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　　密码基础知识→共通金钥加密系统→公开金钥加密系统→实际密码应用方法

　　随着网路为现代人带来无限便利性，「密码」已然成为守护安全的利器。但是关于密码，我们又了解多少？本书将从密码基础知识至实际应用方法，为您层层剥开密码的神秘面纱！        

　　近年来由于网际网路的进步，使现代人生活更加便利与完善，不须出门就可以轻松上网购物、弹指间买卖股票、运用网路银行做各种交易等等。当人们放心使用网际网路，并享受其便利性时，保护重要资讯无疑是最重要的课题。

　　近年来，密码的技术大幅发展。这不仅是资讯安全相关专家的研究领域，对生活于网际网路时代的我们而言，进一步了解密码也是必须的。

　　本书以漫画为主要结构，除了针对密码系统的构造与功能做解说之外，也期望借此能让读者轻松理解密码系统上不可或缺的复杂数学。

　　希望您在沈浸于故事的精采情节时，也能轻易地了解密码。

作者简介

三谷 政昭 (Mitani Masaaki)

　　工学博士。

　　生于日本广岛县尾导市（旧丰田都）) 濑户田町。1974年毕业于东京工业大学工学部电子工学科。

　　曾任东京工业大学工学部助手，现为东京电机大学工学部资讯通讯工学科教授。

　　专业领域为数位讯号处理工学、通讯工学、教育工学。

<主要着作>
《数位讯号处理入门》(OHM社)
「以Scliab学习数位讯号处理」(CQ出版)
「理解电子回路入门的入门(I) 两极真空管、电晶体篇」(MICRONET)
「重新学习讯号数学」(CQ出版)
「从今天起可以使用的傅立叶变换」(讲谈社)
 等等。

佐藤 伸一 (Satou Shinichi)

