密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析(英文版) 董玲,陈克非 9787040313314 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董玲，陈克非 著

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• 密码学
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• 密码协议设计
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• 计算机科学

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040313314

商品编码：29573356969

包装：精装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析(英文版)

定价：48.00元

作者：董玲,陈克非

出版社：高等教育出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787040313314

字数：

页码：373

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.763kg

编辑推荐

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内容提要

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《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析（英文版）》主要介绍如何利用系统工程思想和可信任新鲜性的方法，分析和设计密码通信协议。作者基于可信任的新鲜性标识符概念，提出了一个新颖的新鲜性原则。该原则指出了一种有效的、易用的密码协议安全性分析方法。使用这种分析方法，可以有效检验协议在实际应用中能否满足安全需要。此外，书中给出大量的分析实0例，详细说明如何基于概率定义安全性，如何将安全指标定量化，如何针对具体的协议寻找漏洞，如何自动实现协议漏洞的查找，等等。
《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析（英文版）》总结了作者近年来的研究成果，这些成果的有效性和易用性对从事通信协议安全性研究的人员，特别是工程技术人员，具有很好的参考和实用价值。董玲网络系统建设和信息安全领域高级工程师，上海交通大学密码与信息安全实验室教授、研究兴趣是信息安全和应用密码学，特别是实际应用的密码通信协议和密码系统的安全性分析。陈克非上海交通大学计算机科学与工程系教授，长期从事密码与信息安全理论研究。主要研究兴趣是序列密码、可证明安全、密码协议分析、数据安全。近年来承担多项国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划（863计划），发表学术论文150多篇，编辑出版学术著作7部。

目录

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l Introductioof Cryptographic Protocols
1.1 Informatiosecurity and cryptography
1.2 Classes of cryptographic protocols
1.2.1 Authenticatioprotocol
1.2.2 Kev establishment protocol
1.2.3 Electronic merce protocol
1.2.4 Secure multi-party protocol
1.3 Security of cryptographic protocols
1.4 Motivations of this book
References

2 Background of Cryptographic Protocols
2.1 Preliminaries
2.1.1 Functions
2.1.2 Terminology
2.2 Cryptographic primitives
2.2.1 Cryptology
2.2.2 Symmetric-key encryption
2.2.3 Public-key encryption
2.2.4 Digital signatures
2.2.5 Hash Functions
2.2.6 Message authentication
2.3 Cryptographic protocols
2.3.1 Secure channel
2.3.2 Principals
2.3.3 Time-variant parameters
2.3.4 Challenge and response
2.3.5 Other classes of cryptographic protocols
2.4 Security of cryptographic protoco
2.4.1 Attacks oprimitives
2.4.2 Attacks oprotocols
2.4.3 Security of protocols
2.4.4 Analysis methods for protocol security
2.5 Communicatiothreat model
2.5.1 Dolev-Yao threat model
2.5.2 Assumptions ofprotoc01 environment
2.5.3 Expressions of cryptographic protocols
References

3 Engineering Principles for Security Desigof Protocols
3.1 Introductioof engineering principles
3.1.1 Prudent engineering principles
3.1.2 Cryptographic protocol engineering principles
3.2 Protocol engineering requirement analysis
3.2.1 Security requirement analysis
3.2.2 Plailltext analysis
3.2.3 Applicatioenvironment analysis
3.2.4 Attack model and adversary abilities analysis
3.2.5 Cryptographic service requirement analysis
3.3 Detailed protocol design
3.3.1 Liveness of the principal’S identity
3.3.2 neshness and associatioof time-variant parameter
3.3.3 Data integrity protectioof message
3.3.4 Stepwise refinement
3.4 Provable security References.

