本书系统地介绍了量子密码和DNA密码理论及其套用，详细地介绍了量子密钥分发协定及其系统安全性和抗量子计算的密码算法；详细介绍了NDA计算及其在密码分析中的套用和DNA密码基础知识等。本书结合工程实际并且选材广泛，既反映了量子密码和DNA密码的最新发展，又有一定的理论深度。
本书可作为信息安全、密码学、光量子通信、生物信息等相关学科的科研和工程技术人员的参考书，也可作为相关专业高校师生的参考书或教材
基本信息
书名：密码前沿技术--从量子不可克隆到DNA完美複製
书号：978-7-118-10136-2
作者：陈晖
出版时间：2015年6月
译者：
版次：1版1次
开本：16
装帧：精装
出版基金：国防科技图书出版基金
页数：206
字数：260
中图分类：TN918.2
丛书名：网路与信息安全前沿技术
定价：86.00
本书系统地介绍了量子密码和DNA密码理论及其套用，详细地介绍了量子密钥分发协定及其系统安全性和抗量子计算的密码算法；详细介绍了NDA计算及其在密码分析中的套用和DNA密码基础知识等。本书结合工程实际并且选材广泛，既反映了量子密码和DNA密码的最新发展，又有一定的理论深度。
本书可作为信息安全、密码学、光量子通信、生物信息等相关学科的科研和工程技术人员的参考书，也可作为相关专业高校师生的参考书或教材。
目录
第一篇量子密码与抗量子计算密码
第1章绪论1
1.1基本概念介绍1
1.1.1经典密码与密钥1
1.1.2密码的安全性与计算方法5
1.1.3密码与随机数6
1.1.4密码与数学7
1.2经典密码学的发展历程9
1.3量子密码的研究背景11
1.4量子密码的发展历程13
参考文献16
第2章量子密码协定18
2.1量子密码的物理基础18
2.1.1量子态的表示与幺正运算元18
2.1.2量子态与信息表示21
2.1.3量子不可克隆与测不準24
2.1.4量子纠缠25
2.1.5量子隐形传态26
2.1.6量子测量28
2.2离散变数QKD协定29
2.2.1BB84协定30
2.2.2B92协定和六态协定32
2.2.3E91协定34
2.2.4基于隐形传态的QKD36
2.2.5诱骗态QKD协定37
2.3通用QKD协定模型40
2.4离散变数QKD协定的安全性43
2.4.1随机採样和最佳化的Lo-Chau协定44
2.4.2CSS码协定和BB84协定47
2.5连续变数QKD协定及其安全性49
2.5.1CV-QKD协定49
2.5.2CV-QKD协定的等价纠缠方案56
2.5.3CV-QKD协定安全码率计算59
参考文献63
第3章量子密码系统及其实际安全性65
3.1QKD系统原理65
3.1.1QKD系统信号源66
3.1.2QKD系统信道69
3.1.3量子信号的调製72
3.1.4系统同步73
3.1.5QKD系统探测器74
3.1.6QKD系统的性能指标76
第1章绪论1
1.1基本概念介绍1
1.1.1经典密码与密钥1
1.1.2密码的安全性与计算方法5
1.1.3密码与随机数6
1.1.4密码与数学7
1.2经典密码学的发展历程9
1.3量子密码的研究背景11
1.4量子密码的发展历程13
参考文献16
第2章量子密码协定18
2.1量子密码的物理基础18
2.1.1量子态的表示与幺正运算元18
2.1.2量子态与信息表示21
2.1.3量子不可克隆与测不準24
2.1.4量子纠缠25
2.1.5量子隐形传态26
2.1.6量子测量28
2.2离散变数QKD协定29
2.2.1BB84协定30
2.2.2B92协定和六态协定32
2.2.3E91协定34
2.2.4基于隐形传态的QKD36
2.2.5诱骗态QKD协定37
2.3通用QKD协定模型40
2.4离散变数QKD协定的安全性43
2.4.1随机採样和最佳化的Lo-Chau协定44
2.4.2CSS码协定和BB84协定47
2.5连续变数QKD协定及其安全性49
