图解密码技术(第3版)

图解密码技术(第3版)
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作者: [日] ,
2016-06
版次: 02
ISBN: 9787115424914
定价: 89.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 402页
字数: 590千字
正文语种: 简体中文
  • 本书以图配文的形式,详细讲解了6种重要的密码技术:对称密码、公钥密码、单向散列函数、消息认证码、数字签名和伪随机数生成器。 
        第1部分讲述了密码技术的历史沿革、对称密码、分组密码模式(包括ECB、CBC、CFB、OFB、CTR)、公钥密码、混合密码系统。第2部分重点介绍了认证方面的内容,涉及单向散列函数、消息认证码、数字签名、证书等。第3部分讲述了密钥、随机数、PGP、SSL/TLS 以及密码技术在现实生活中的应用。
        第3版对旧版内容进行了大幅更新,并新增POODLE攻击、心脏出血漏洞、Superfish事件、SHA-3竞赛、Keccak、认证加密、椭圆曲线密码、比特币等内容。 结城浩(作者)
    生于1963年,日本杰出技术作家和程序员。在编程语言、设计模式、数学、加密技术等领域,编写了很多深受欢迎的入门书。代表作有《数学女孩》系列、《程序员的数学》等。 

    周自恒(译者) 
    IT、编程爱好者,初中时曾在NOI(国家信息学奥赛)天津赛区获一等奖,现就职于 某管理咨询公司,任咨询顾问兼战略技术总监。译著有《图解CIO工作指南(第4版)》《大数据的冲击》《代码的未来》《30天自制操作系统》《家用游戏机简史》《有趣的二进制》等。 目录

    第1部分 密码 1
    第1章 环游密码世界 3
    1.1 本章学习的内容 4
    1.2 密码 4
    1.2.1 Alice与Bob 4
    1.2.2 发送者、接收者和窃听者 4
    1.2.3 加密与解密 6
    1.2.4 密码保证了消息的机密性 7
    1.2.5 破译 7
    1.3 对称密码与公钥密码 8
    1.3.1 密码算法 8
    1.3.2 密钥 8
    1.3.3 对称密码与公钥密码 9
    1.3.4 混合密码系统 10
    1.4 其他密码技术 10
    1.4.1 单向散列函数 10
    1.4.2 消息认证码 10
    1.4.3 数字签名 11
    1.4.4 伪随机数生成器 11
    1.5 密码学家的工具箱 12
    1.6 隐写术与数字水印 13
    1.7 密码与信息安全常识 14
    1.7.1 不要使用保密的密码算法 14
    1.7.2 使用低强度的密码比不进行任何加密更危险 15
    1.7.3 任何密码总有一天都会被破解 15
    1.7.4 密码只是信息安全的一部分 16
    1.8 本章小结 16
    1.9 小测验的答案 17
    第2章 历史上的密码——写一篇别人看不懂的文章 19
    2.1 本章学习的内容 20
    2.2 恺撒密码 20
    2.2.1 什么是恺撒密码 21
    2.2.2 恺撒密码的加密 21
    2.2.3 恺撒密码的解密 22
    2.2.4 用暴力破解来破译密码 23
    2.3 简单替换密码 24
    2.3.1 什么是简单替换密码 24
    2.3.2 简单替换密码的加密 25
    2.3.3 简单替换密码的解密 26
    2.3.4 简单替换密码的密钥空间 26
    2.3.5 用频率分析来破译密码 26
    2.4 Enigma 31
    2.4.1 什么是Enigma 31
    2.4.2 用Enigma进行加密通信 31
    2.4.3 Enigma的构造 32
    2.4.4 Enigma的加密 34
    2.4.5 每日密码与通信密码 36
    2.4.6 避免通信错误 36
    2.4.7 Enigma的解密 36
    2.4.8 Enigma的弱点 38
    2.4.9 Enigma的破译 38
    2.5 思考 40
    2.6 本章小结 41
    2.7 小测验的答案 42
    第3章 对称密码(共享密钥密码)——用相同的密钥进行加密和解密 45
    3.1 炒鸡蛋与对称密码 46
    3.2 本章学习的内容 46
    3.3 从文字密码到比特序列密码 46
    3.3.1 编码 46
    3.3.2 XOR 47
    3.4 一次性密码本——绝对不会被破译的密码 50
    3.4.1 什么是一次性密码本 50
    3.4.2 一次性密码本的加密 50
    3.4.3 一次性密码本的解密 51
    3.4.4 一次性密码本是无法破译的 51
    3.4.5 一次性密码本为什么没有被使用 52
    3.5 DES 53
    3.5.1 什么是DES 53
    3.5.2 加密和解密 54
    3.5.3 DES的结构(Feistel网络) 54
    3.5.4 差分分析与线性分析 60
    3.6 三重DES 61
    3.6.1 什么是三重DES 61
    3.6.2 三重DES的加密 61
    3.6.3 三重DES的解密 63
    3.6.4 三重DES的现状 64
    3.7 AES的选定过程 65
    3.7.1 什么是AES 65
    3.7.2 AES的选拔过程 65
    3.7.3 AES最终候选算法的确定与AES的最终确定 66
    3.8 Rijndael 66
    3.8.1 什么是Rijndael 66
    3.8.2 Rijndael的加密和解密 67
    3.8.3 Rijndael的破译 71
    3.8.4 应该使用哪种对称密码呢 71
    3.9 本章小结 72
    3.10 小测验的答案 73
    第4章 分组密码的模式——分组密码是如何迭代的 75
    4.1 本章学习的内容 76
    4.2 分组密码的模式 77
    4.2.1 分组密码与流密码 77
    4.2.2 什么是模式 77
    4.2.3 明文分组与密文分组 78
    4.2.4 主动攻击者Mallory 78
    4.3 ECB模式 79
    4.3.1 什么是ECB模式 79
    4.3.2 ECB模式的特点 80
    4.3.3 对ECB模式的攻击 80
    4.4 CBC模式 82
    4.4.1 什么是CBC模式 82
    4.4.2 初始化向量 83
    4.4.3 CBC模式的特点 84