4 Informal Analysis Schemes of Cryptographic Protocols
4.1 The security of cryptographic protocols
4.1.1 Authenticity and confidentiality under putational model
4.1.2 Security definitions
4.2 Security mechanism based otrusted freshenss
4.2.1 Notions
4.2.2 Freshness principle
4.2.3 Security of authenticatioprotoc01
4.2.4 Manual analysis based otrusted freshness
4.2.5 Applicatioof security analysis based otrusted freshness
4.3 Analysis of classic attacks
4.3.1 Maithe middle attack
4.3.2 Source-substitutioattack
……
5 Security Analysis of Real World Protocols
6 Guarantee of Cryptographic Protocol Security
7 Formalism of Protocol Security Analysis
8 Desigof Cryptographic Protocols Based oTrusted
9 Automated Analysis of Cryptographic Protocols
Index

作者介绍

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文摘

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Over the ages，informatiowas typically stored and transmitted opaper，whereas much of it now resides omagic media and iS transmitted via puter works.As we all know.it iS much easier to copy and alterinformatiostored and transmitted electronically thathat opaper.Infor-matiosecurity intends to provide security services for informatioidigitalform·Informatiosecurity objectives include confidentiality，data integrity，authentication，non-repudiation，access control，availability，fairness and SO on·Computer and work security research and development foCUS othefirst four general security services，from which other security services，such as access control，and fairness cabe derivedwhich is well addressed.For strict 0r inquisitive readers，please refer to book 11 for detailed information.一Confidentiality is a service used to keep the content of informatiofrom aU but those authorized to have it.That is，the informatioia puter systeror transmitted informatiocannot be prehended by unau- thorized parties·Secrecy IS a term synonymous with confidentiality and privacy.
……

