书前后花了大量的篇幅来详细介绍非对称密码体制（公钥密码学），这在其他密码学著作中是不多见的。因此，对于研究方向是公钥密码学的科技工作者来说，本书是一本不可多得的好书。
另外，本书不只是第1章最后一节专门介绍了密码学综合史，实际上每章后面的注释都介绍了各自主题的发展史。因此，本书对于了解密码学及其各个主题的历史与发展状况是一本不错的参考书。
当然，本书对对称密码（分组密码和流密码）与散列函数的介绍略显薄弱，特别是密码学的发展日新月异，新成果层出不穷。而物联网与各种无线网络的迅速发展带来了密码学的新热点——轻量级密码。实际上，轻量级密码的设计思想与普通密码是相通的。为此，译者将在PPT中补充这些问题。另外，绝大多数密码学书籍的习题没有给出参考答案。译者将为本书配备参考答案。这样,本书就更适合作为本科生和研究生的教材。
本书第1章和第5～9章由黄玉划翻译，第2～4章由许娟翻译，第10～15章由薛明富翻译。限于译者水平，不当之处在所难免。敬请广大专家和读者批评指正！
译者
2018年2月
于南京航空航天大学东华湖
前言
信息传输和信息保护就像是同一幅织锦的两面，但信息保护有着更为错综复杂的多重纹路。信息保护学科的核心就是经典密码学中特有的主题，即保护消息的内容避免被未授权的接收者所理解，但不以其他方式来保护消息。本书大部分内容专注于古典意义上的密码学，但用现代先进的方式来探讨。现代密码学与信息保护总体上是一个由数学、工程、信息与计算机科学组成的迷人交叉学科，这些交叉可以在本书中找到。
信息保护学科正在迅速演变，它远远超越了点对点密码学中的古典观念。当前大型公共网络对保密与安全有强烈的需求。在公共网络通信的大背景下，还有很多其他重要问题，包括授权、证书和认证等问题，这为讨论中带来了很多需要考虑的微妙因素。虽然本书的重点是密码学，但也同样涉及这些问题。同我的其他书一样，我的目标集中于讨论这些形式化的、可能永恒的问题，而不是现用系统的细节。虽然本书没有编写成一本手册来描述当前标准密码体制，但有些主题通过讨论现用的实际系统进行了最好的描述。
现代密码学采用了大量源自数论、抽象代数和代数几何等科目的高等数学资料。我相信，一个人如果对这些资料没有一定的理解，不可能成为密码学学科的专家。因此，本书对所有相关的数学主题进行了正式且严谨的探讨，但简化了描述以适应目前的需求。
本书由一个工程师而非密码学者编写，是写给那些特别想要在一定程度上深入了解信息保护学科的工程师们。虽然我承认这样做有一定风险，但也希望会有积极的教学意义。作为这个学科的外行，我能更容易地看出那些对专家显而易见而对新手却难以理解的知识点，而这些知识需要更细心地对待。但是，同时我也坚信密码学的工科生不应该缩手缩脚。尽管工程师的起始背景可能不同于一个数学家，但他能够且应该理解主要的数学知识，而不要以为任何基本原理都是理所当然的。
在写这本书时，有时我不得不按自己的方式来达到所需的结果，而这超越了我的常规教育。为此，本书以目标为中心，直接深入展开，但不失严谨性。我希望这样一本由非专业人士编写的科技书籍会适合普通技术教育读者。
当然，很多现代密码学的软肋是复杂度问题，但这个主题在本书中没有详细讨论。呈现给对手的计算问题貌似复杂难解，这样秘密就得到了保护。计算复杂难解的证据往往只是传闻。众所周知的形式化论述是经过检验的，并往往只能间接应用。关于复杂度的描述通常指的是渐近复杂度，这是理论意义上的，但可以与实例问题的实际复杂度有很大不同。由于我们倾向于在本书中尽量避免无证据的论断，所以很多关于复杂度的表述通常只出现在一般术语中，或者在章末注释中。
本书讨论了古典和现代密码学的很多专业概念，甚至讨论了一些过时的或者不足信的技术，因为它们对本学科的历史和文化很重要。这些思想有助于理解本书，并可能引领未来的发展。
许多不同的数学科目构成了密码学学科的基础，这部分内容将在第9章介绍，而在第2章将介绍数论的相关内容。背景材料放到第9章再介绍有助于塑造本书的风格，但有时需要提前参考第9章的定义和定理。本书的前半部分（第1～8章）讨论经典密码学和公钥密码学的早期基本方法，这些主要是基于数论的。本书前半部分所需的数学主要是数论，以及群论的基本概念，这在第2章中就展开论述了。第3章和第4章探讨了公钥密码学。第5章探讨了信息论问题，第6章和第7章探讨了传统的分组密码和流密码，第8章涵盖了消息认证。