    4.4.4 对CBC模式的攻击 84
    4.4.5 填充提示攻击 86
    4.4.6 对初始化向量(IV)进行攻击 86
    4.4.7 CBC 模式的应用实例 86
    4.5 CFB模式 88
    4.5.1 什么是CFB模式 88
    4.5.2 初始化向量 89
    4.5.3 CFB模式与流密码 89
    4.5.4 CFB模式的解密 90
    4.5.5 对CFB模式的攻击 90
    4.6 OFB模式 91
    4.6.1 什么是OFB模式 91
    4.6.2 初始化向量 92
    4.6.3 CFB模式与OFB模式的对比 92
    4.7 CTR模式 93
    4.7.1 计数器的生成方法 95
    4.7.2 OFB模式与CTR模式的对比 95
    4.7.3 CTR模式的特点 95
    4.7.4 错误与机密性 96
    4.8 应该使用哪种模式呢 96
    4.9 本章小结 97
    4.10 小测验的答案 98
    第5章 公钥密码——用公钥加密,用私钥解密 101
    5.1 投币寄物柜的使用方法 102
    5.2 本章学习的内容 102
    5.3 密钥配送问题 102
    5.3.1 什么是密钥配送问题 102
    5.3.2 通过事先共享密钥来解决 104
    5.3.3 通过密钥分配中心来解决 105
    5.3.4 通过Diffie-Hellman密钥交换来解决密钥配送问题 106
    5.3.5 通过公钥密码来解决密钥配送问题 106
    5.4 公钥密码 107
    5.4.1 什么是公钥密码 107
    5.4.2 公钥密码的历史 108
    5.4.3 公钥通信的流程 108
    5.4.4 各种术语 110
    5.4.5 公钥密码无法解决的问题 110
    5.5 时钟运算 110
    5.5.1 加法 111
    5.5.2 减法 113
    5.5.3 乘法 114
    5.5.4 除法 114
    5.5.5 乘方 118
    5.5.6 对数 118
    5.5.7 从时钟指针到RSA 119
    5.6 RSA 120
    5.6.1 什么是RSA 120
    5.6.2 RSA加密 120
    5.6.3 RSA解密 121
    5.6.4 生成密钥对 122
    5.6.5 具体实践一下吧 125
    5.7 对RSA的攻击 128
    5.7.1 通过密文来求得明文 128
    5.7.2 通过暴力破解来找出D 128
    5.7.3 通过E和N求出D 129
    5.7.4 中间人攻击 130
    5.7.5 选择密文攻击 132
    5.8 其他公钥密码 133
    5.8.1 ElGamal方式 133
    5.8.2 Rabin方式 133
    5.8.3 椭圆曲线密码 133
    5.9 关于公钥密码的Q&A 133
    5.9.1 公钥密码的机密性 134
    5.9.2 公钥密码与对称密码的密钥长度 134
    5.9.3 对称密码的未来 135
    5.9.4 RSA与质数 135
    5.9.5 RSA与质因数分解 136
    5.9.6 RSA的长度 136
    5.10 本章小结 138
    5.11 小测验的答案 139
    第6章 混合密码系统——用对称密码提高速度,用公钥密码保护会话密钥 141
    6.1 混合动力汽车 142
    6.2 本章学习的内容 142
    6.3 混合密码系统 142
    6.3.1 对称密码与公钥密码 142
    6.3.2 混合密码系统 143
    6.3.3 加密 144
    6.3.4 解密 146
    6.3.5 混合密码系统的具体例子 147
    6.4 怎样才是高强度的混合密码系统 147
    6.4.1 伪随机数生成器 147
    6.4.2 对称密码 148
    6.4.3 公钥密码 148
    6.4.4 密钥长度的平衡 148
    6.5 密码技术的组合 148
    6.6 本章小结 149
    6.7 小测验的答案 150
    第2部分 认证 151
    第7章 单向散列函数——获取消息的“指纹” 153
    7.1 本章学习的内容 154
    7.2 什么是单向散列函数 154
    7.2.1 这个文件是不是真的呢 154
    7.2.2 什么是单向散列函数 157
    7.2.3 单向散列函数的性质 159
    7.2.4 关于术语 162
    7.3 单向散列函数的实际应用 163
    7.3.1 检测软件是否被篡改 163
    7.3.2 基于口令的加密 165
    7.3.3 消息认证码 165
    7.3.4 数字签名 165
    7.3.5 伪随机数生成器 165
    7.3.6 一次性口令 165
    7.4 单向散列函数的具体例子 166
    7.4.1 MD4、MD5 166
    7.4.2 SHA-1、SHA-256、SHA-384、SHA-512 166
    7.4.3 RIPEMD-160 167
    7.4.4 SHA-3 167
    7.5 SHA-3的选拔过程 168
    7.5.1 什么是SHA-3 168
    7.5.2 SHA-3的选拔过程 168
    7.5.3 SHA-3最终候选名单的确定与SHA-3的最终确定 168
    7.6 Keccak 169
    7.6.1 什么是Keccak 169
    7.6.2 海绵结构 170
    7.6.3 双工结构 171
    7.6.4 Keccak的内部状态 172
    7.6.5 函数Keccak-f?[b] 174
    7.6.6 对Keccak的攻击 177
    7.6.7 对缩水版Keccak的攻击竞赛 177
    7.7 应该使用哪种单向散列函数呢 178
    7.8 对单向散列函数的攻击 178
    7.8.1 暴力破解(攻击故事1) 178
    7.8.2 生日攻击(攻击故事2) 180
    7.9 单向散列函数无法解决的问题 182
    7.10 本章小结 183
    7.11 小测验的答案 184
    第8章 消息认证码——消息被正确传送了吗 187
    8.1 本章学习的内容 188
    8.2 消息认证码 188
    8.2.1 汇款请求是正确的吗 188
    8.2.2 什么是消息认证码 189
    8.2.3 消息认证码的使用步骤 190
    8.2.4 消息认证码的密钥配送问题 190