序言

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密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析（英文版） 作者： 董玲, 陈克非 出版社： 高等教育出版社 ISBN： 9787040313314 引言：信息时代的安全基石 在当今高度互联的信息时代，信息安全的重要性不言而喻。从个人隐私到国家机密，从金融交易到军事通信，无不依赖于安全可靠的信息传输和处理。而密码协议，作为构建信息安全体系的基石，其设计的有效性和鲁棒性直接关系到整个系统的安全。然而，传统的密码协议安全性分析往往侧重于加密算法本身的强度，而忽略了协议在实际运行过程中可能面临的诸多挑战，其中“新鲜性”（Freshness）问题便是尤为突出且难以处理的一环。 “可信任新鲜性”（Trusted Freshness）的概念，正是为了解决传统密码协议在安全分析中存在的这一短板而提出的。它强调在协议的设计和分析中，不仅要考虑信息本身的机密性和完整性，更要关注信息的“时效性”和“唯一性”，即保证通信双方接收到的信息确实是当前的一次合法通信，而非攻击者重放的旧信息或伪造的假信息。本研究，由董玲与陈克非两位学者倾力打造的《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析》（英文版），正是深入探讨这一前沿课题的学术专著。本书以严谨的理论框架和创新的分析方法，为理解和设计更安全的密码协议提供了全新的视角和坚实的基础。 第一部分：理论基础与概念解析 本书的开篇，作者精心构建了理解“可信任新鲜性”的理论基础。在信息安全领域，协议的安全性通常被理解为抵抗各种已知攻击的能力。然而，随着攻击手段的不断演进，一些看似安全的协议在实际应用中却可能因为“新鲜性”的缺失而暴露出致命的漏洞。 协议安全性模型回顾与局限性： 作者首先回顾了密码协议安全性分析的经典模型，例如基于香农信息论的安全定义、信息论安全（Information-Theoretic Security）以及计算安全（Computational Security）等。在此基础上，深入剖析了这些模型在处理“新鲜性”问题上的不足。例如，许多模型侧重于单个消息的机密性和完整性，而忽略了消息序列的动态性以及时间戳、随机数等新鲜性保障机制的脆弱性。 “新鲜性”的定义与重要性： 本书的核心概念——“新鲜性”，被赋予了清晰而严格的定义。作者阐释了“新鲜性”并非单一的概念，而是涵盖了消息的“及时性”（Timeliness）、“一次性”（Onceness）和“独特性”（Uniqueness）等多个维度。详细阐述了为何“新鲜性”在诸如身份认证、密钥协商、远程证明、会话管理等关键密码协议场景中至关重要。例如，一个重放攻击（Replay Attack）可能利用旧的、已经被验证过的合法消息，使得攻击者冒充合法用户，从而窃取敏感信息或执行未经授权的操作。 传统新鲜性机制的分析： 作者对现有密码协议中常用的新鲜性保障机制进行了深入的剖析，包括但不限于： 时间戳（Timestamps）： 讨论了时间同步的困难、时钟漂移以及可能遭受的延时攻击（Delay Attacks）。 随机数/挑战-响应（Nonces/Challenge-Response）： 分析了随机数生成器的安全性、生成函数的不可预测性以及协议设计中避免预测的挑战。 序列号（Sequence Numbers）： 探讨了序列号的初始化、更新机制以及序列号丢失或乱序时的处理策略。 会话标识符（Session Identifiers）： 分析了会话标识符的唯一性生成、管理和销毁过程中的安全风险。 通过对这些机制的细致分析，读者能够深刻理解它们各自的优势与潜在的脆弱点，为后续提出更优的解决方案奠定基础。 第二部分：基于可信任新鲜性的安全性分析框架 在奠定了坚实的理论基础后，本书的第二部分着重于构建一个全新的、基于“可信任新鲜性”的密码协议安全性分析框架。这一框架旨在弥补传统分析方法的不足，提供更全面、更精确的安全评估能力。 形式化方法与工具： 作者强调了形式化方法在密码协议分析中的重要性，并介绍了当前主流的形式化方法和工具，例如： 过程演算（Process Calculi）： 如CSP（Communicating Sequential Processes）、CCS（Calculus of Communicating Systems）等，它们能够精确描述协议的并发执行和通信过程。 基于逻辑的形式化方法： 如Dolev-Yao模型、Banach-Lichtenstein-Naor（BLN）模型等，它们通过逻辑规则来推导协议的安全属性。 模型检查（Model Checking）： 利用自动化工具对协议模型进行验证，检查是否满足预设的安全属性。 本书不仅介绍了这些工具，更重要的是，提出了如何将“可信任新鲜性”的概念融入到这些形式化方法中，以便对协议进行更细致的安全建模和分析。 “可信任新鲜性”的度量与属性： 为了量化和评估协议的“可信任新鲜性”，作者提出了一系列新的度量标准和安全属性。这包括： 新鲜性保证的强度： 定义了不同级别的“可信任新鲜性”保证，例如，抵抗特定类型攻击（如重放、延时）的新鲜性，以及抵抗更复杂攻击（如选择性重放）的新鲜性。 新鲜性攻击的分类与建模： 系统地对各种可能针对新鲜性机制的攻击进行分类和形式化建模，例如，重放攻击、延时攻击、回放攻击（Playback Attacks）、中间人攻击（Man-in-the-Middle Attacks）中对新鲜性元素的利用等。 