密码学与网络安全（第4版）

图书标准信息

• 作者 [印]阿图尔·卡哈特(Atul Kahate)著 葛秀慧 金名 译
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2023-07
• 版次 4
• ISBN 9787302637653
• 定价 79.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 392页
• 字数 600千字

【内容简介】

本书以自底向上的方式，先介绍密码学的知识，再介绍网络安全的攻击与防御，最后给出相应的案例研究。全书共9章，包括计算机攻击与计算机安全、密码技术、对称密钥算法与AES、基于计算机的非对称密钥算法、公钥基础设施、Internet安全协议、用户认证机制、加密与安全实现、网络安全、防火墙与VPN等。 本书语言表达流畅、简洁，全书给出了150道编程题、160道练习题、170道多选题、530幅插图、10个案例研究，是一本关于密码学与网络安全的理论结合实践的优秀教材。

【作者简介】

:
阿图尔·卡哈特(Atul Kahate)，在印度和世界IT业已经有17年的工作经验。目前，他是Pune大学和Symbiosis国际大学的兼职教授。他在IIT、Symbiosis、Pune以及其他很多大学多次讲授了实训编程研修班课程。
    Atul Kahate是一位多产的作者，他已经编写了38本书，涉及计算机科学、科学与技术、医学、经济学、板球、管理学以及历史等领域。他编写的Web Technologies、Cryptography and Network Security、Operating Systems Data Communications and Networks、 An Introduction to Database Management Systems等书被印度和其他很多国家的大学用作教材，其中一些已翻译为中文。
    Atul Kahate获得过多次奖项。他出现在不少电视频道的节目中。他还是多个国际板球比赛中的官方统计员和计分员。此外，他还收集了大量关于IT、板球、科学与技术、历史、医学、管理方面的文章4000多篇。