    8.3 消息认证码的应用实例 191
    8.3.1 SWIFT 191
    8.3.2 IPsec 191
    8.3.3 SSL/TLS 192
    8.4 消息认证码的实现方法 192
    8.4.1 使用单向散列函数实现 192
    8.4.2 使用分组密码实现 192
    8.4.3 其他实现方法 192
    8.5 认证加密 192
    8.6 HMAC的详细介绍 193
    8.6.1 什么是HMAC 193
    8.6.2 HMAC的步骤 194
    8.7 对消息认证码的攻击 196
    8.7.1 重放攻击 196
    8.7.2 密钥推测攻击 198
    8.8 消息认证码无法解决的问题 199
    8.8.1 对第三方证明 199
    8.8.2 防止否认 199
    8.9 本章小结 200
    8.10 小测验的答案 200
    第9章 数字签名——消息到底是谁写的 203
    9.1 羊妈妈的认证 204
    9.2 本章学习的内容 204
    9.3 数字签名 204
    9.3.1 Alice的借条 204
    9.3.2 从消息认证码到数字签名 205
    9.3.3 签名的生成和验证 206
    9.3.4 公钥密码与数字签名 207
    9.4 数字签名的方法 209
    9.4.1 直接对消息签名的方法 209
    9.4.2 对消息的散列值签名的方法 211
    9.5 对数字签名的疑问 214
    9.5.1 密文为什么能作为签名使用 214
    9.5.2 数字签名不能保证机密性吗 214
    9.5.3 这种签名可以随意复制吗 215
    9.5.4 消息内容会不会被任意修改 215
    9.5.5 签名会不会被重复使用 216
    9.5.6 删除签名也无法“作废合同”吗 216
    9.5.7 如何防止否认 217
    9.5.8 数字签名真的能够代替签名吗 217
    9.6 数字签名的应用实例 218
    9.6.1 安全信息公告 218
    9.6.2 软件下载 219
    9.6.3 公钥证书 220
    9.6.4 SSL/TLS 220
    9.7 通过RSA实现数字签名 220
    9.7.1 用RSA生成签名 220
    9.7.2 用RSA验证签名 221
    9.7.3 具体实践一下吧 221
    9.8 其他的数字签名 222
    9.8.1 ElGamal方式 222
    9.8.2 DSA 223
    9.8.3 ECDSA 223
    9.8.4 Rabin方式 223
    9.9 对数字签名的攻击 223
    9.9.1 中间人攻击 223
    9.9.2 对单向散列函数的攻击 224
    9.9.3 利用数字签名攻击公钥密码 224
    9.9.4 潜在伪造 225
    9.9.5 其他攻击 226
    9.10 各种密码技术的对比 226
    9.10.1 消息认证码与数字签名 226
    9.10.2 混合密码系统与对散列值签名 227
    9.11 数字签名无法解决的问题 227
    9.12 本章小结 227
    9.13 小测验的答案 228
    第10章 证书——为公钥加上数字签名 229
    10.1 本章学习的内容 230
    10.2 证书 230
    10.2.1 什么是证书 230
    10.2.2 证书的应用场景 230
    10.3 实际生成一张证书 233
    10.3.1 赛门铁克的Digital ID免费试用服务 233
    10.3.2 生成证书 233
    10.3.3 显示证书 234
    10.3.4 证书标准规范 236
    10.4 公钥基础设施(PKI) 237
    10.4.1 什么是公钥基础设施 237
    10.4.2 PKI的组成要素 238
    10.4.3 认证机构的工作 240
    10.4.4 证书的层级结构 241
    10.4.5 各种各样的PKI 242
    10.5 对证书的攻击 243
    10.5.1 在公钥注册之前进行攻击 244
    10.5.2 注册相似人名进行攻击 245
    10.5.3 窃取认证机构的私钥进行攻击 245
    10.5.4 攻击者伪装成认证机构进行攻击 246
    10.5.5 钻CRL的空子进行攻击(1) 246
    10.5.6 钻CRL的空子进行攻击(2) 247
    10.5.7 Superfish 248
    10.6 关于证书的Q&A 249
    10.6.1 为什么需要证书 249
    10.6.2 通过自己的方法进行认证是不是更安全 250
    10.6.3 为什么要相信认证机构 251
    10.7 本章小结 252
    10.8 小测验的答案 253
    第3部分 密钥、随机数与应用技术 255
    第11章 密钥——秘密的精华 257
    11.1 本章学习的内容 258
    11.2 什么是密钥 258
    11.2.1 密钥就是一个巨大的数字 258
    11.2.2 密钥与明文是等价的 260
    11.2.3 密码算法与密钥 260
    11.3 各种不同的密钥 260
    11.3.1 对称密码的密钥与公钥密码的密钥 260
    11.3.2 消息认证码的密钥与数字签名的密钥 261
    11.3.3 用于确保机密性的密钥与用于认证的密钥 262
    11.3.4 会话密钥与主密钥 263
    11.3.5 用于加密内容的密钥与用于加密密钥的密钥 264
    11.4 密钥的管理 264
    11.4.1 生成密钥 264
    11.4.2 配送密钥 265
    11.4.3 更新密钥 265
    11.4.4 保存密钥 266
    11.4.5 作废密钥 267
    11.5 Diffie-Hellman密钥交换 268
    11.5.1 什么是Diffie-Hellman密钥交换 268
    11.5.2 Diffie-Hellman密钥交换的步骤 268
    11.5.3 Eve能计算出密钥吗 270
    11.5.4 生成元的意义 271
    11.5.5 具体实践一下 272
    11.5.6 椭圆曲线Diffie-Hellman密钥交换 273
    11.6 基于口令的密码(PBE) 274
    11.6.1 什么是基于口令的密码 274
    11.6.2 PBE加密 275
    11.6.3 PBE解密 276
