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第2版總序

信息化是世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近年來，在黨中央、國務(wù)院的高度重視和正確領(lǐng)導(dǎo)下，我國信息化建設(shè)取得了積極進(jìn)展，信息技術(shù)對(duì)提升工業(yè)技術(shù)水平、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)形態(tài)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。信息技術(shù)已成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的"倍增器"、發(fā)展方式的"轉(zhuǎn)換器"、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的"助推器"。

作為國家信息化領(lǐng)導(dǎo)小組的決策咨詢機(jī)構(gòu)，國家信息化專家咨詢委員會(huì)按照黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志的要求，就我國信息化發(fā)展中的前瞻性、全局性和戰(zhàn)略性的問題進(jìn)行了調(diào)查研究，提出了政策建議和咨詢意見。信息化所具有的知識(shí)密集的特點(diǎn)，決定了人力資本將成為國家在信息時(shí)代的核心競(jìng)爭(zhēng)力。大量培養(yǎng)符合中國信息化發(fā)展需要的人才是國家信息化發(fā)展的一個(gè)緊迫需求，也是我國推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，提高在信息時(shí)代參與國際競(jìng)爭(zhēng)比較優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。2006年5月，我國公布《2006—2010年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》，提出"提高國民信息技術(shù)應(yīng)用能力，造就信息化人才隊(duì)伍"是國家信息化推進(jìn)的重點(diǎn)任務(wù)之一，并要求構(gòu)建以學(xué)校教育為基礎(chǔ)的信息化人才培養(yǎng)體系。

為了促進(jìn)上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，國家信息化專家咨詢委員會(huì)致力于通過講座、論壇、出版等各種方式推動(dòng)信息化知識(shí)的宣傳、教育和培訓(xùn)工作。2007年，國家信息化專家咨詢委員會(huì)聯(lián)合教育部、原國務(wù)院信息化工作辦公室成立了"信息化與信息社會(huì)"系列叢書編委會(huì)，共同推動(dòng)"信息化與信息社會(huì)"系列叢書的組織編寫工作。編寫該系列叢書的目的，是力圖結(jié)合我國信息化發(fā)展的實(shí)際和需求，針對(duì)國家信息化人才教育和培養(yǎng)工作，有效梳理信息化的基本概念和知識(shí)體系，通過高校教師、信息化專家、學(xué)者與政府官員之間的相互交流和借鑒，充實(shí)我國信息化實(shí)踐中的成功案例，進(jìn)一步完善我國信息化教學(xué)的框架體系，提高我國信息化圖書的理論和實(shí)踐水平。毫無疑問，從國家信息化長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，這是一項(xiàng)帶有全局性、前瞻性和基礎(chǔ)性的工作，是貫徹落實(shí)國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重要舉措，對(duì)于推動(dòng)國家的信息化人才教育和培養(yǎng)工作，加強(qiáng)我國信息化人才隊(duì)伍的建設(shè)具有重要意義。

考慮到當(dāng)時(shí)國家信息化人才培養(yǎng)的需求，各個(gè)專業(yè)和不同教育層次(博士生、碩士生、本科生)的需要，以及教材開發(fā)的難度和編寫進(jìn)度時(shí)間等問題，"信息化與信息社會(huì)"系列叢書編委會(huì)采取了集中全國學(xué)者和教師，分期分批出版高質(zhì)量的信息化教育叢書的方式，結(jié)合高校專業(yè)課程設(shè)置情況，在"十一五"期間，先后組織出版了"信息管理與信息系統(tǒng)"、"電子商務(wù)"、"信息安全"三套本科專業(yè)高等學(xué)校系列教材，受到高校相關(guān)專業(yè)學(xué)科以及相關(guān)專業(yè)師生的熱烈歡迎，并得到業(yè)內(nèi)專家和教師的一致好評(píng)和高度評(píng)價(jià)。