【目录】

第1章  安全概念导论 1

1.1  引言 2

1.2  安全需求 2

1.2.1  基本概念 2

1.2.2  攻击的现代性 3

1.3  安全方法 5

1.3.1  可信系统 5

1.3.2  安全模型 6

1.3.3  安全管理实践 6

1.4  安全原则 7

1.4.1  保密性 7

1.4.2  认证 8

1.4.3  完整性 8

1.4.4  不可抵赖性 9

1.4.5  访问控制 9

1.4.6  可用性 9

1.5  安全服务与机制 10

1.5.1  安全服务 10

1.5.2  安全机制 12

1.5.3  与安全机制相关的安全服务 13

1.5.4  道德与法律问题 13

1.6  攻击类型 14

1.6.1  攻击概述 14

1.6.2  技术角度的攻击 15

1.6.3  实际攻击 17

1.6.4  无线网络攻击 18

1.6.5  攻击程序 19

1.6.6  杀毒 22

1.6.7  特定攻击 23

本章小结 26

重要术语与概念 27

概念检测 27

问答题 28

第2章  密码技术 29

2.1  基本术语 30

2.2  明文和密文 31

2.3  替换技术 34

2.3.1  凯撒密码 34

2.3.2  改进版凯撒密码 34

2.3.3  单字母密码 36

2.3.4  同音替换密码 37

2.3.5  多字母替换密码 37

2.3.6  多表替换密码 37

2.3.7  Playfair密码 39

2.3.8  希尔密码 43

2.4  变换技术 44

2.4.1  栅栏加密技术 44

2.4.2  简单分栏式变换加密技术 45

2.4.3  Vernam 密码（一次一密） 46

2.4.4  书本密码/运行密钥密码 47

2.5  加密与解密 47

2.6  对称与非对称密钥加密 49

2.6.1  对称密钥加密与密钥分配问题 49

2.6.2  Diffie-Hellman密钥交换/协议算法 52

2.6.3  非对称密钥操作 57

2.7  隐写术 59

2.8  密钥范围与密钥大小 59

2.9  攻击类型 62

本章小结 65

重要术语与概念 66

概念检测 67

问答题 67

第3章  基于计算机的对称密钥加密算法 68

3.1  算法类型与模式 68

3.2  算法模式 72

3.2.1  电子密码本模式 72

3.2.2  密码块链接模式 73

3.2.3  密码反馈模式 74

3.2.4  输出反馈模式 75

3.2.5  计数器模式 77

3.3  对称密钥加密概述 78

3.4  数据加密标准（DES） 79

3.4.1  背景与历史 79

3.4.2  DES的工作原理 80

3.4.3  DES的变种 89

3.5  块密码设计原则 92

3.6  国际数据加密算法（IDEA） 93

3.6.1  背景与历史 93

3.6.2  IDEA的工作原理 93

3.7  Blowfish 99

3.7.1  简介 99

3.7.2  操作 99

3.8  高级加密标准（AES） 103

3.8.1  简介 103

3.8.2  操作 104

3.8.3  一次性初始化过程 104

3.8.4  每轮的过程 109

3.8.5  AES的安全性 112

3.9  性能对比 112

本章小结 113

重要术语与概念 115

概念检测 115

问答题 116

第4章  基于计算机的非对称密钥算法 117

4.1  非对称密钥加密简史 117

4.2  非对称密钥加密概述 118

4.3  RSA算法 120

4.3.1  简介 120

4.3.2  RSA的例子 121

4.3.3  理解RSA的最难点 122

4.3.4  RSA的安全性 123

4.4  ElGamal加密 124

4.4.1  ElGamal密钥生成 124

4.4.2  ElGamal密钥加密 124

4.4.3  ElGamal密钥解密 125

4.5  对称密钥加密与非对称密钥加密 125

4.5.1  对称密钥加密与非对称密钥加密的比较 125

4.5.2  两全其美 126

4.6  数字签名 129

4.6.1  简介 129

4.6.2  消息摘要 130

4.6.3  SHA-512 135

4.6.4  SHA-3 139

4.6.5  消息认证码（MAC） 139

4.6.6  HMAC 140

4.6.7  数字签名技术 144

4.7  背包算法 148

4.8  ElGamal数字签名 148

4.8.1  签名 148

4.8.2  验证 149

4.9  对数字签名的攻击 149

4.10  其他一些算法 149

4.10.1  椭圆曲线密码学（ECC） 150

4.10.2  ElGamal 150

4.10.3  公钥交换问题 151

本章小结 152

重要术语与概念 153

概念检测 153

设计与编程练习 153

第5章  公钥基础设施 155

5.1  数字证书 156

5.1.1  简介 156

5.1.2  数字证书的概念 156

5.1.3  证书机构（CA） 158

5.1.4  数字证书技术细节 158

5.1.5  生成数字证书 160

5.1.6  为何要信任数字证书 166

5.1.7  证书层次结构和自签名数字证书 168

5.1.8  交叉认证 171

5.1.9  证书吊销 172

5.1.10  证书类型 179

5.1.11  漫游证书 179

5.1.12  属性证书 180

5.2  私钥管理 181

5.2.1  保护私钥 181

5.2.2  多个密钥对 181

5.2.3  密钥更新 182

5.2.4  密钥归档 182

5.3  PKIX模型 182

5.3.1  PKIX服务 182

5.3.2  PKIX架构模型 183

5.4  公钥加密标准（PKCS） 184

5.4.1  简介 184

5.4.2  PKCS#5——口令加密（PBE）标准 185

5.4.3  PKCS#8?——私钥信息语法标准 186

5.4.4  PKCS#10——?证书请求语法标准 186

5.4.5  PKCS#11——加密令牌接口标准 187

5.4.6  PKCS#12——个人信息交换语法标准 187

5.4.7  PKCS#14——伪随机数生成标准 187