    11.6.4 盐的作用 277
    11.6.5 口令的作用 279
    11.6.6 通过拉伸来改良PBE 279
    11.7 如何生成安全的口令 279
    11.7.1 使用只有自己才能知道的信息 280
    11.7.2 将多个不同的口令分开使用 280
    11.7.3 有效利用笔记 281
    11.7.4 理解口令的局限性 281
    11.7.5 使用口令生成和管理工具 282
    11.8 本章小结 282
    11.9 小测验的答案 283
    第12章 随机数——不可预测性的源泉 285
    12.1 骡子的锁匠铺 286
    12.2 本章学习的内容 286
    12.3 使用随机数的密码技术 286
    12.4 随机数的性质 287
    12.4.1 对随机数的性质进行分类 287
    12.4.2 随机性 288
    12.4.3 不可预测性 289
    12.4.4 不可重现性 289
    12.5 伪随机数生成器 291
    12.6 具体的伪随机数生成器 292
    12.6.1 杂乱的方法 293
    12.6.2 线性同余法 293
    12.6.3 单向散列函数法 296
    12.6.4 密码法 298
    12.6.5 ANSI X9.17 300
    12.6.6 其他算法 302
    12.7 对伪随机数生成器的攻击 303
    12.7.1 对种子进行攻击 303
    12.7.2 对随机数池进行攻击 303
    12.8 本章小结 304
    12.9 小测验的答案 304
    第13章 PGP——密码技术的完美组合 307
    13.1 本章学习的内容 308
    13.2 PGP简介 308
    13.2.1 什么是PGP 308
    13.2.2 关于OpenPGP 309
    13.2.3 关于GNU Privacy Guard 309
    13.2.4 PGP的功能 310
    13.3 生成密钥对 311
    13.4 加密与解密 314
    13.4.1 加密 314
    13.4.2 解密 316
    13.5 生成和验证数字签名 319
    13.5.1 生成数字签名 319
    13.5.2 验证数字签名 321
    13.6 生成数字签名并加密以及解密并验证数字签名 324
    13.6.1 生成数字签名并加密 324
    13.6.2 解密并验证数字签名 324
    13.7 信任网 328
    13.7.1 公钥合法性 328
    13.7.2 场景1:通过自己的数字签名进行确认 328
    13.7.3 场景2:通过自己完全信任的人的数字签名进行确认 329
    13.7.4 场景3:通过自己有限信任的多个人的数字签名进行确认 330
    13.7.5 公钥合法性与所有者信任是不同的 331
    13.7.6 所有者信任级别是因人而异的 331
    13.8 本章小结 333
    13.9 小测验的答案 333
    第14章 SSL/TLS——为了更安全的通信 335
    14.1 本章学习的内容 336
    14.2 什么是SSL/TLS 336
    14.2.1 Alice在Bob书店买书 336
    14.2.2 客户端与服务器 337
    14.2.3 用SSL/TLS承载HTTP 338
    14.2.4 SSL/TLS的工作 339
    14.2.5 SSL/TLS也可以保护其他的协议 340
    14.2.6 密码套件 340
    14.2.7 SSL与TLS的区别 341
    14.3 使用SSL/TLS进行通信 341
    14.3.1 层次化的协议 341
    14.3.2 1 TLS记录协议 343
    14.3.3 2-1 握手协议 344
    14.3.4 2-2 密码规格变更协议 350
    14.3.5 2-3 警告协议 351
    14.3.6 2-4 应用数据协议 351
    14.3.7 主密码 351
    14.3.8 TLS中使用的密码技术小结 353
    14.4 对SSL/TLS的攻击 353
    14.4.1 对各个密码技术的攻击 353
    14.4.2 OpenSSL的心脏出血漏洞 353
    14.4.3 SSL 3.0的漏洞与POODLE攻击 354
    14.4.4 FREAK攻击与密码产品出口管制 354
    14.4.5 对伪随机数生成器的攻击 355
    14.4.6 利用证书的时间差进行攻击 355
    14.5 SSL/TLS用户的注意事项 356
    14.5.1 不要误解证书的含义 356
    14.5.2 密码通信之前的数据是不受保护的 356
    14.5.3 密码通信之后的数据是不受保护的 356
    14.6 本章小结 357
    14.7 小测验的答案 357
    第15章 密码技术与现实社会——我们生活在不完美的安全中 359
    15.1 本章学习的内容 360
    15.2 密码技术小结 360
    15.2.1 密码学家的工具箱 360
    15.2.2 密码与认证 362
    15.2.3 密码技术的框架化 362
    15.2.4 密码技术与压缩技术 362
    15.3 虚拟货币——比特币 365
    15.3.1 什么是比特币 365
    15.3.2 P2P网络 366
    15.3.3 地址 366
    15.3.4 钱包 367
    15.3.5 区块链 367
    15.3.6 区块的添加 368
    15.3.7 交易 369
    15.3.8 挖矿 369
    15.3.9 确认 370
    15.3.10 匿名性 371
    15.3.11 信任的意义 371
    15.3.12 比特币小结 372
    15.4 追寻完美的密码技术 372
    15.4.1 量子密码 373
    15.4.2 量子计算机 374
    15.4.3 哪一种技术会率先进入实用领域 374
    15.5 只有完美的密码,没有完美的人 375
    15.5.1 理论是完美的,现实是残酷的 375
    15.5.2 防御必须天衣无缝,攻击只需突破一点 375
    15.5.3 攻击实例1:经过PGP加密的电子邮件 376
    15.5.4 攻击实例2:用SSL/TLS加密的信用卡号 377
    15.6 本章小结 379
    附录 椭圆曲线密码
    密码技术综合测验 381