2.5.1CV-QKD协定49
2.5.2CV-QKD协定的等价纠缠方案56
2.5.3CV-QKD协定安全码率计算59
参考文献63
第3章量子密码系统及其实际安全性65
3.1QKD系统原理65
3.1.1QKD系统信号源66
3.1.2QKD系统信道69
3.1.3量子信号的调製72
3.1.4系统同步73
3.1.5QKD系统探测器74
3.1.6QKD系统的性能指标76
3.2典型的QKD系统80
3.2.1偏振编码QKD系统80
3.2.2相位编码QKD系统81
3.3QKD系统的实际安全性87
3.3.1理论安全性与实际安全性88
3.3.2量子密钥分发系统安全漏洞及抵御措施89
3.2.1偏振编码QKD系统80
3.2.2相位编码QKD系统81
3.3QKD系统的实际安全性87
3.3.1理论安全性与实际安全性88
3.3.2量子密钥分发系统安全漏洞及抵御措施89
3.4量子密码的套用及其局限性107
3.4.1量子通信能否突破经典通信的极限107
3.4.2QKD的局限性108
参考文献110
第4章量子计算及其在密码分析中的套用113
4.1基本概念介绍114
4.1.1可计算性114
4.1.2计算複杂性115
4.2量子逻辑门116
4.3量子并行计算原理119
4.3.1Deutsch问题算法120
4.3.2Simon问题算法121
4.4Grover量子搜寻算法及其在密码分析中的套用122
4.5Shor量子因式分解算法及其在密码分析中的套用123
4.5.1随机数的阶124
4.5.2求随机数阶的量子算法124
4.5.3量子离散傅立叶变换125
参考文献128
第5章抗量子计算的密码算法129
5.1基于格理论的公钥密码算法131
5.1.1格理论中的基础知识131
5.1.2NTRU加密算法基本原理137
5.2MQ和有理分式公钥密码算法142
5.2.1MQ公钥密码算法原理142
5.2.2MQ公钥密码算法143
5.3量子公钥密码算法145
参考文献146
第二篇DNA密码与DNA计算
第6章概述150
6.1研究背景150
6.2DNA的基本结构151
6.3几种典型的分子结构154
6.3.1k臂分子结构154
6.3.2髮夹结构155
6.3.3瓦状结构156
6.4DNA分子的基本操作157
6.4.1DNA链的变性与复性157
6.4.2DNA分子的延长158
6.4.3DNA分子的缩短158
6.4.4DNA分子的剪下159
6.4.5DNA分子的连线/贴上160
6.4.6DNA分子长度的测量160
6.4.7特定DNA分子的获得161
6.4.8其他生物操作161
参考文献162
第7章DNA计算及其对现代密码的影响163
7.1研究进展163
3.4.1量子通信能否突破经典通信的极限107
3.4.2QKD的局限性108
参考文献110
第4章量子计算及其在密码分析中的套用113
4.1基本概念介绍114
4.1.1可计算性114
4.1.2计算複杂性115
4.2量子逻辑门116
4.3量子并行计算原理119
4.3.1Deutsch问题算法120
4.3.2Simon问题算法121
4.4Grover量子搜寻算法及其在密码分析中的套用122
4.5Shor量子因式分解算法及其在密码分析中的套用123
4.5.1随机数的阶124
4.5.2求随机数阶的量子算法124
4.5.3量子离散傅立叶变换125
参考文献128
第5章抗量子计算的密码算法129
5.1基于格理论的公钥密码算法131
5.1.1格理论中的基础知识131
5.1.2NTRU加密算法基本原理137
5.2MQ和有理分式公钥密码算法142
5.2.1MQ公钥密码算法原理142
5.2.2MQ公钥密码算法143
5.3量子公钥密码算法145
参考文献146
第二篇DNA密码与DNA计算
第6章概述150
6.1研究背景150
6.2DNA的基本结构151
