密碼前沿技術--從量子不可克隆到DNA完美複製

《密碼前沿技術--從量子不可克隆到DNA完美複製》是2015年6月出版的圖書，作者是陳暉。

基本介紹

• 書名：密碼前沿技術--從量子不可克隆到DNA完美複製
• 作者：陳暉
• 出版社： 國防工業出版社
• 出版時間：2015年6月
• 頁數：206 頁
• 定價：86.00 元
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝
• ISBN： 9787118101362 
• 書號：978-7-118-10136-2
• 版次：1版1次
• 出版基金：國防科技圖書出版基金
• 字數：260
• 中圖分類：TN918.2
• 叢書名：網路與信息安全前沿技術

內容簡介

本書系統地介紹了量子密碼和DNA密碼理論及其套用，詳細地介紹了量子密鑰分發協定及其系統安全性和抗量子計算的密碼算法；詳細介紹了NDA計算及其在密碼分析中的套用和DNA密碼基礎知識等。本書結合工程實際並且選材廣泛，既反映了量子密碼和DNA密碼的最新發展，又有一定的理論深度。

本書可作為信息安全、密碼學、光量子通信、生物信息等相關學科的科研和工程技術人員的參考書，也可作為相關專業高校師生的參考書或教材。

目錄

第一篇量子密碼與抗量子計算密碼

第1章緒論1

1.1基本概念介紹1

1.1.1經典密碼與密鑰1

1.1.2密碼的安全性與計算方法5

1.1.3密碼與隨機數6

1.1.4密碼與數學7

1.2經典密碼學的發展歷程9

1.3量子密碼的研究背景11

1.4量子密碼的發展歷程13

參考文獻16

第2章量子密碼協定18

2.1量子密碼的物理基礎18

2.1.1量子態的表示與么正運算元18

2.1.2量子態與信息表示21

2.1.3量子不可克隆與測不準24

2.1.4量子糾纏25

2.1.5量子隱形傳態26

2.1.6量子測量28

2.2離散變數QKD協定29

2.2.1BB84協定30

2.2.2B92協定和六態協定32

2.2.3E91協定34

2.2.4基於隱形傳態的QKD36

2.2.5誘騙態QKD協定37

2.3通用QKD協定模型40

2.4離散變數QKD協定的安全性43

2.4.1隨機採樣和最佳化的Lo-Chau協定44

2.4.2CSS碼協定和BB84協定47

2.5連續變數QKD協定及其安全性49

2.5.1CV-QKD協定49

2.5.2CV-QKD協定的等價糾纏方案56

2.5.3CV-QKD協定安全碼率計算59

參考文獻63

第3章量子密碼系統及其實際安全性65

3.1QKD系統原理65

3.1.1QKD系統信號源66

3.1.2QKD系統信道69

3.1.3量子信號的調製72

3.1.4系統同步73

3.1.5QKD系統探測器74

3.1.6QKD系統的性能指標76

3.2典型的QKD系統80

3.2.1偏振編碼QKD系統80

3.2.2相位編碼QKD系統81

3.3QKD系統的實際安全性87

3.3.1理論安全性與實際安全性88

3.3.2量子密鑰分發系統安全漏洞及抵禦措施89

3.4量子密碼的套用及其局限性107

3.4.1量子通信能否突破經典通信的極限107

3.4.2QKD的局限性108

參考文獻110

第4章量子計算及其在密碼分析中的套用113

4.1基本概念介紹114

4.1.1可計算性114

4.1.2計算複雜性115

4.2量子邏輯門116

4.3量子並行計算原理119

4.3.1Deutsch問題算法120

4.3.2Simon問題算法121

4.4Grover量子搜尋算法及其在密碼分析中的套用122

4.5Shor量子因式分解算法及其在密碼分析中的套用123

4.5.1隨機數的階124

4.5.2求隨機數階的量子算法124

4.5.3量子離散傅立葉變換125

參考文獻128

第5章抗量子計算的密碼算法129

5.1基於格理論的公鑰密碼算法131

5.1.1格理論中的基礎知識131

5.1.2NTRU加密算法基本原理137

5.2MQ和有理分式公鑰密碼算法142

5.2.1MQ公鑰密碼算法原理142

5.2.2MQ公鑰密碼算法143

5.3量子公鑰密碼算法145

參考文獻146

第二篇DNA密碼與DNA計算

第6章概述150

6.1研究背景150

6.2DNA的基本結構151

6.3幾種典型的分子結構154

6.3.1k臂分子結構154

6.3.2髮夾結構155

6.3.3瓦狀結構156

6.4DNA分子的基本操作157

6.4.1DNA鏈的變性與復性157

6.4.2DNA分子的延長158

6.4.3DNA分子的縮短158

6.4.4DNA分子的剪下159

6.4.5DNA分子的連線/貼上160

6.4.6DNA分子長度的測量160

6.4.7特定DNA分子的獲得161

6.4.8其他生物操作161

參考文獻162

第7章DNA計算及其對現代密碼的影響163

7.1研究進展163

7.2DNA分子計算的實現途徑165

7.2.1基於溶液反應的DNA分子計算165

7.2.2表面DNA計算165

7.2.3基於DNA晶片的DNA計算166

7.2.4DNA計算存在的問題168

7.3DNA計算模型169

7.3.1Tom Head 的剪接模型169

7.3.2Sam Roweis的貼上模型170

7.3.3Kari L的貼上模型170

7.3.4等量校驗模型171

7.3.5最小模型172

7.3.6插入/刪除系統172

7.4DNA計算中的編碼問題172

7.4.1DNA編碼173

7.4.2影響DNA編碼的主要因素174

7.5DNA計算解決NP完全問題176

7.5.1哈密爾頓路徑問題176

7.5.2可滿足性問題178

7.5.3最大團問題180

7.6DNA計算對現代密碼體制的影響181

7.6.1使用DNA計算分析DES 的研究概況181

7.6.2破解DES的DNA算法182

參考文獻185

第8章DNA密碼188

8.1使用DNA技術的密碼運算方法188

8.1.1使用替代的DNA密碼運算方法188

8.1.2使用異或的DNA密碼運算方法190

8.2基於DNA技術的密碼算法191

8.2.1基於DNA技術的對稱加密算法（DNA-SC）191

8.2.2基於DNA技術的非對稱加密算法（DNA-PKC）192

8.3DNA隱寫術194

8.4DNA認證197

8.5結論與展望198

參考文獻199

附錄A密碼傳奇選編200

A1. 凱撒大帝的情書200

A2. 天書與輪轉機201

A3. 烽火台間的光通信202

A4. 世界大戰中的密碼較量203

A5. 量子密碼傳奇205