5.4.8  PKCS#15——加密令牌信息语法标准 188

5.5  XML、PKI与安全 189

5.5.1  XML加密 189

5.5.2  XML数字签名 190

5.5.3  XML密钥管理规范（XKMS） 192

5.6  用Java创建数字证书 193

本章小结 198

重要术语与概念 199

概念检测 199

设计与编程练习 200

第6章  Internet安全协议 201

6.1  安全套接层（SSL） 202

6.1.1  简介 202

6.1.2  SSL在TCP/IP协议族中的位置 202

6.1.3  SSL的工作原理 203

6.1.4  关闭和恢复SSL连接 210

6.1.5  SSL的缓冲区溢出攻击 211

6.2  传输层安全（TLS） 211

6.3  3D安全协议 212

6.3.1  协议概述 212

6.3.2  幕后发生了什么 213

6.4  加密货币与比特币 214

6.5  电子邮件安全 216

6.5.1  简介 216

6.5.2  PGP 218

6.5.3  安全的多用途Internet邮件扩展（S/MIME） 226

6.5.4  域名密钥识别邮件（DKIM） 231

6.5.5  Wi-Fi保护访问（WPA） 231

本章小结 232

重要术语与概念 233

概念检测 233

设计与编程练习 233

第7章  用户认证机制 234

7.1  认证基础 235

7.2  密码 235

7.2.1  简介 235

7.2.2  明文密码 235

7.2.3  密码派生 237

7.2.4  密码的相关问题 245

7.3  认证令牌 246

7.3.1  简介 246

7.3.2  认证令牌的类型 248

7.3.3  智能卡的使用 255

7.4  生物特征认证 256

7.4.1  简介 256

7.4.2  生物特征认证的工作原理 256

7.4.3  生物识别技术 256

7.5  Kerberos 257

7.5.1  简介 257

7.5.2  Kerberos的工作原理 257

7.5.3  Kerberos版本 5 262

7.6  密钥分发中心 262

7.7  安全握手陷阱 263

7.7.1  单向认证 264

7.7.2  双向认证 267

7.8  对认证方案的攻击 270

本章小结 271

重要术语与概念 271

概念检测 272

设计与编程练习 272

第8章  加密与安全的实际实现 273

8.1  使用Java的加密解决方案 273

8.1.1  简介 273

8.1.2  Java密码体系结构（JCA） 274

8.1.3  Java加密扩展（JCE） 277

8.1.4  结论 278

8.2  使用.NET框架的加密解决方案 279

8.2.1  类模型 279

8.2.2  程序员的角度 281

8.3  加密工具包 281

8.4  安全与操作系统 282

8.4.1  操作系统结构 282

8.4.2  TCP/IP漏洞 284

8.4.3  UNIX中的安全性 284

8.4.4  Windows安全 286

8.5  数据库安全 287

8.5.1  数据库控制 287

8.5.2  用户和数据库的权限 289

8.5.3  权限的类型 289

8.5.4  对象权限 290

8.5.5  收回权限 296

8.5.6  过滤表的权限 297

8.5.7  统计数据库 298

8.6  云安全 301

本章小结 301

重要术语与概念 302

概念检测 302

设计与编程练习 303

第9章  网络安全 304

9.1  TCP/IP简介 304

9.1.1  基本概念 304

9.1.2  TCP段格式 306

9.1.3  IP数据报格式 307

9.2  防火墙 309

9.2.1  简介 309

9.2.2  防火墙的种类 310

9.2.3  防火墙配置 319

9.2.4  非军事区（DMZ）网络 321

9.2.5  防火墙的限制 322

9.3  IP安全 322

9.3.1  简介 322

9.3.2  IPSec概述 324

9.3.3  认证头（AH） 329

9.3.4  封装安全载荷（ESP） 331

9.3.5  IPSec密钥管理 334

9.4  虚拟专用网（VPN） 336

9.4.1  简介 336

9.4.2  VPN架构 337

9.5  入侵 338

9.5.1  入侵者 338

9.5.2  审核记录 339

9.5.3  入侵检测 340

9.5.4  分布式入侵检测 341

9.5.5  蜜罐 341

本章小结 341

重要术语与概念 343

概念检测 344

设计与编程练习 344

附录A  数学背景知识 345

A.1  简介 345

A.2  素数 345

A.2.1  因子分解 345

A.2.2  欧几里得算法 346

A.2.3  模运算与离散对数 347

A.2.4  素性测试 347

A.2.5  模素数平方根 347

A.2.6  平方剩余 347

A.3  费马定理与欧拉定理 347

A.3.1  费马定理 348

A.3.2  欧拉定理 348

A.4  中国剩余定理 349

A.5  拉格朗日符号 350

A.6  Jacobi符号 350

A.7  Hasse’s定理 350

A.8  二次互反律 350

A.9  Massey-Omura协议 351

A.10  计算矩阵的倒数 351

A.11  加密操作模式后的数学知识（参考：第3章） 352

附录B  数制 354

B.1  简介 354

B.2  十进制数制 354

B.3  二进制数制 354

B.4  八进制数制 355

B.5  十六进制数制 356

B.6  二进制数的表示 356

附录C  信息论 358

C.1  简介 358

C.2  熵与不确定性（等价性） 358

C.3  完善保密 358

C.4  唯一解距离 359

附录D  ASN、BER、DER简介 360

D.1  简介 360

D.2  抽象语法表示1号（ASN.1） 360

D.3  用BER和DER编码 361

重要术语 364

参考文献 372

10

密码学与网络安全（第4版）

11

目    录