　　出生于日本福岛县伊达市。1990年修毕东京电机大学研究所电气工学硕士课程。

　　于民间企业从事映像相关机器的设计，曾任生物工学相关的研究之私立大学医学部助手，现为东京电机大学工学部资讯通讯工学科助手。

　　专门领域为数位讯号处理工学、教育工学。

译者简介

林羿妏

　　2006年毕业于台湾大学国际企业学系，目前为兼职口笔译者。译有：《图解燃料电池》、《世界第一简单 统计学》、《世界第一简单 微积分》（以上皆为世茂出版）。

好的，以下是根据您的要求创作的一份图书简介，旨在详细描述一本内容与《世界第一简单 密码学》无关的书籍。 --- 《星海拾遗：古代航海术与天文导航的复兴之路》 内容概要 《星海拾遗：古代航海术与天文导航的复兴之路》并非一本关于现代信息加密或数理逻辑的著作，而是一部深入探索人类文明早期，尤其是在缺乏现代定位系统支持下，如何凭借对星辰、洋流和自然现象的深刻理解，驾驭茫茫海洋的恢弘史诗。本书聚焦于古代航海家们所依赖的独特智慧与技术体系，力求还原那个“仰观天文，俯察地理”的时代风貌。 本书共分为六个主要部分，层层递进，系统梳理了从史前迁徙到大航海时代前夜，航海技术演进的关键节点与理论基础。 第一部分：逝去的知识——早期人类的海洋认知 本章探讨了人类早期如何从岸边活动逐渐走向远洋探索。内容涵盖了太平洋岛屿文明（如波利尼西亚人）的口头传承导航技术，他们如何通过观察海鸟的习性、洋流的温度和风向的微小变化来判断陆地的远近。书中详述了“星盘”雏形——如太平洋上的“浪涌图”或“石头指南针”——的构造原理和使用方法。这些技术高度依赖于对特定星座在特定季节的升起和落下位置的记忆与经验积累。我们将详细分析这些基于经验的导航方法，它们与纯粹的数学模型有显著区别，更侧重于对自然环境的整体感知。 第二部分：地中海的遗产——古典文明的航海经验 此部分转向地中海文明，重点剖析古希腊和腓尼基人在航海测绘上的贡献。不同于依靠深海漂流的波利尼西亚人，地中海航海更依赖于“沿岸航行”（Coastal Piloting）和“昼间航行”（Dead Reckoning的早期形式）。书中会详细介绍古希腊学者如何利用三角学基础（尽管彼时尚未完全形成严格的数学体系）来估算船只的航向和航速。我们探讨了如阿基米德时代对浮力与船体重心的初步理解，以及早期对磁性物质（如天然磁铁）的初步接触，但强调彼时磁罗盘尚未成熟应用。这一阶段的导航工具主要是日晷和用于测量天体高度的简单仪器。 第三部分：伊斯兰黄金时代的星辰之尺——天文学与航海学的结合 中世纪，伊斯兰世界在天文学和数学上的突破极大地推动了全球航海技术的发展。本书详细介绍了“象限仪”（Astrolabe）在航海上的具体应用——如何精确测量地平线以上特定恒星（如北极星或特定黄道星座）的高度角，从而推算纬度。与现代基于卫星定位的精确计算不同，这些计算过程需要手工对天文数据进行复杂的修正，涉及对大气折射、仪器误差的经验性补偿。我们还将介绍著名的航海家和地理学家（如伊本·白图泰）的航行记录，分析他们如何结合星象观测与沿途的地标记录来完成长距离跨海任务。 第四部分：远东的神秘图谱——中国与印度洋的航海传统 本章深入考察了中国古代的航海成就，特别是宋元时期的远洋能力。重点分析了指南针（磁罗盘）在这一时期的发展和普及。与密码学中的理论构建不同，本书侧重于磁铁的物理特性、地磁场的微小变化如何影响指南鱼或指南针的指示精度，以及水手如何通过“看针脚”来校准方向。此外，本书还对比了印度洋贸易中使用的“风帆”技术革新，以及印度教和佛教对航海道德和安全规定的影响，这些都是非数学化的、文化驱动的知识体系。 第五部分：大航海时代的黎明——经度难题的早期尝试 进入地理大发现时代，对“确定经度”的需求催生了对更精确时间测量工具的渴望。本书回顾了早期欧洲探险家们（如哥伦布和麦哲伦的船队）在缺乏可靠经度测定方法时，所依赖的“时间推算法”和“月距法”的局限性与风险。我们分析了当时简易的机械计时器（如早期发条钟）在海面上因船只颠簸和温湿度变化而失灵的普遍现象。重点在于，这一时期的探索更多依赖于对已知海岸线的记忆、洋流的推算和勇敢的试错，而非严格的加密或编码技术。 第六部分：复兴的呼唤——现代背景下的古代智慧 在最后一部分，本书探讨了当代对古代导航技术的重新审视。现代海洋学家和考古学家如何通过模拟实验，试图重现古代水手的体验，理解那些被现代技术掩盖的“直觉式”导航技巧。这包括对古代天文历法的精确重构，以及对非电子设备导航的教学实践。本书强调，古代航海术是一种与环境深度耦合的实践艺术，它与现代信息安全领域所依赖的抽象、逻辑严谨的加密模型，本质上是完全不同的知识领域。 总结 《星海拾遗》是一部关于人类探索精神、天文观测、地理学以及历史工程学的著作。它追溯的是人类如何“看星星找路”的历程，其核心是经验、观测、物理实践，而非抽象代数、数论、算法或任何形式的信息隐藏与安全协议。本书旨在为读者构建一个宏大而真实的古代航海图景，与现代密码学的纯粹逻辑世界形成鲜明对比。 ---

前言

序章1

第1章　密码学的基础15

1-1　密码学相关用语16
密码学的基本用语20
加密金钥　　和解密金钥　　的关系21

1-2　古典加密系统24
凯撒密码24
替代密码  25
多字母密码26
置换密码  27

1-3　密码的安全性   28
替代密码的金钥数   31
多字母密码的金钥数   32
置换密码的金钥数   32
可解读的条件   35
绝对安全的密码   35
安全密码   37

第2章　共通金钥（对称金钥）加密系统45

2-1　二进位数和XOR运算46

2-2　共通金钥密码是什么？57
共通金钥密码的特征   62

2-3　串流密码的构造   63

2-4　区块密码的构造   66
CBC模式   69

2-5　DES密码的构造  70
Feistel密码的基本构造   71
对合72
DES的加密金钥之生成   75
DES的非线性函数f的构造   76
使用DES加密及解密的基本构造   77

2-6　DES密码和AES密码   78
AES密码的概要   83
简易版DES加密及解密实例   87
转换为二进位资料   87
DES密码的生成   87
DES密码的解密   95
DES加密金钥的生成   100
DES解密金钥的生成   104

第3章　公开金钥加密系统107

3-1　公开金钥密码的基础   108
公开金钥加密方式的主要种类   117
单向函数  118
RSA密码的诞生   121

3-2　质数和质因数分解   122
质数判定   131

3-3　模数（余数）运算136
模数运算的加法和减法   139
模数运算的乘法和除法   148

3-4　费马小定理和欧拉定理154
数论之父　　费马   155
费马检验和假质数157
欧拉定理   158
数学家欧拉   159
两个质数的乘积之欧拉函数   160

