世界第一簡單密碼學 修訂版
 
作者: 三谷政昭 
出版社: 世茂
出版日期: 2020/01
頁數: 240
ISBN-10: 9865408112
ISBN-13: 9789865408114
書城編號: 1633809
 

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內容簡介
 

網路為現代人帶來無限便利,

「密碼」已然成為守護安全的利器。

但是關於密碼,我們了解多少?

本書將從密碼基礎知識至實際應用方法,

層層剝開密碼的神秘面紗!

有絕對安全的密碼嗎?

如何防止密碼被盜用?

數學系、工程師必讀!

密碼學基礎知識,搭配本書一看就懂!

密碼無所不在,一點就通!

現代人深度依賴網路,

上網購物、彈指間買賣股票、使用手機轉帳、網路銀行交易……

網路的普及使我們的生活更便利,

但你是否想過如何保護網路上的重要資訊呢?

密碼的技術大幅發展,這不僅是資訊安全相關專家的研究領域,

對生活於網路時代的我們而言,了解密碼也是必要知識。

本書用生動漫畫,解說密碼技術的構造與功能,也期望藉此讓讀者輕鬆理解密碼技術上不可或缺的複雜數學。

第1章 密碼學的基礎

第2章 共通金鑰(對稱金鑰)加密系統

第3章 公開金鑰加密系統

第4章 實際的密碼應用

作者

三谷 政昭 (Mitani Masaaki)

工學博士。

生於日本廣島縣尾導市(舊豐田都)) 瀨戶田町。1974年畢業於東京工業大學工學部電子工學科。

曾任東京工業大學工學部助手,現為東京電機大學工學部資訊通訊工學科教授。

專業領域為數位訊號處理工學、通訊工學、教育工學。

《數位訊號處理入門》(OHM社)

「以Scliab學習數位訊號處理」(CQ出版)

「理解電子迴路入門的入門(I) 兩極真空管、電晶體篇」(MICRONET)

「重新學習訊號數學」(CQ出版)

「從今天起可以使用的傅立葉變換」(講談社)

等等。

佐藤 伸一 (Satou Shinichi)

出生於日本福島縣伊達市。1990年修畢東京電機大學研究所電氣工學碩士課程。

於民間企業從事映像相關機器的設計,曾任生物工學相關的研究之私立大學醫學部助手,現為東京電機大學工學部資訊通訊工學科助手。

專門領域為數位訊號處理工學、教育工學。

製作:Verte

漫畫編輯:遠藤 嗣實

DTP:新井 聰史

譯者簡介

林羿妏


2006年畢業於台灣大學國際企業學系,目前為兼職口筆譯者。譯有:《圖解燃料電池》、《世界第一簡單 統計學》、《世界第一簡單 微積分》(以上皆為世茂出版)。

目錄

前言

序章1

第1章 密碼學的基礎15

1-1 密碼學相關用語16

密碼學的基本用語20

加密金鑰  和解密金鑰  的關係21

1-2 古典加密系統24

凱撒密碼24

替代密碼 25

多字母密碼26

置換密碼 27

1-3 密碼的安全性 28

替代密碼的金鑰數 31

多字母密碼的金鑰數 32

置換密碼的金鑰數 32

可解讀的條件 35

絕對安全的密碼 35

安全密碼 37

第2章 共通金鑰(對稱金鑰)加密系統45

2-1 二進位數和XOR運算46

2-2 共通金鑰密碼是什麼?57

共通金鑰密碼的特徵 62

2-3 串流密碼的構造 63

2-4 區塊密碼的構造 66

CBC模式 69

2-5    DES密碼的構造 70

Feistel密碼的基本構造 71

對合72

DES的加密金鑰之生成 75

DES的非線性函數f的構造 76

使用DES加密及解密的基本構造 77

2-6 DES密碼和AES密碼 78

AES密碼的概要 83

簡易版DES加密及解密實例 87

轉換為二進位資料 87

DES密碼的生成 87

DES密碼的解密 95

DES加密金鑰的生成 100

DES解密金鑰的生成 104

第3章 公開金鑰加密系統107

3-1 公開金鑰密碼的基礎 108

公開金鑰加密方式的主要種類 117

單向函數 118

RSA密碼的誕生 121

3-2 質數和質因數分解 122

質數判定 131

3-3 模數(餘數)運算136

模數運算的加法和減法 139

模數運算的乘法和除法 148

3-4 費馬小定理和歐拉定理154

數論之父  費馬 155

費馬檢驗和假質數157

歐拉定理 158

數學家歐拉 159

兩個質數的乘積之歐拉函數 160

3-5 RSA密碼的構造 163

RSA密碼的加密及解密 165

RSA密碼的金鑰生成法 167

公開金鑰和秘密金鑰的做法 169

RSA密碼的生成 171

RSA密碼的解密 173

3-6 公開金鑰和離散對數問題 175

離散對數問題 176

ElGamal密碼的加密及解密 178

專欄 擴張版輾轉相除法 183

第4章 實際的密碼應用 187

4-1 混合密碼 188

4-2 雜湊函數和訊息認證碼192

竄改 192

防止竄改的對策 194

雜湊函數 195

盜用個人資料 196

防止盜用的對策 197

訊息認證碼的構造 198

否認(repudiation)是什麼? 199

訊息認證碼的兩個缺點 201

4-3 數位簽章202

否認的對策 202

數位簽章的構造 203

中間人攻擊205

防止中間人攻擊的對策 206

憑證和認證中心 206

4-4 公開金鑰密碼基礎建設208

專欄 零知識互動式證明219

補充說明 225

參考文獻 227

索引 228

序/導讀

目前以網際網路為中心且被網絡化的資訊社會中,除了活用網路上的公開資訊及電子郵件的往來外,也多虧網路商店及網路銀行的普及,使我們的生活變得更便利。

然而,在享受網路時代的恩惠之外,

「安心安全、資訊安全、保護個人資料……,以及密碼」

這類令人感到些許不安的詞彙,每天都在生活中不斷出現。這到底是怎麼一回事呢?為什麼呢?

利用網際網路處理許多資訊時,其中總包含讓別人知道就糟糕的事,不希望別人知道、想要保密的資訊。例如,信用卡號、銀行帳號、病歷、貸款金額、電子郵件地址等,為了不輕易洩露給他人知道,保護資訊是不可或缺的。若資訊被他人惡意運用,很可能會引發犯罪案件。因此,保護資訊無疑是網絡化的資訊社會中最重要的課題。由於存在著許多這類的不安要因,因此為了得以安心且安全地使用網路服務,而構築出的基本技術即為「密碼」。

近年來,密碼系統大幅進步。這不僅是資訊安全相關的專家之領域,對於將便利的網際網路視為理所當然,並使用頻繁的我們而言,密碼也是必備的知識。

那麼,密碼系統是以何種構造達成資訊安全維護及個人資料的保護呢?

本書以漫畫為基礎,解說密碼系統的結構和功能。至於為了理解密碼系統所不可或缺的複雜數學,則以能讓任何人都可以理解的方式解說。期望讀者在沈浸於故事情節的同時,也能輕易地學習。當然,故事中也隱藏了密碼,希望您在閱讀本書的同時也能解開它。相信您在讀完本書後,勢必能習得密碼系統及資訊安全的基礎知識!

最後,衷心感謝非常照顧我的OHM社開發局的各位,以及負責作畫的HINOKI IDEROU大師。

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