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内容简介

　　《安全通信论》是专门论述如何实现安全通信的论著。它以信息论与系统论等的观点和相应的研究方法为出发点，采用系统分析的方式，对不同模式下的通信安全问题进行了深入分析，在总结作者多年研究成果的同时，试图有机地结合通信理论与信息安全理论的相关理论，构建具有复合交叉性的新学科——“安全通信论”。
　　《安全通信论》共分8章：第1章为绪言，从通信系统的基本概念出发，阐述了安全通信这一学科的基本特征和研究方法；第2章主要分析通信系统的基本模式；第3章主要论述安全通信理论研究的理论基础；第4章着重分析以加密算法和认证技术为主要内容的安全通信的基本手段和方法；第5章论述安全通信协议；第6章论述管理安全下的安全措施；第7章主要论述非技术因素的安全保障；第8章是对本书的总结和展望。

内页插图

目录

第1章　绪言
1．1　安全通信论的概念
1．2　安全通信论中的基本问题
1．3　安全通信的发展与通信及信息安全的理论和实践的关系
1．4　安全通信论应遵循的基本研究方法
1．5　安全通信论的基本框架结构
1．6　小结
第2章　通信模型
2．1　引言
2．2　点对点通信模式
2．3　通信网的基本概念、结构及分类
2．4　典型通信网络分析
2．4．1　典型有线网络
2．4．2　典型无线网络
2．4．3　智能网和电信管理网
2．4．4　下一代网络
2．5　小结
第3章　安全通信论的理论基础
3．1　引言
3．2　事件不确定性的概率场描述
3．3　信息的特征
3．4　信息量
3．4．1　自信息量
3．4．2　互信息
3．4．3　鉴别信息
3．5　系统与控制论的相关理论与方法
3．6　安全通信中的基础理论、
……
第4章　安全通信的实现之一——加密与认证
第5章　安全通信的实现之二——安全通信协议
第6章　安全通信的实现之三——管理安全
第7章　安全通信的实现之四——非技术因素的保障
第8章　总结与展望
参考文献

精彩书摘

　　第1章绪言
　　1．1安全通信论的概念
　　通信可理解为信息的传输、交换等相应的处理。通信系统则是实现信息传输、交换和处理的具体设备的集合，也可理解为用来实现通信的设备的总和，它以最基本的“输入一处理一输出”模式为基础，并处于不断的发展之中，已从单纯的“信源一信道一信宿”模式发展成为具有广泛互联的通信网络及相关的辅助网络，并进一步向着网格网络等下一代网络（NGN）等模式发展。通信业已成为整个信息社会的高级“神经中枢”，通信系统不仅成为具有举足轻重的影响力的基础设施，也成为人们日常生活中用于沟通交流的必备工具。它的技术水准在很大程度上是展现一个国家或地区的科技水平的重要指标，更成为一个国家和地区的科技创新的重要策动力量。
　　在设计和评价通信系统时，需要用到相应的性能指标，这些指标大致可归纳为有效性、可靠性、适应性、稳健性、经济性和安全性等特性。对通信系统中的信息传输来说，它主要涉及有效性和可靠性；对于通信系统的构造、维护等来说，它最终体现在稳健性和经济性指标上；而对于通信系统中传输的信息是否安全、完整和可用等角度来分析，就涉及相应的安全性分析。Shann。n通过对传统通信系统的分析，认为从技术层面上来评估或优化通信系统，它所涉及的主要性能指标可归纳为可靠性、为效性和安全性，早在20世纪4。年代后期，他发表了著名的《保密系统的信息理论》论文，并采用概率统计的观点及信息论的手段定量地分析了明文源、密钥源、密文源，进而提出了唯一解距离等描述密码体制的物理量，并深入分析了理想保密、绝对保密等密码体制。他的工作为深入分析通信系统的安全性能及针对安全性能的优化建立了可靠的理论依据，开创了通信系统安全性能理论分析的先声。
　　随着通信系统的发展，尤其以网络互联为基础的通信模式的普及，通信系统的安全问题越来越突出，同时，以密码学为代表的信息安全技术也有了长足的进步，由此，人们越来越重视通信系统中安全问题的分析研究，但往往是以信息流的安全为主要研究对象，仅把通信系统作为信息安全的应用领域，这种观点虽作为主流观点影响了很长时间，但随着各种研究成果的大量涌现，人们的观点也发生了改变，提出了“安全通信论”的概念。何谓“安全通信论”，就是以通信为核心，把与通信相关的，能确保促使通信安全性能优化的一切理论、技术、操作、人员、环境、法规等因素所组成的一个研究方向及学科门类。它突出了通信的主体地位，在更宽泛的意义下来讨论包括网络在内的所有通信系统的安全性能，它不仅包含了已有的关于通信系统安全的概念、理论、技术等内容，还极大地拓展了通信系统安全的范围。概括起来，安全通信论至少应该包括以下几个方面的安全概念：一是传统的通信系统中数据形式等的信息安全，也就是传统的以信息流为主体的安全；二是包括通信系统设备等在内的系统安全，它涉及系统的可用性、稳健性以及系统的正常运行、维护和维修等内容；其三，它还包括使用通信系统的用户的安全，这个层面的安全不仅仅指一个个具体直接使用系统者的安全，还包括所在的地区和相应的国家主权等方面的安全；等等。随着科技的发展，相应的安全的范围还将进一步拓展。
　　虽然安全通信论可被简单地描述为研究通信的安全性能的理论、技术和方法等的总和，但在科技突飞猛进的当今，不仅纯粹的信息安全的研究业已非常深入，同样地，有关通信的研究的进展也异常迅猛，安全通信论作为通信理论与信息安全等理论有机融合的交叉学科，既可以看成已经建立起来的通信与信息安全各自部门之间的共同地带，当然也是曾经的“无人区”，这正如维纳所说：“在科学发展上可以得到最大收获的领域是各种已经建立起来的部门之间的无人区。”我们相信，安全通信论具有深厚理论支撑的同时，必将展现蓬勃发展的态势，它更将成为具有鲜明特色的综合性的学科新方向。
　　……