协议的新鲜性安全性属性： 提出了一系列新的协议安全属性，如“新鲜性保密性”（Freshness Confidentiality）、“新鲜性完整性”（Freshness Integrity）、“新鲜性防伪性”（Freshness Authenticity）等，并阐述了如何通过形式化方法来证明协议满足这些属性。 基于状态迁移的新鲜性分析： 作者引入了基于状态迁移（State Transition）的分析方法，将协议的执行过程视为一系列状态的转换。在这种框架下，“可信任新鲜性”的分析聚焦于： 状态的有效性： 检查协议在不同状态下的有效性，特别是与时间、序列相关的状态。 状态迁移的安全性： 确保从一个状态迁移到另一个状态的过程中，不会引入不安全的新鲜性问题，例如，旧状态的信息被意外复用。 异常状态的检测与处理： 识别和分析协议在遭遇新鲜性攻击时可能进入的异常状态，并提出相应的安全对策。 第三部分：实际应用与案例研究 理论的探索最终需要回归实践。本书的第三部分通过大量的实际应用和案例研究，展示了“可信任新鲜性”分析框架的有效性和实用性。 TLS/SSL 协议中的新鲜性分析： TLS/SSL 是互联网上最广泛使用的安全协议之一。作者深入分析了TLS/SSL 协议在不同版本中处理新鲜性问题的机制，并识别出潜在的脆弱性，例如，早期版本在处理会话重用和证书链验证时可能存在的新鲜性风险。通过本书提出的分析框架，可以更准确地评估TLS/SSL 协议的实际安全性。 SSH 协议的安全考量： SSH 协议在远程登录和安全文件传输中扮演着重要角色。本书分析了SSH 协议如何利用时间戳、序列号等机制保障新鲜性，并探讨了在特定网络环境下SSH 协议可能面临的新鲜性挑战，例如，用户身份认证过程中的重放攻击风险。 无线传感器网络（WSN）中的新鲜性挑战： 无线传感器网络具有资源受限、网络拓扑动态变化的特点，使得保证通信的新鲜性变得尤为困难。作者针对WSN 的特点，分析了其在数据采集、节点认证等环节可能面临的新鲜性攻击，并提出了针对性的解决方案。 区块链与分布式账本技术中的新鲜性： 近年来，区块链技术以其去中心化、不可篡改的特性引起广泛关注。然而，区块链网络中的交易顺序、时间戳的有效性以及共识机制中的新鲜性保障，同样是研究的重点。本书探讨了在这些新兴技术中，如何应用“可信任新鲜性”的分析框架来提升其安全性。 新兴密码协议的设计与优化： 基于对现有协议的分析和对“可信任新鲜性”理论的深入理解，本书还提出了设计和优化新型密码协议的指导原则。例如，如何设计更健壮的新鲜性生成和验证机制，如何将其有效集成到协议的整体设计中，以达到更高级别的安全保证。 结论：迈向更安全的未来 《密码协议：基于可信任新鲜性的安全性分析》（英文版）一书，以其前瞻性的视野、严谨的学术态度和深入的研究方法，为密码协议安全领域的研究和实践提供了一份宝贵的财富。本书不仅系统地梳理了“新鲜性”在密码协议安全性中的核心地位，更重要的是，它构建了一个全面而强大的分析框架，并将其成功应用于各种实际场景。 通过对本书的学习，读者将能够： 深刻理解“可信任新鲜性”的内涵及其在信息安全中的关键作用。 掌握基于形式化方法分析密码协议新鲜性安全性的先进技术。 识别和评估现有密码协议在新鲜性方面存在的潜在风险。 获得设计和优化更安全、更鲁棒的密码协议的理论指导和实践经验。 在信息安全威胁日益严峻的今天，对密码协议安全性的研究必须不断深化，而“可信任新鲜性”无疑是这个领域一个关键且亟待解决的难题。董玲与陈克非教授的这部著作，为我们打开了一扇通往更安全信息世界的大门，相信它将激励更多的研究者投入到这一重要领域，共同推动密码协议技术的进步，为构建一个更加可信赖的数字未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，搭配上烫金的字体，很有种古典与现代交织的韵味，拿在手里沉甸甸的，感觉就像握着一本厚重的知识宝库。我特别欣赏封面那种简约又不失内涵的设计理念，没有过多花哨的装饰，而是用最直接的视觉冲击力来体现内容的专业性与深度。内页的纸张质量也无可挑剔，触感细腻，印刷清晰，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到特别疲劳，这对于我们这些需要啃读技术书籍的读者来说，无疑是一个巨大的加分项。而且，这本书的排版布局也非常合理，段落之间的留白恰到好处，使得复杂的理论公式和图表得以清晰地呈现，即便是首次接触这个领域的读者，也能在视觉上更容易地跟上作者的思路。光是这份对书籍物理形态的匠心独运，就足以体现出版方对这部作品的重视程度，让人在翻开扉页之前，就对内容抱有了极高的期待。我感觉，这样一本精心制作的书，不仅仅是知识的载体，更像是一件值得珍藏的艺术品，摆在书架上都散发着一种低调而强大的学术气息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的引言部分，作者展现出了一种罕见的洞察力和宏大叙事能力。他们并没有直接一头扎进晦涩的技术细节，而是用一种近乎哲学思辨的笔触，勾勒出了当前信息安全领域所面临的核心困境与挑战，这种开篇立意的高远，立刻将读者的思维拉升到了一个战略高度。我尤其欣赏作者对“信任”这一核心概念在数字世界中的重塑与审视，这不仅仅是技术层面的探讨，更是对社会契约在虚拟空间中如何维系的一种深刻反思。他们用一种近乎娓娓道来的方式，将复杂的安全范式演变史梳理得井井有条，使得那些原本散落在不同论文中的历史脉络，在此汇集成了一条清晰可见的长河。这种叙事节奏的掌控，让读者能够平稳地过渡到后续的专业内容，而不是在最初就被技术术语的洪流所淹没。这种“润物细无声”的引导方式，体现了作者深厚的学术功底和优秀的教育理念，让人感受到一种被尊重和被引导的阅读体验，而非被强行灌输的压力感。