6.3几种典型的分子结构154
6.3.1k臂分子结构154
6.3.2髮夹结构155
6.3.3瓦状结构156
6.4DNA分子的基本操作157
6.4.1DNA链的变性与复性157
6.4.2DNA分子的延长158
6.4.3DNA分子的缩短158
6.4.4DNA分子的剪下159
6.4.5DNA分子的连线/贴上160
6.4.6DNA分子长度的测量160
6.4.7特定DNA分子的获得161
6.4.8其他生物操作161
参考文献162
第7章DNA计算及其对现代密码的影响163
7.1研究进展163
7.2DNA分子计算的实现途径165
7.2.1基于溶液反应的DNA分子计算165
7.2.2表面DNA计算165
7.2.3基于DNA晶片的DNA计算166
7.2.4DNA计算存在的问题168
7.3DNA计算模型169
7.3.1Tom Head 的剪接模型169
7.3.2Sam Roweis的贴上模型170
7.3.3Kari L的贴上模型170
7.3.4等量校验模型171
7.3.5最小模型172
7.3.6插入/删除系统172
7.4DNA计算中的编码问题172
7.4.1DNA编码173
7.4.2影响DNA编码的主要因素174
7.5DNA计算解决NP完全问题176
7.5.1哈密尔顿路径问题176
7.5.2可满足性问题178
7.5.3最大团问题180
7.6DNA计算对现代密码体制的影响181
7.6.1使用DNA计算分析DES 的研究概况181
7.6.2破解DES的DNA算法182
参考文献185
第8章DNA密码188
8.1使用DNA技术的密码运算方法188
8.1.1使用替代的DNA密码运算方法188
8.1.2使用异或的DNA密码运算方法190
8.2基于DNA技术的密码算法191
8.2.1基于DNA技术的对称加密算法（DNA-SC）191
8.2.2基于DNA技术的非对称加密算法（DNA-PKC）192
8.3DNA隐写术194
8.4DNA认证197
8.5结论与展望198
参考文献199
附录A密码传奇选编200
7.2.1基于溶液反应的DNA分子计算165
7.2.2表面DNA计算165
7.2.3基于DNA晶片的DNA计算166
7.2.4DNA计算存在的问题168
7.3DNA计算模型169
7.3.1Tom Head 的剪接模型169
7.3.2Sam Roweis的贴上模型170
7.3.3Kari L的贴上模型170
7.3.4等量校验模型171
7.3.5最小模型172
7.3.6插入/删除系统172
7.4DNA计算中的编码问题172
7.4.1DNA编码173
7.4.2影响DNA编码的主要因素174
7.5DNA计算解决NP完全问题176
7.5.1哈密尔顿路径问题176
7.5.2可满足性问题178
7.5.3最大团问题180
7.6DNA计算对现代密码体制的影响181
7.6.1使用DNA计算分析DES 的研究概况181
7.6.2破解DES的DNA算法182
参考文献185
第8章DNA密码188
8.1使用DNA技术的密码运算方法188
8.1.1使用替代的DNA密码运算方法188
8.1.2使用异或的DNA密码运算方法190
8.2基于DNA技术的密码算法191
8.2.1基于DNA技术的对称加密算法（DNA-SC）191
8.2.2基于DNA技术的非对称加密算法（DNA-PKC）192
8.3DNA隐写术194
8.4DNA认证197
8.5结论与展望198
参考文献199
附录A密码传奇选编200
A1. 凯撒大帝的情书200
A2. 天书与轮转机201
A3. 烽火台间的光通信202
A4. 世界大战中的密码较量203
A5. 量子密码传奇205
A2. 天书与轮转机201
A3. 烽火台间的光通信202
A4. 世界大战中的密码较量203
A5. 量子密码传奇205