但是，隨著時(shí)間的推移和信息技術(shù)的快速發(fā)展，上述專業(yè)的教育面臨著持續(xù)更新、不斷完善的迫切要求，日新月異的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用變遷也不斷對(duì)新時(shí)期的建設(shè)和人才培養(yǎng)提出新要求。為此，"信息管理與信息系統(tǒng)"、"電子商務(wù)"、"信息安全"三個(gè)專業(yè)教育需以綜合的視角和發(fā)展的眼光不斷對(duì)自身進(jìn)行調(diào)整和豐富，已出版的教材內(nèi)容也需及時(shí)進(jìn)行更新和調(diào)整，以滿足需求。

這次，高等學(xué)校"信息管理與信息系統(tǒng)"、"電子商務(wù)"、"信息安全"三套系列教材的修訂是在涵蓋第1版主題內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的更新和調(diào)整。我們希望在內(nèi)容構(gòu)成上，既要保持原第1版教材基礎(chǔ)的經(jīng)典內(nèi)容，又要介紹主流的知識(shí)、方法和工具，以及近期的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)增加部分案例或?qū)嵗姑恳槐窘滩亩加忻鞔_的定位，分別體現(xiàn)"信息管理與信息系統(tǒng)"、"電子商務(wù)"、"信息安全"三個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的特征，并在結(jié)合我國信息化發(fā)展實(shí)際特點(diǎn)的同時(shí)，選擇性地吸收國際上相關(guān)教材的成熟內(nèi)容。

對(duì)于這次三套系列教材(以下簡(jiǎn)稱系列教材)的修訂，我們?nèi)蕴岢隽嘶疽螅ㄐ畔⒒幕靖拍钜欢ㄒ⑶逦纫现袊鴩椋忠c國際接軌；教材內(nèi)容既要符合本科生課程設(shè)置的要求，又要緊跟技術(shù)發(fā)展的前沿，及時(shí)地把新技術(shù)、新趨勢(shì)、新成果反映在教材中；教材還必須體現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，要注意選取具有中國特色的成功案例和信息技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例，突出案例教學(xué)，力求生動(dòng)活潑，達(dá)到幫助學(xué)生學(xué)以致用的目的，等等。

為力爭(zhēng)修訂教材達(dá)到我們一貫秉承的精品要求，"信息化與信息社會(huì)"系列叢書編委會(huì)采用了多種手段和措施保障系列教材的質(zhì)量。首先，在確定每本教材的及時(shí)作者的過程中引入了競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，通過廣泛征集、自我推薦和網(wǎng)上公示等形式，吸收教師、企業(yè)人才和知名專家參與寫作；其次，將國家信息化專家咨詢委員會(huì)有關(guān)專家納入各個(gè)專業(yè)編委會(huì)中，通過召開研討會(huì)和廣泛征求意見等多種方式，吸納國家信息化一線專家、工作者的意見和建議；，要求各專業(yè)編委會(huì)對(duì)教材大綱、內(nèi)容等進(jìn)行嚴(yán)格的審核。

我們衷心期望，系列教材的修訂能對(duì)我國信息化相應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域的教育發(fā)展和教學(xué)水平的提高有所裨益，對(duì)推動(dòng)我國信息化的人才培養(yǎng)有所貢獻(xiàn)。同時(shí)，我們也借系列教材修訂出版的機(jī)會(huì)，向所有為系列教材的組織、構(gòu)思、寫作、審核、編輯、出版等做出貢獻(xiàn)的專家學(xué)者、教師和工作人員表達(dá)我們最真誠的謝意！

應(yīng)該看到，組織高校教師、專家學(xué)者、政府官員以及出版部門共同合作，編寫尚處于發(fā)展動(dòng)態(tài)之中的新興學(xué)科的高等學(xué)校教材，有待繼續(xù)嘗試和不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，也難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的缺點(diǎn)和問題。我們衷心希望使用該系列教材的教師和學(xué)生能夠不吝賜教，幫助我們不斷地提高系列教材的質(zhì)量。