评分☆☆☆☆☆

书中对于理论模型的推导过程，处理得极为严谨且富有层次感。我注意到，作者在构建每一个新的安全结构时，都会先从最基础的数学公理和逻辑前提出发，每一步的论证都建立在前一步坚实的基础上，如同精密的几何作图，每一步都无可指摘。尤其是在涉及概率论和复杂算法描述的部分，作者仿佛化身为一位耐心的导师，通过大量的符号定义和清晰的步骤分解，将那些常人望而生畏的公式群，变得可以被一步步拆解和理解。我甚至能想象到作者在撰写这些章节时，反复推敲每一个变量的选取和约束条件的设定，以确保整个系统的完备性。这种精益求精的态度，使得即便是对于我这种需要反复对照定义的读者来说，也能在遇到困难时迅速找到参照点，从而有效避免了在迷宫中绕圈子的挫败感。这本书的价值就在于，它不仅告诉你“是什么”，更让你彻底明白“为什么是这样”。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，这本书展现出一种非常独特的“学术克制与精准表达”的完美平衡。它没有一般技术书籍那种冷冰冰的、只有术语堆砌的感觉，反而透露着一种沉稳、内敛的学术气质。作者的用词极其考究，每一个动词和名词的选择都力求最贴合其在协议栈中所处的位置和承担的功能，很少使用模棱两可的表达。这种对语言的极致追求，极大地提升了信息传递的效率和准确性。然而，这种精准性并非以牺牲可读性为代价，相反，通过巧妙的句式变化和逻辑连接词的运用，使得长句的逻辑链条依然清晰可辨。读起来，有一种如同在阅读一篇结构严谨的古典散文的快感，虽然内容深奥，但行文流畅自然，没有生硬的拗口之处。这种将严谨的科学性融入到优雅的文字表达中的能力，是许多理工科著作难以企及的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例分析和应用场景的选取，体现了作者对行业前沿动态的敏锐把握。他们不仅停留在理论层面的探讨，更将这些抽象的概念落地到几个极具代表性和现实意义的实际应用场景中去进行模拟和验证。我印象特别深刻的是其中关于“分布式账本环境下的实时数据一致性保证”的讨论，作者构建了一个极富挑战性的模型，并展示了他们提出的协议是如何在面对恶意节点攻击和网络延迟波动时，依然能够维持其核心的安全属性。这种理论与实践的紧密结合，极大地增强了读者对所学知识的信心——这些并非空中楼阁，而是解决真实世界难题的有力工具。通过这些鲜活的案例，读者能够更直观地感受到协议的鲁棒性和优越性，这对于从事相关工程实践的专业人士来说，具有不可替代的参考价值，它真正做到了将深度研究转化为可操作的工程指南。