本书中间的第9章，简要总结了后面几章所需的数学，前面几章偶尔也需要。本书的后半部分也需要其他高等数学的知识，特别是代数几何的概念。这些主题的绝大部分在需要用到的地方展开论述。特别地，第10～12章讨论基于椭圆和超椭圆曲线的密码学，包括配对方法。最后3章圆满完成了本书。第13章讨论实际的实施问题。第14章讨论了身份鉴别，而第15章讨论了基于格和基于编码的密码学。大部分的处理是自成一体的，或者说是有这样的目的。
本书所讲述的数学成熟、美丽而优雅，在某些方面与信号处理的工程数学相关，但是它更高级，并用自己的语言来表述。也许其中一些理论有一天将进入工程师的日常工具箱。
信息保护学科正在迅速演变，它远远超越了点对点密码学中的古典观念。当前大型公共网络对保密与安全有强烈的需求。在公共网络通信的大背景下，还有很多其他重要问题，包括授权、证书和认证等问题，这为讨论中带来了很多需要考虑的微妙因素。虽然本书的重点是密码学，但也同样涉及这些问题。同我的其他书一样，我的目标集中于讨论这些形式化的、可能永恒的问题，而不是现用系统的细节。虽然本书没有编写成一本手册来描述当前标准密码体制，但有些主题通过讨论现用的实际系统进行了最好的描述。
现代密码学采用了大量源自数论、抽象代数和代数几何等科目的高等数学资料。我相信，一个人如果对这些资料没有一定的理解，不可能成为密码学学科的专家。因此，本书对所有相关的数学主题进行了正式且严谨的探讨，但简化了描述以适应目前的需求。
本书由一个工程师而非密码学者编写，是写给那些特别想要在一定程度上深入了解信息保护学科的工程师们。虽然我承认这样做有一定风险，但也希望会有积极的教学意义。作为这个学科的外行，我能更容易地看出那些对专家显而易见而对新手却难以理解的知识点，而这些知识需要更细心地对待。但是，同时我也坚信密码学的工科生不应该缩手缩脚。尽管工程师的起始背景可能不同于一个数学家，但他能够且应该理解主要的数学知识，而不要以为任何基本原理都是理所当然的。
在写这本书时，有时我不得不按自己的方式来达到所需的结果，而这超越了我的常规教育。为此，本书以目标为中心，直接深入展开，但不失严谨性。我希望这样一本由非专业人士编写的科技书籍会适合普通技术教育读者。
当然，很多现代密码学的软肋是复杂度问题，但这个主题在本书中没有详细讨论。呈现给对手的计算问题貌似复杂难解，这样秘密就得到了保护。计算复杂难解的证据往往只是传闻。众所周知的形式化论述是经过检验的，并往往只能间接应用。关于复杂度的描述通常指的是渐近复杂度，这是理论意义上的，但可以与实例问题的实际复杂度有很大不同。由于我们倾向于在本书中尽量避免无证据的论断，所以很多关于复杂度的表述通常只出现在一般术语中，或者在章末注释中。
本书讨论了古典和现代密码学的很多专业概念，甚至讨论了一些过时的或者不足信的技术，因为它们对本学科的历史和文化很重要。这些思想有助于理解本书，并可能引领未来的发展。
许多不同的数学科目构成了密码学学科的基础，这部分内容将在第9章介绍，而在第2章将介绍数论的相关内容。背景材料放到第9章再介绍有助于塑造本书的风格，但有时需要提前参考第9章的定义和定理。本书的前半部分（第1～8章）讨论经典密码学和公钥密码学的早期基本方法，这些主要是基于数论的。本书前半部分所需的数学主要是数论，以及群论的基本概念，这在第2章中就展开论述了。第3章和第4章探讨了公钥密码学。第5章探讨了信息论问题，第6章和第7章探讨了传统的分组密码和流密码，第8章涵盖了消息认证。
本书中间的第9章，简要总结了后面几章所需的数学，前面几章偶尔也需要。本书的后半部分也需要其他高等数学的知识，特别是代数几何的概念。这些主题的绝大部分在需要用到的地方展开论述。特别地，第10～12章讨论基于椭圆和超椭圆曲线的密码学，包括配对方法。最后3章圆满完成了本书。第13章讨论实际的实施问题。第14章讨论了身份鉴别，而第15章讨论了基于格和基于编码的密码学。大部分的处理是自成一体的，或者说是有这样的目的。
本书所讲述的数学成熟、美丽而优雅，在某些方面与信号处理的工程数学相关，但是它更高级，并用自己的语言来表述。也许其中一些理论有一天将进入工程师的日常工具箱。