3-5　RSA密码的构造   163
RSA密码的加密及解密   165
RSA密码的金钥生成法   167
公开金钥和秘密金钥的做法   169
RSA密码的生成   171
RSA密码的解密   173

3-6　公开金钥和离散对数问题   175
离散对数问题   176
ElGamal密码的加密及解密   178
专栏　扩张版辗转相除法   183

第4章　实际的密码应用   187

4-1　混合密码  188

4-2　杂凑函数和讯息认证码192
窜改   192
防止窜改的对策   194
杂凑函数   195
盗用个人资料   196
防止盗用的对策   197
讯息认证码的构造   198
否认（repudiation）是什么？   199
讯息认证码的两个缺点   201

4-3　数位签章202
否认的对策   202
数位签章的构造   203
中间人攻击205
防止中间人攻击的对策   206
凭证和认证中心  206

4-4　公开金钥密码基础建设208
专栏　零知识互动式证明219
补充说明   225
参考文献   227
索引   228

前言

　　目前以网际网路为中心且被网络化的资讯社会中，除了活用网路上的公开资讯及电子邮件的往来外，也多亏网路商店及网路银行的普及，使我们的生活变得更便利。

　　然而，在享受网路时代的恩惠之外，

　　「安心安全、资讯安全、保护个人资料……，以及密码」

　　这类令人感到些许不安的词汇，每天都在生活中不断出现。这到底是怎么一回事呢？为什么呢？

　　利用网际网路处理许多资讯时，其中总包含让别人知道就糟糕的事，不希望别人知道、想要保密的资讯。例如，信用卡号、银行帐号、病历、贷款金额、电子邮件地址等，为了不轻易洩露给他人知道，保护资讯是不可或缺的。若资讯被他人恶意运用，很可能会引发犯罪案件。因此，保护资讯无疑是网络化的资讯社会中最重要的课题。由于存在着许多这类的不安要因，因此为了得以安心且安全地使用网路服务，而构筑出的基本技术即为「密码」。

　　近年来，密码系统大幅进步。这不仅是资讯安全相关的专家之领域，对于将便利的网际网路视为理所当然，并使用频繁的我们而言，密码也是必备的知识。

　　那么，密码系统是以何种构造达成资讯安全维护及个人资料的保护呢？

　　本书以漫画为基础，解说密码系统的结构和功能。至于为了理解密码系统所不可或缺的复杂数学，则以能让任何人都可以理解的方式解说。期望读者在沈浸于故事情节的同时，也能轻易地学习。当然，故事中也隐藏了密码，希望您在阅读本书的同时也能解开它。相信您在读完本书后，势必能习得密码系统及资讯安全的基础知识！

　　最后，衷心感谢非常照顾我的OHM社开发局的各位，以及负责作画的HINOKI IDEROU大师。

2007年4月
作者群笔

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排和叙述方式，可以说是市面上同类书籍中的一股清流。《世界第一简单 密码学》并没有以一种“高高在上”的姿态去讲解，而是将自己定位为一位耐心且善于引导的导师。我最欣赏的是它并没有一味地追求“快”，而是允许读者有足够的时间去消化和理解每一个概念。在讲解完一个相对复杂的加密算法后，作者总会插入一些历史典故或者趣味小知识，来帮助读者放松心情，同时也加深了对相关历史背景的理解。例如，在讲到“单向散列函数”时，作者并没有直接抛出数学公式，而是先从信息摘要的重要性讲起，然后才慢慢引入数学上的实现方式。这种“先宏观，后微观”的教学方法，让我感觉学习过程非常舒适，不会有那种“被知识淹没”的恐慌感。书中的例子也选取得非常巧妙，比如用“共享秘密”来解释对称加密，用“信任第三方”来解释数字证书，这些生活化的例子，瞬间拉近了密码学与现实的距离。总而言之，这本书的阅读体验是轻松愉快的，它成功地让我在不牺牲理解深度的前提下，愉快地学习了密码学的基本原理。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了这本《世界第一简单 密码学》，说实话，一开始被书名吸引，有点半信半疑，以为会是那种标题党、内容空洞的书。但事实证明，我的担忧是多余的。这本书的阅读体验远超我的想象。它不是那种让你死记硬背公式、啃读理论的书，而是更像是在引导你一步一步地“玩”密码学。它的语言风格非常接地气，没有滥用专业术语，即使是初学者也能轻松理解。书中大量的插图和漫画，将一些复杂的原理讲解得通俗易懂，比如在介绍对称加密和非对称加密时，用了生动形象的比喻，让我瞬间就抓住了核心概念。我特别欣赏作者在讲解过程中，总是会追溯到密码学的历史渊源，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我更深刻地理解了这些技术是如何演进和发展的。读这本书，就像是在跟一位经验丰富的老师在闲聊，他会用各种有趣的故事、贴近生活的例子来引导你思考，而不是生硬地灌输知识。我之前对密码学一直知之甚少，甚至觉得它离我很遥远，但这本书的出现，让我感觉密码学其实无处不在，并且它所解决的问题，都是关乎我们信息安全的重要议题。这本书的编排也很合理，章节之间的过渡自然流畅，学习起来不会感到突兀。

