國之重器出版工程 密態(tài)計(jì)算理論與應(yīng)用
定 價(jià)：159.9 元
叢書名：國之重器出版工程·學(xué)術(shù)中國·網(wǎng)絡(luò)空間安全系列
- 作者：劉西蒙 熊金波
- 出版時(shí)間：2021/12/1
- ISBN：9787115558893
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：TP393.08
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：128開
密態(tài)計(jì)算可以在不解密加密數(shù)據(jù)的前提下對(duì)授權(quán)用戶的資源和服務(wù)進(jìn)行使用，并防止非授權(quán)用戶對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行竊取與利用。該技術(shù)彌補(bǔ)了加密數(shù)據(jù)無法在云端有效利用的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了萬物計(jì)算，安全互通。本書從大數(shù)據(jù)、云計(jì)算環(huán)境面臨的隱私挑戰(zhàn)出發(fā)，以密態(tài)計(jì)算理論框架與工具集研究為主線，從理論模型到實(shí)際應(yīng)用，系統(tǒng)闡述了密態(tài)計(jì)算理論與技術(shù)。密態(tài)計(jì)算能夠隨時(shí)隨地對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行安全處理，無處不在地利用加密信息資源，安全實(shí)現(xiàn)服務(wù)在云端，信息隨心行的理想境界。
本書適合密碼學(xué)、云數(shù)據(jù)安全、大數(shù)據(jù)安全相關(guān)科研人員和企業(yè)研發(fā)人員參考，可以作為網(wǎng)絡(luò)空間安全一級(jí)學(xué)科博士生、碩士生的專業(yè)教材，也可以作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生的補(bǔ)充讀物。
這是國內(nèi)少見以密文數(shù)據(jù)計(jì)算理論為核心，系統(tǒng)闡述相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，符合信息安全國家戰(zhàn)略的專著。
書中在深入闡述密碼學(xué)基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)的各種理論的同時(shí)，將對(duì)ZUI新的密文數(shù)據(jù)處理及相關(guān)技術(shù)發(fā)展成果和未來發(fā)展方面有較為系統(tǒng)的介紹，包括：涵蓋加密中所涉及的代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、困難問題、安全模型及涉及加密數(shù)據(jù)處理的等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
書中在深入闡述各類密文計(jì)算原語及相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)理論的同時(shí)，將對(duì)ZUI新的密文數(shù)據(jù)挖掘發(fā)展成果和未來發(fā)展方面有較為系統(tǒng)的介紹，包括：基于樸素貝葉斯、K近鄰算法、支持向量機(jī)、決策樹模型、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)的密文訓(xùn)練與分類等。
依據(jù)現(xiàn)實(shí)場景中隱私與數(shù)據(jù)處理的需求，給出外包密文計(jì)算相關(guān)應(yīng)用，包括智慧醫(yī)療、眾包服務(wù)、車聯(lián)網(wǎng)推薦等。
以往初步涉足密碼學(xué)領(lǐng)域又希望以數(shù)據(jù)處理為研究切入點(diǎn)的研究人員，通常需要專門介紹密碼學(xué)基礎(chǔ)理論和密碼學(xué)應(yīng)用的書籍，而本書可以二合一實(shí)現(xiàn)快速的入門和上手。
劉西蒙，男，陜西西安人，博士/博士后，研究員，博士研究生導(dǎo)師，福州大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院院長助理，系統(tǒng)信息安全福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，福建省知聯(lián)會(huì)理事，福建省閩江學(xué)者特聘教授，福州大學(xué)旗山學(xué)者（海外計(jì)劃），福建省引進(jìn)高層次人才(C類)，IEEE/ACM/CCF會(huì)員。主要從事密態(tài)計(jì)算、密態(tài)機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、區(qū)塊鏈，可搜索加密、公鑰密碼學(xué)應(yīng)用等方面的研究工作；先后主持和參與國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目5項(xiàng)(含重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng))；已在IEEE TIFS、TDSC、TMC、INFOCOM等國內(nèi)外期刊會(huì)議上發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文250余篇，Google被引3300余次；申請國家發(fā)明專利4項(xiàng)。