曲維枝

2013年11月1日

第2版序言

"十一五"期間，由國家信息化專家咨詢委員會(huì)牽頭，教育部信息安全專業(yè)類教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)者組織，眾多信息安全專業(yè)著名專家和教師參與開發(fā)，并由電子工業(yè)出版社出版的"高等學(xué)校信息安全專業(yè)系列教材"，由于在體系設(shè)計(jì)上較地覆蓋了新時(shí)期信息安全專業(yè)教育的各個(gè)知識(shí)層面，包括宏觀視角上對(duì)信息化大環(huán)境下信息安全相關(guān)知識(shí)的綜合介紹，對(duì)信息安全應(yīng)用發(fā)展前沿的深入剖析，以及對(duì)信息安全系統(tǒng)建設(shè)各項(xiàng)核心任務(wù)的系統(tǒng)講解和對(duì)一些重要信息安全應(yīng)用形式的討論，在面市后受到高校該專業(yè)學(xué)科及相關(guān)專業(yè)師生的熱烈歡迎，得到業(yè)內(nèi)專家和教師的好評(píng)和高度評(píng)價(jià)，被譽(yù)為該學(xué)科專業(yè)教材中的精品系列教材。

但是，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息安全專業(yè)教育面臨著持續(xù)更新、不斷完善的迫切要求，其日新月異的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用變遷也不斷對(duì)新時(shí)期信息安全建設(shè)和人才培養(yǎng)提出新的要求。為此，信息安全專業(yè)教育需以綜合的視角和發(fā)展的眼光不斷對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和豐富，已出版的教材內(nèi)容也需及時(shí)進(jìn)行更新和修改，以滿足需求。

這次修訂，除對(duì)"高等學(xué)校信息安全專業(yè)系列教材"第1版各冊(cè)教材的主題內(nèi)容進(jìn)行了相應(yīng)更新和調(diào)整外，同時(shí)對(duì)系列教材的總體架構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整并增加了3個(gè)分冊(cè)，即《信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》、《信息安全實(shí)驗(yàn)教程》和《信息隱藏概論》。

調(diào)整后的教材在體系架構(gòu)和內(nèi)容構(gòu)成上既保持了基礎(chǔ)的經(jīng)典內(nèi)容，又介紹了主流的知識(shí)、方法和工具，以及近期發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)增加了部分案例或?qū)嵗沟孟盗兄械拿恳槐窘滩亩加忻鞔_的定位，充分體現(xiàn)了國家"信息安全"的領(lǐng)域特征，在結(jié)合我國信息安全實(shí)際特點(diǎn)的同時(shí)，還注重借鑒國際上相關(guān)教材中適于作為信息安全本科教育知識(shí)的成熟內(nèi)容。

我們希望這套修訂教材能夠成為新形勢(shì)下高等學(xué)校信息安全專業(yè)的精品教材，成為高等學(xué)校信息安全專業(yè)學(xué)生循序漸進(jìn)地了解和掌握專業(yè)知識(shí)不可或缺的教科書和知識(shí)讀本，成為國家信息安全新環(huán)境下從業(yè)人員及管理者學(xué)習(xí)信息安全知識(shí)的有益參考書。

高等學(xué)校信息安全專業(yè)系列教材編委會(huì)

2013年10月于北京

第2版前言

在信息化社會(huì)中，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)在軍事、金融、工業(yè)、商業(yè)及人們的工作生活等方面的影響日益廣泛，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來越高。如果計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全受到破壞，將導(dǎo)致社會(huì)混亂并造成不可想象的損失。作為實(shí)際應(yīng)用中令人心驚膽顫的一個(gè)例子，恰值本書第2版付印之際發(fā)現(xiàn)的OpenSSL Heartbleed漏洞引起了信息安全實(shí)踐的一次強(qiáng)震。

本書第1版出版已達(dá)5年之久。在這期間，密碼學(xué)各個(gè)研究分支的設(shè)計(jì)理論、分析方法和工作模式均有了很大發(fā)展，新的研究方法和研究方向不斷涌現(xiàn)。在第2版中，作者依據(jù)這幾年的研究實(shí)踐對(duì)第1版的內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)都做了較大的調(diào)整和更新。