    附录A 椭圆曲线密码 382
    附录B 密码技术综合测验 392
    参考文献 401
  • 内容简介:
    本书以图配文的形式,详细讲解了6种重要的密码技术:对称密码、公钥密码、单向散列函数、消息认证码、数字签名和伪随机数生成器。 
        第1部分讲述了密码技术的历史沿革、对称密码、分组密码模式(包括ECB、CBC、CFB、OFB、CTR)、公钥密码、混合密码系统。第2部分重点介绍了认证方面的内容,涉及单向散列函数、消息认证码、数字签名、证书等。第3部分讲述了密钥、随机数、PGP、SSL/TLS 以及密码技术在现实生活中的应用。
        第3版对旧版内容进行了大幅更新,并新增POODLE攻击、心脏出血漏洞、Superfish事件、SHA-3竞赛、Keccak、认证加密、椭圆曲线密码、比特币等内容。
  • 作者简介:
    结城浩(作者)
    生于1963年,日本杰出技术作家和程序员。在编程语言、设计模式、数学、加密技术等领域,编写了很多深受欢迎的入门书。代表作有《数学女孩》系列、《程序员的数学》等。 

    周自恒(译者) 
    IT、编程爱好者,初中时曾在NOI(国家信息学奥赛)天津赛区获一等奖,现就职于 某管理咨询公司,任咨询顾问兼战略技术总监。译著有《图解CIO工作指南(第4版)》《大数据的冲击》《代码的未来》《30天自制操作系统》《家用游戏机简史》《有趣的二进制》等。
  • 目录:
    目录

    第1部分 密码 1
    第1章 环游密码世界 3
    1.1 本章学习的内容 4
    1.2 密码 4
    1.2.1 Alice与Bob 4
    1.2.2 发送者、接收者和窃听者 4
    1.2.3 加密与解密 6
    1.2.4 密码保证了消息的机密性 7
    1.2.5 破译 7
    1.3 对称密码与公钥密码 8
    1.3.1 密码算法 8
    1.3.2 密钥 8
    1.3.3 对称密码与公钥密码 9
    1.3.4 混合密码系统 10
    1.4 其他密码技术 10
    1.4.1 单向散列函数 10
    1.4.2 消息认证码 10
    1.4.3 数字签名 11
    1.4.4 伪随机数生成器 11
    1.5 密码学家的工具箱 12
    1.6 隐写术与数字水印 13
    1.7 密码与信息安全常识 14
    1.7.1 不要使用保密的密码算法 14
    1.7.2 使用低强度的密码比不进行任何加密更危险 15
    1.7.3 任何密码总有一天都会被破解 15
    1.7.4 密码只是信息安全的一部分 16
    1.8 本章小结 16
    1.9 小测验的答案 17
    第2章 历史上的密码——写一篇别人看不懂的文章 19
    2.1 本章学习的内容 20
    2.2 恺撒密码 20
    2.2.1 什么是恺撒密码 21
    2.2.2 恺撒密码的加密 21
    2.2.3 恺撒密码的解密 22
    2.2.4 用暴力破解来破译密码 23
    2.3 简单替换密码 24
    2.3.1 什么是简单替换密码 24
    2.3.2 简单替换密码的加密 25
    2.3.3 简单替换密码的解密 26
    2.3.4 简单替换密码的密钥空间 26
    2.3.5 用频率分析来破译密码 26
    2.4 Enigma 31
    2.4.1 什么是Enigma 31
    2.4.2 用Enigma进行加密通信 31
    2.4.3 Enigma的构造 32
    2.4.4 Enigma的加密 34
    2.4.5 每日密码与通信密码 36
    2.4.6 避免通信错误 36
    2.4.7 Enigma的解密 36
    2.4.8 Enigma的弱点 38
    2.4.9 Enigma的破译 38
    2.5 思考 40
    2.6 本章小结 41
    2.7 小测验的答案 42
    第3章 对称密码(共享密钥密码)——用相同的密钥进行加密和解密 45
    3.1 炒鸡蛋与对称密码 46
    3.2 本章学习的内容 46
    3.3 从文字密码到比特序列密码 46
    3.3.1 编码 46
    3.3.2 XOR 47
    3.4 一次性密码本——绝对不会被破译的密码 50
    3.4.1 什么是一次性密码本 50
    3.4.2 一次性密码本的加密 50
    3.4.3 一次性密码本的解密 51
    3.4.4 一次性密码本是无法破译的 51
    3.4.5 一次性密码本为什么没有被使用 52
    3.5 DES 53
    3.5.1 什么是DES 53
    3.5.2 加密和解密 54
    3.5.3 DES的结构(Feistel网络) 54
    3.5.4 差分分析与线性分析 60
    3.6 三重DES 61
    3.6.1 什么是三重DES 61
    3.6.2 三重DES的加密 61
    3.6.3 三重DES的解密 63
    3.6.4 三重DES的现状 64
    3.7 AES的选定过程 65
    3.7.1 什么是AES 65
    3.7.2 AES的选拔过程 65
    3.7.3 AES最终候选算法的确定与AES的最终确定 66
    3.8 Rijndael 66
    3.8.1 什么是Rijndael 66
    3.8.2 Rijndael的加密和解密 67
    3.8.3 Rijndael的破译 71
    3.8.4 应该使用哪种对称密码呢 71
    3.9 本章小结 72
    3.10 小测验的答案 73
    第4章 分组密码的模式——分组密码是如何迭代的 75
    4.1 本章学习的内容 76
    4.2 分组密码的模式 77
    4.2.1 分组密码与流密码 77
    4.2.2 什么是模式 77
    4.2.3 明文分组与密文分组 78
    4.2.4 主动攻击者Mallory 78
    4.3 ECB模式 79
    4.3.1 什么是ECB模式 79
    4.3.2 ECB模式的特点 80
    4.3.3 对ECB模式的攻击 80
    4.4 CBC模式 82
    4.4.1 什么是CBC模式 82
    4.4.2 初始化向量 83
    4.4.3 CBC模式的特点 84
    4.4.4 对CBC模式的攻击 84
    4.4.5 填充提示攻击 86
    4.4.6 对初始化向量(IV)进行攻击 86
    4.4.7 CBC 模式的应用实例 86
    4.5 CFB模式 88
    4.5.1 什么是CFB模式 88