评分☆☆☆☆☆

对于一个数学爱好者来说，这本书《世界第一简单 密码学》提供了一个非常有趣的切入点。虽然书名强调“简单”，但它并没有牺牲内容的深度和严谨性，而是巧妙地在易读性和知识性之间找到了一个绝佳的平衡点。它并非那种“伪科学”的科普读物，而是真正触及到了密码学核心的原理和思想。作者在解释诸如模运算、有限域、公钥加密体制等概念时，用了很多非常直观的比喻和巧妙的设计，让那些在传统教科书中可能显得晦涩难懂的数学概念变得生动有趣。我尤其喜欢它对数论在密码学中应用的阐述，例如素数分解的困难性如何支撑RSA加密的安全性。书中虽然避开了繁复的数学证明，但却准确地传达了背后的数学逻辑，让你在理解算法的同时，也能体会到数学的优雅和强大。对我而言，这本书的价值在于，它能够激发我对密码学更深层次的探索欲望。它不是终点，而是起点，它用一种“入门不难”的方式，打开了通往更广阔密码学世界的大门，让我开始思考更多关于信息安全、隐私保护等议题。

评分☆☆☆☆☆

我一直对如何保护自己的信息安全很感兴趣，所以当看到《世界第一简单 密码学》这本书时，我毫不犹豫地买了。这本书的优点在于它的“友好度”非常高，对于我这样完全没有相关背景的人来说，阅读起来几乎没有障碍。作者的语言风格非常平易近人，就像一位老朋友在跟你聊天一样，没有那些晦涩难懂的专业术语，也没有令人头疼的公式推导。书中大量的图示和动画化的讲解，让我在脑海中形成清晰的图像，比如讲解对称加密和非对称加密时，用了“一把钥匙”和“两个不同钥匙”的比喻，非常形象。我尤其欣赏作者在解释公钥加密的原理时，所采用的类比，让我一下就明白了密钥对的概念，以及它是如何保证通信双方安全地交换信息的。这本书让我意识到，密码学并非只有在电影里才出现，它其实已经渗透到我们生活的方方面面，从网上购物到发送电子邮件，都离不开它的保护。读完这本书，我感觉自己对信息安全有了更直观的认识，也更能理解一些新闻中提到的网络安全事件背后的原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名虽然有些夸张，叫《世界第一简单 密码学》，但当我真正翻开它的时候，我惊喜地发现，它确实做到了“简单”这个承诺，而且还超出了我的预期。我一直对密码学这个领域充满好奇，但又因为它的高门槛望而却步，总觉得那是一门晦涩难懂的学科，充斥着复杂的数学公式和令人费解的算法。然而，这本书彻底改变了我的看法。作者用一种极其生动形象的方式，将抽象的概念具象化，仿佛在给我们讲故事一般，从最基础的“替代表演”原理，到更复杂的公钥密码系统，每一步都循序渐进，逻辑清晰。我尤其喜欢它在讲解过程中穿插的各种历史故事和生活中的实际应用，比如古罗马的凯撒密码、二战时期的恩尼格玛机，还有我们日常生活中无处不在的HTTPS加密，这些鲜活的例子让原本枯燥的理论变得有趣起来。我甚至感觉自己像是在解一个又一个谜题，每理解一个概念，就仿佛解开了一个小小的谜团，这种成就感是前所未有的。对于完全没有密码学基础的人来说，这本书无疑是一扇通往奇妙世界的大门，它没有用那些吓人的术语和公式来打压读者的信心，而是用一种循循善诱的方式，一点点地揭开密码学的神秘面纱，让我觉得，原来掌握这些“秘密武器”并没有那么难。