前言/序言

　　随着通信技术的不断发展及通信在人们生产生活中的普及，通信设备越来越成为重要的社会基础设施，随之而来的通信的安全问题也日益显现，而解决这个问题的理论、技术、手段和举措等就构成了一个新颖的学科方向，可用“安全通信论”来概括。
　　早在20世纪四五十年代，Shannon就关注通信中的安全问题，他在提出了基于统计意义上的信息理论之后，在通信系统的优化指标中首次提出了安全性指标，并就保密通信等通信安全问题展开了卓有成效的研究，得到了著名的Shannon保密定理等。虽然Shannon只是研究基于点对点通信模式的安全性能，所获得的主要成果也是基于这种通信模式的，但他的研究工作仍具有非常重要的意义：一是由此开创了定量分析通信安全的先河，并把原本仅是保密工程实践中的具体技巧和经验提升为具有严格理论支撑的密码学理论；二是由此延展开来，它成为安全通信学理论的重要组成部分，更由于点对点的通信模式是所有通信模式的基础，面向点对点模式的安全通信理论自然也成为安全通信论的基础；三是从方法论来讲，Shannon的研究方法具有很强的示范作用；等等。
　　现今，通信系统的模式逐渐向着以网络为基本支撑的模式转变，由此而来的通信安全也有了相应的改变，现在的一个共识是密码学和安全通信协议成为实现通信安全的基本支撑点，随着密码技术和安全通信协议研究的日益深入，相关的材料也已相当丰富，在此基础上，相应的理论体系也越来越趋于完善，作为通信系统安全这一交叉性的学科一一安全通信论也已经基本形成。
　　本书以通信系统中的安全问题为研究对象，试着以信息论和系统论为研究问题的基本工具，对于包括下一代网络在内的各种通信模式的安全问题进行了深入的讨论，试图从中寻找到它们内在的共同规律，以期对各种通信模式下的通信安全有更深刻的认识。本书包含了作者多年来对信息论、网络的体系结构和通信安全问题等研究的相关成果，试图通过总结，使之构成安全通信学科的专门著作。本书共分8章。具体的结构为：第l章是绪言，从通信系统和信息安全等的基本概念出发，阐述了安全通信论这一学科的基本特征和研究方法；第2章具体分析通信模式，对包括下一代网络在内的通信模式的结构及特性进行分析，为研究不同通信模式下的安全做好准备；第3章重点讨论安全通信论中处理问题的基本观点和方法，分别从系统控制论和信息论的角度来分析安全通信的本质特性；第4章着重分析加密算法和认证技术的相关理论；第5章论述具有很强规范性和标准性的安全通信协议，不仅分析了协议的结构和功能，同时也阐述了它们的设计思想；第6章分析了在网络模式下的管理安全的实现，分别就预防攻击和检测入侵的理论和方法展开论述；第7章重点分析通信安全中的非技术因素的保障作用，它通过对“人”的行为的规范，以及环境等的影响来促进通信安全水平的提高；第8章是总结与展望，尤其对作者在该领域中的相关研究的成果进行了总结，并提出了几点具有重要意义的展望和设想，这些也可看成是安全通信论的发展趋势。
　　本书虽以论述实现通信安全的理论和方法为重点，但信息和网络的理论也有较多论述，对于想较深入地了解信息理论和网络理论的读者来说，本书也不失为是一本能窥探门径的书籍。本书是作者在该领域中长期研究的一个总结，感谢该领域中提供卓越论述的各位作者，在学习他们资料的基础上，不仅学到了很多知识，而且也获得了研究成果。同时，非常感谢家人的理解和支持，他们温暖的支持和守望，让我在耐得寂寞中获得最可宝贵的慰藉，谨把该书作为初熟的果子，敬献给我的家人。
　　感谢“杭州电子科技大学专著出版基金”资助出版，最后，殷切地希望读者能提出宝贵意见，以便我能进一步改进和提高。
　　张焕炯
　　2013年9月于杭州
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