    4.5.2 初始化向量 89
    4.5.3 CFB模式与流密码 89
    4.5.4 CFB模式的解密 90
    4.5.5 对CFB模式的攻击 90
    4.6 OFB模式 91
    4.6.1 什么是OFB模式 91
    4.6.2 初始化向量 92
    4.6.3 CFB模式与OFB模式的对比 92
    4.7 CTR模式 93
    4.7.1 计数器的生成方法 95
    4.7.2 OFB模式与CTR模式的对比 95
    4.7.3 CTR模式的特点 95
    4.7.4 错误与机密性 96
    4.8 应该使用哪种模式呢 96
    4.9 本章小结 97
    4.10 小测验的答案 98
    第5章 公钥密码——用公钥加密,用私钥解密 101
    5.1 投币寄物柜的使用方法 102
    5.2 本章学习的内容 102
    5.3 密钥配送问题 102
    5.3.1 什么是密钥配送问题 102
    5.3.2 通过事先共享密钥来解决 104
    5.3.3 通过密钥分配中心来解决 105
    5.3.4 通过Diffie-Hellman密钥交换来解决密钥配送问题 106
    5.3.5 通过公钥密码来解决密钥配送问题 106
    5.4 公钥密码 107
    5.4.1 什么是公钥密码 107
    5.4.2 公钥密码的历史 108
    5.4.3 公钥通信的流程 108
    5.4.4 各种术语 110
    5.4.5 公钥密码无法解决的问题 110
    5.5 时钟运算 110
    5.5.1 加法 111
    5.5.2 减法 113
    5.5.3 乘法 114
    5.5.4 除法 114
    5.5.5 乘方 118
    5.5.6 对数 118
    5.5.7 从时钟指针到RSA 119
    5.6 RSA 120
    5.6.1 什么是RSA 120
    5.6.2 RSA加密 120
    5.6.3 RSA解密 121
    5.6.4 生成密钥对 122
    5.6.5 具体实践一下吧 125
    5.7 对RSA的攻击 128
    5.7.1 通过密文来求得明文 128
    5.7.2 通过暴力破解来找出D 128
    5.7.3 通过E和N求出D 129
    5.7.4 中间人攻击 130
    5.7.5 选择密文攻击 132
    5.8 其他公钥密码 133
    5.8.1 ElGamal方式 133
    5.8.2 Rabin方式 133
    5.8.3 椭圆曲线密码 133
    5.9 关于公钥密码的Q&A 133
    5.9.1 公钥密码的机密性 134
    5.9.2 公钥密码与对称密码的密钥长度 134
    5.9.3 对称密码的未来 135
    5.9.4 RSA与质数 135
    5.9.5 RSA与质因数分解 136
    5.9.6 RSA的长度 136
    5.10 本章小结 138
    5.11 小测验的答案 139
    第6章 混合密码系统——用对称密码提高速度,用公钥密码保护会话密钥 141
    6.1 混合动力汽车 142
    6.2 本章学习的内容 142
    6.3 混合密码系统 142
    6.3.1 对称密码与公钥密码 142
    6.3.2 混合密码系统 143
    6.3.3 加密 144
    6.3.4 解密 146
    6.3.5 混合密码系统的具体例子 147
    6.4 怎样才是高强度的混合密码系统 147
    6.4.1 伪随机数生成器 147
    6.4.2 对称密码 148
    6.4.3 公钥密码 148
    6.4.4 密钥长度的平衡 148
    6.5 密码技术的组合 148
    6.6 本章小结 149
    6.7 小测验的答案 150
    第2部分 认证 151
    第7章 单向散列函数——获取消息的“指纹” 153
    7.1 本章学习的内容 154
    7.2 什么是单向散列函数 154
    7.2.1 这个文件是不是真的呢 154
    7.2.2 什么是单向散列函数 157
    7.2.3 单向散列函数的性质 159
    7.2.4 关于术语 162
    7.3 单向散列函数的实际应用 163
    7.3.1 检测软件是否被篡改 163
    7.3.2 基于口令的加密 165
    7.3.3 消息认证码 165
    7.3.4 数字签名 165
    7.3.5 伪随机数生成器 165
    7.3.6 一次性口令 165
    7.4 单向散列函数的具体例子 166
    7.4.1 MD4、MD5 166
    7.4.2 SHA-1、SHA-256、SHA-384、SHA-512 166
    7.4.3 RIPEMD-160 167
    7.4.4 SHA-3 167
    7.5 SHA-3的选拔过程 168
    7.5.1 什么是SHA-3 168
    7.5.2 SHA-3的选拔过程 168
    7.5.3 SHA-3最终候选名单的确定与SHA-3的最终确定 168
    7.6 Keccak 169
    7.6.1 什么是Keccak 169
    7.6.2 海绵结构 170
    7.6.3 双工结构 171
    7.6.4 Keccak的内部状态 172
    7.6.5 函数Keccak-f?[b] 174
    7.6.6 对Keccak的攻击 177
    7.6.7 对缩水版Keccak的攻击竞赛 177
    7.7 应该使用哪种单向散列函数呢 178
    7.8 对单向散列函数的攻击 178
    7.8.1 暴力破解(攻击故事1) 178
    7.8.2 生日攻击(攻击故事2) 180
    7.9 单向散列函数无法解决的问题 182
    7.10 本章小结 183
    7.11 小测验的答案 184
    第8章 消息认证码——消息被正确传送了吗 187
    8.1 本章学习的内容 188
    8.2 消息认证码 188
    8.2.1 汇款请求是正确的吗 188
    8.2.2 什么是消息认证码 189
    8.2.3 消息认证码的使用步骤 190
    8.2.4 消息认证码的密钥配送问题 190
    8.3 消息认证码的应用实例 191
    8.3.1 SWIFT 191
    8.3.2 IPsec 191
    8.3.3 SSL/TLS 192
    8.4 消息认证码的实现方法 192