全書共分10章，涉及密碼理論、協(xié)議與應(yīng)用。第1章主要介紹密碼學(xué)發(fā)展和基本術(shù)語。第2章介紹序列密碼基礎(chǔ)知識(shí)和典型序列密碼算法，使讀者了解各種序列密碼標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)實(shí)使用的序列密碼算法及它們的研究現(xiàn)狀。第3章介紹分組密碼標(biāo)準(zhǔn)、有特色的分組密碼算法，以及分組密碼分析方法研究現(xiàn)狀，使讀者了解各種分析方法的基本思想，能夠從中汲取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。第4章介紹公鑰密碼，包括經(jīng)典的大整數(shù)因子分解密碼、離散對(duì)數(shù)密碼、橢圓曲線密碼、編碼基密碼及近年的研究熱點(diǎn)，如身份基密碼、多變量密碼、格密碼等各種新型算法。第5章介紹哈希算法和消息認(rèn)證碼，包括MD系列、SHA系列算法、Keccak算法及HMAC等，同時(shí)給出了常見的哈希函數(shù)分析方法。第6章和第8章介紹數(shù)字簽名，包括經(jīng)典的RSA簽名、離散對(duì)數(shù)簽名、盲簽名、群簽名等，以及近年的研究熱點(diǎn)，如身份基簽名、環(huán)簽名、多重簽名、數(shù)字簽密等各種新型算法。第7章介紹密鑰管理，包括密鑰產(chǎn)生、密鑰注冊(cè)、密鑰認(rèn)證、密鑰注銷、密鑰分發(fā)、密鑰安裝、密鑰儲(chǔ)存、密鑰導(dǎo)出及密鑰銷毀等。第9章以流密碼為例，介紹如何在理論和算法層面抵御和對(duì)抗以旁路攻擊為代表的利用物理信息泄露的攻擊，以及如何進(jìn)一步獲得可證明安全性，并對(duì)未來抗泄露密碼算法的發(fā)展方向做出展望。第10章介紹OpenSSL的使用。

本書作者在上海交通大學(xué)、華東師范大學(xué)、西安郵電大學(xué)、清華大學(xué)等高校多年從事密碼學(xué)的研究和教學(xué)工作，為本科生和研究生主講"密碼學(xué)基礎(chǔ)"、"密碼理論與實(shí)踐"、"密碼協(xié)議"、"計(jì)算機(jī)安全學(xué)"等專業(yè)課程。本書的寫作參考了大量的密碼學(xué)專著、論文和技術(shù)報(bào)告。本書正是基于作者的研究、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并參閱相關(guān)文獻(xiàn)編寫而成的。

本書內(nèi)容涵蓋了密碼算法、密碼協(xié)議、密碼應(yīng)用三個(gè)方面，教學(xué)中也可根據(jù)需要，對(duì)密碼協(xié)議和密碼應(yīng)用部分的內(nèi)容進(jìn)行必要的調(diào)整。由于密碼協(xié)議和密碼應(yīng)用種類眾多，無法在一本教材中詳細(xì)論述清楚，作者只介紹了部分協(xié)議和應(yīng)用。本教材是計(jì)算機(jī)、信息安全專業(yè)高年級(jí)本科生的教材，可作為電子信息與通信和信息管理等專業(yè)研究生的選讀教材，也可供信息安全、計(jì)算機(jī)、通信、電子工程等領(lǐng)域的科技人員參考。

本書第1、4、6、10章由鄭東執(zhí)筆，第2、8章由李祥學(xué)執(zhí)筆，第3、5、7章由黃征執(zhí)筆，第9章由郁昱執(zhí)筆。張應(yīng)輝博士參與了第4章的編撰工作。博士生王劍濤和肖暢分別參與了第2章和第10章的編撰工作。在本書的選題策劃和撰寫過程中得到了電子工業(yè)出版社張京、劉憲蘭編輯的鼓勵(lì)、支持，在此對(duì)為本書的出版而付出的辛勤工作表示誠摯的感謝。本書的完成得到了國家自然科學(xué)基金(61272037、61103221、61133014)和上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的(13JC1403500)資助。

鑒于作者的水平有限，書中的錯(cuò)誤和缺憾在所難免，對(duì)一些問題的理解和敘述或有膚淺之處，誠懇地希望讀者在使用時(shí)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤和問題能夠及時(shí)指出。我們歡迎任何關(guān)于本書的批評(píng)和建設(shè)性意見，以便我們以后對(duì)本書修改時(shí)參考。作者E-mail：dzheng @sjtu.edu.cn。

編著者

于上海