    8.4.1 使用单向散列函数实现 192
    8.4.2 使用分组密码实现 192
    8.4.3 其他实现方法 192
    8.5 认证加密 192
    8.6 HMAC的详细介绍 193
    8.6.1 什么是HMAC 193
    8.6.2 HMAC的步骤 194
    8.7 对消息认证码的攻击 196
    8.7.1 重放攻击 196
    8.7.2 密钥推测攻击 198
    8.8 消息认证码无法解决的问题 199
    8.8.1 对第三方证明 199
    8.8.2 防止否认 199
    8.9 本章小结 200
    8.10 小测验的答案 200
    第9章 数字签名——消息到底是谁写的 203
    9.1 羊妈妈的认证 204
    9.2 本章学习的内容 204
    9.3 数字签名 204
    9.3.1 Alice的借条 204
    9.3.2 从消息认证码到数字签名 205
    9.3.3 签名的生成和验证 206
    9.3.4 公钥密码与数字签名 207
    9.4 数字签名的方法 209
    9.4.1 直接对消息签名的方法 209
    9.4.2 对消息的散列值签名的方法 211
    9.5 对数字签名的疑问 214
    9.5.1 密文为什么能作为签名使用 214
    9.5.2 数字签名不能保证机密性吗 214
    9.5.3 这种签名可以随意复制吗 215
    9.5.4 消息内容会不会被任意修改 215
    9.5.5 签名会不会被重复使用 216
    9.5.6 删除签名也无法“作废合同”吗 216
    9.5.7 如何防止否认 217
    9.5.8 数字签名真的能够代替签名吗 217
    9.6 数字签名的应用实例 218
    9.6.1 安全信息公告 218
    9.6.2 软件下载 219
    9.6.3 公钥证书 220
    9.6.4 SSL/TLS 220
    9.7 通过RSA实现数字签名 220
    9.7.1 用RSA生成签名 220
    9.7.2 用RSA验证签名 221
    9.7.3 具体实践一下吧 221
    9.8 其他的数字签名 222
    9.8.1 ElGamal方式 222
    9.8.2 DSA 223
    9.8.3 ECDSA 223
    9.8.4 Rabin方式 223
    9.9 对数字签名的攻击 223
    9.9.1 中间人攻击 223
    9.9.2 对单向散列函数的攻击 224
    9.9.3 利用数字签名攻击公钥密码 224
    9.9.4 潜在伪造 225
    9.9.5 其他攻击 226
    9.10 各种密码技术的对比 226
    9.10.1 消息认证码与数字签名 226
    9.10.2 混合密码系统与对散列值签名 227
    9.11 数字签名无法解决的问题 227
    9.12 本章小结 227
    9.13 小测验的答案 228
    第10章 证书——为公钥加上数字签名 229
    10.1 本章学习的内容 230
    10.2 证书 230
    10.2.1 什么是证书 230
    10.2.2 证书的应用场景 230
    10.3 实际生成一张证书 233
    10.3.1 赛门铁克的Digital ID免费试用服务 233
    10.3.2 生成证书 233
    10.3.3 显示证书 234
    10.3.4 证书标准规范 236
    10.4 公钥基础设施(PKI) 237
    10.4.1 什么是公钥基础设施 237
    10.4.2 PKI的组成要素 238
    10.4.3 认证机构的工作 240
    10.4.4 证书的层级结构 241
    10.4.5 各种各样的PKI 242
    10.5 对证书的攻击 243
    10.5.1 在公钥注册之前进行攻击 244
    10.5.2 注册相似人名进行攻击 245
    10.5.3 窃取认证机构的私钥进行攻击 245
    10.5.4 攻击者伪装成认证机构进行攻击 246
    10.5.5 钻CRL的空子进行攻击(1) 246
    10.5.6 钻CRL的空子进行攻击(2) 247
    10.5.7 Superfish 248
    10.6 关于证书的Q&A 249
    10.6.1 为什么需要证书 249
    10.6.2 通过自己的方法进行认证是不是更安全 250
    10.6.3 为什么要相信认证机构 251
    10.7 本章小结 252
    10.8 小测验的答案 253
    第3部分 密钥、随机数与应用技术 255
    第11章 密钥——秘密的精华 257
    11.1 本章学习的内容 258
    11.2 什么是密钥 258
    11.2.1 密钥就是一个巨大的数字 258
    11.2.2 密钥与明文是等价的 260
    11.2.3 密码算法与密钥 260
    11.3 各种不同的密钥 260
    11.3.1 对称密码的密钥与公钥密码的密钥 260
    11.3.2 消息认证码的密钥与数字签名的密钥 261
    11.3.3 用于确保机密性的密钥与用于认证的密钥 262
    11.3.4 会话密钥与主密钥 263
    11.3.5 用于加密内容的密钥与用于加密密钥的密钥 264
    11.4 密钥的管理 264
    11.4.1 生成密钥 264
    11.4.2 配送密钥 265
    11.4.3 更新密钥 265
    11.4.4 保存密钥 266
    11.4.5 作废密钥 267
    11.5 Diffie-Hellman密钥交换 268
    11.5.1 什么是Diffie-Hellman密钥交换 268
    11.5.2 Diffie-Hellman密钥交换的步骤 268
    11.5.3 Eve能计算出密钥吗 270
    11.5.4 生成元的意义 271
    11.5.5 具体实践一下 272
    11.5.6 椭圆曲线Diffie-Hellman密钥交换 273
    11.6 基于口令的密码(PBE) 274
    11.6.1 什么是基于口令的密码 274
    11.6.2 PBE加密 275
    11.6.3 PBE解密 276
    11.6.4 盐的作用 277
    11.6.5 口令的作用 279
    11.6.6 通过拉伸来改良PBE 279
    11.7 如何生成安全的口令 279
    11.7.1 使用只有自己才能知道的信息 280
    11.7.2 将多个不同的口令分开使用 280
    11.7.3 有效利用笔记 281
    11.7.4 理解口令的局限性 281
    11.7.5 使用口令生成和管理工具 282
    11.8 本章小结 282
    11.9 小测验的答案 283
    第12章 随机数——不可预测性的源泉 285
    12.1 骡子的锁匠铺 286
    12.2 本章学习的内容 286
    12.3 使用随机数的密码技术 286
    12.4 随机数的性质 287
    12.4.1 对随机数的性质进行分类 287
    12.4.2 随机性 288
    12.4.3 不可预测性 289
    12.4.4 不可重现性 289
    12.5 伪随机数生成器 291
    12.6 具体的伪随机数生成器 292
    12.6.1 杂乱的方法 293
    12.6.2 线性同余法 293
    12.6.3 单向散列函数法 296
    12.6.4 密码法 298
    12.6.5 ANSI X9.17 300
    12.6.6 其他算法 302
    12.7 对伪随机数生成器的攻击 303
    12.7.1 对种子进行攻击 303
    12.7.2 对随机数池进行攻击 303
    12.8 本章小结 304
    12.9 小测验的答案 304
    第13章 PGP——密码技术的完美组合 307
    13.1 本章学习的内容 308
    13.2 PGP简介 308
    13.2.1 什么是PGP 308
    13.2.2 关于OpenPGP 309
    13.2.3 关于GNU Privacy Guard 309
    13.2.4 PGP的功能 310
    13.3 生成密钥对 311
    13.4 加密与解密 314
    13.4.1 加密 314
    13.4.2 解密 316
    13.5 生成和验证数字签名 319
    13.5.1 生成数字签名 319
    13.5.2 验证数字签名 321
    13.6 生成数字签名并加密以及解密并验证数字签名 324
    13.6.1 生成数字签名并加密 324
    13.6.2 解密并验证数字签名 324
    13.7 信任网 328
    13.7.1 公钥合法性 328
    13.7.2 场景1:通过自己的数字签名进行确认 328
    13.7.3 场景2:通过自己完全信任的人的数字签名进行确认 329
    13.7.4 场景3:通过自己有限信任的多个人的数字签名进行确认 330
    13.7.5 公钥合法性与所有者信任是不同的 331
    13.7.6 所有者信任级别是因人而异的 331
    13.8 本章小结 333
    13.9 小测验的答案 333
    第14章 SSL/TLS——为了更安全的通信 335
    14.1 本章学习的内容 336
    14.2 什么是SSL/TLS 336
    14.2.1 Alice在Bob书店买书 336
    14.2.2 客户端与服务器 337
    14.2.3 用SSL/TLS承载HTTP 338
    14.2.4 SSL/TLS的工作 339
    14.2.5 SSL/TLS也可以保护其他的协议 340
    14.2.6 密码套件 340
    14.2.7 SSL与TLS的区别 341
    14.3 使用SSL/TLS进行通信 341
    14.3.1 层次化的协议 341
    14.3.2 1 TLS记录协议 343
    14.3.3 2-1 握手协议 344
    14.3.4 2-2 密码规格变更协议 350
    14.3.5 2-3 警告协议 351
    14.3.6 2-4 应用数据协议 351
    14.3.7 主密码 351
    14.3.8 TLS中使用的密码技术小结 353
    14.4 对SSL/TLS的攻击 353
    14.4.1 对各个密码技术的攻击 353
    14.4.2 OpenSSL的心脏出血漏洞 353
    14.4.3 SSL 3.0的漏洞与POODLE攻击 354
    14.4.4 FREAK攻击与密码产品出口管制 354
    14.4.5 对伪随机数生成器的攻击 355
    14.4.6 利用证书的时间差进行攻击 355
    14.5 SSL/TLS用户的注意事项 356
    14.5.1 不要误解证书的含义 356
    14.5.2 密码通信之前的数据是不受保护的 356
    14.5.3 密码通信之后的数据是不受保护的 356
    14.6 本章小结 357
    14.7 小测验的答案 357
    第15章 密码技术与现实社会——我们生活在不完美的安全中 359
    15.1 本章学习的内容 360
    15.2 密码技术小结 360
    15.2.1 密码学家的工具箱 360
    15.2.2 密码与认证 362
    15.2.3 密码技术的框架化 362
    15.2.4 密码技术与压缩技术 362
    15.3 虚拟货币——比特币 365
    15.3.1 什么是比特币 365
    15.3.2 P2P网络 366
    15.3.3 地址 366
    15.3.4 钱包 367
    15.3.5 区块链 367
    15.3.6 区块的添加 368
    15.3.7 交易 369
    15.3.8 挖矿 369
    15.3.9 确认 370
    15.3.10 匿名性 371
    15.3.11 信任的意义 371
    15.3.12 比特币小结 372
    15.4 追寻完美的密码技术 372
    15.4.1 量子密码 373
    15.4.2 量子计算机 374
    15.4.3 哪一种技术会率先进入实用领域 374
    15.5 只有完美的密码,没有完美的人 375
    15.5.1 理论是完美的,现实是残酷的 375
    15.5.2 防御必须天衣无缝,攻击只需突破一点 375
    15.5.3 攻击实例1:经过PGP加密的电子邮件 376
    15.5.4 攻击实例2:用SSL/TLS加密的信用卡号 377
    15.6 本章小结 379
    附录 椭圆曲线密码
    密码技术综合测验 381
    附录A 椭圆曲线密码 382
    附录B 密码技术综合测验 392
    参考文献 401
查看详情
12
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