熊金波，男，湖南益陽人，博士/博士后，教授，博士研究生導(dǎo)師，中國中文信息學(xué)會(huì)大數(shù)據(jù)安全與隱私計(jì)算專委會(huì)委員，福建省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事，福建省高校杰出青年科研人才，福建師范大學(xué)第七屆十佳青年教師，IEEE/ACM/CCF會(huì)員；獲福建師范大學(xué)本科課堂教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)和第二屆集英助教基金教學(xué)獎(jiǎng)；主要從事物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私保護(hù)、移動(dòng)數(shù)據(jù)安全等方面的研究工作；先后主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，福建省本科高校教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目1項(xiàng)，作為主要成員參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家863計(jì)劃等項(xiàng)目的研究；出版學(xué)術(shù)專著2部、教材1部；已在IEEE TII、TCC、MWC、TNSE、計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)、軟件學(xué)報(bào)、通信學(xué)報(bào)等國內(nèi)外期刊會(huì)議上發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文100余篇，ESI高被引論文3篇，Google被引1100余次；申請國家發(fā)明專利13項(xiàng)、授權(quán)3項(xiàng)。
第 1章 緒論001
1.1 云計(jì)算 002
1.1.1 引言 002
1.1.2 概念 003
1.1.3 發(fā)展與應(yīng)用 003
1.1.4 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù) 005
1.2 大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘 006
1.2.1 引言 006
1.2.2 概念 007
1.2.3 發(fā)展與應(yīng)用 008
1.2.4 大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù) 010
1.3 物聯(lián)網(wǎng) 010
1.3.1 引言 010
1.3.2 概念 011
1.3.3 發(fā)展與應(yīng)用 011
1.3.4 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 012
1.4 人工智能 013
1.4.1 引言 013
1.4.2 概念 014
1.4.3 發(fā)展與應(yīng)用 014
1.4.4 機(jī)器學(xué)習(xí)核心算法 015
1.5 面臨的隱私挑戰(zhàn) 018
1.5.1 云計(jì)算面臨的隱私挑戰(zhàn) 018
1.5.2 大數(shù)據(jù)面臨的隱私挑戰(zhàn) 019
1.5.3 物聯(lián)網(wǎng)面臨的隱私挑戰(zhàn) 020
1.5.4 人工智能面臨的隱私挑戰(zhàn) 021
1.6 本章小結(jié) 022
參考文獻(xiàn) 023
第 2章 基礎(chǔ)知識(shí) 025
2.1 基本代數(shù)系統(tǒng) 026
2.1.1 群、環(huán)、域 026
2.1.2 多項(xiàng)式環(huán) 028
2.1.3 割圓多項(xiàng)式 029
2.1.4 割圓域的歸一化 029
2.2 公鑰密碼體制 030
2.2.1 公鑰密碼的原理 030
2.2.2 RSA 算法 032
2.2.3 其他公鑰密碼算法 033
2.3 安全模型 035
2.4 困難問題 037
2.4.1 大整數(shù)因數(shù)分解問題 037
2.4.2 離散對(duì)數(shù)問題 038
2.4.3 橢圓曲線離散對(duì)數(shù)問題 038
2.5 全同態(tài)加密 038
2.5.1 全同態(tài)加密的發(fā)展歷程 039
2.5.2 全同態(tài)加密方案 040
2.5.3 全同態(tài)加密的安全性研究 044
2.6 常用安全協(xié)議 045
2.6.1 隱私保護(hù)余弦相似度計(jì)算協(xié)議 045
2.6.2 安全歐幾里得距離計(jì)算協(xié)議 046
2.6.3 安全比特分解協(xié)議 047
2.6.4 安全整數(shù)與分?jǐn)?shù)計(jì)算協(xié)議 048
2.7 整數(shù)電路 048
2.7.1 基本的安全整數(shù)計(jì)算電路 048
2.7.2 封裝安全整數(shù)計(jì)算電路 052
2.8 其他基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn) 060
2.8.1 浮點(diǎn)數(shù) 060
2.8.2 BLS短簽名 060
2.8.3 雙線性映射 061
2.8.4 Skyline計(jì)算 061
2.8.5 0-編碼和1-編碼 062
2.8.6 關(guān)鍵詞加密 062
2.8.7 四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 063
2.8.8 叉積凸多邊形中的點(diǎn) 063
2.8.9 安全多方計(jì)算 064
2.8.10 基于門限解密的Paillier密碼系統(tǒng) 065
2.9 本章小結(jié) 066
參考文獻(xiàn) 067
第3章 基本密態(tài)計(jì)算原語 071
3.1 支持有理數(shù)的密態(tài)計(jì)算 072
3.1.1 引言 072
3.1.2 準(zhǔn)備工作 073
3.1.3 系統(tǒng)模型與隱私需求 074
3.1.4 密碼原語和隱私保護(hù)整數(shù)計(jì)算工具包 076
3.1.5 隱私保護(hù)的有理數(shù)計(jì)算工具包 083
3.1.6 安全性分析 087
3.1.7 性能評(píng)估 090
3.2 支持浮點(diǎn)數(shù)的密態(tài)計(jì)算 096
3.2.1 引言 096
3.2.2 準(zhǔn)備工作 097
3.2.3 系統(tǒng)模型和隱私需求 098
3.2.4 加密原語和基本隱私保護(hù)整數(shù)計(jì)算協(xié)議 100
3.2.5 隱私保護(hù)浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)和計(jì)算 103
3.2.6 安全性分析 110
3.2.7 性能評(píng)估 114
3.3 支持多密鑰的密態(tài)計(jì)算 121
3.3.1 引言 121
3.3.2 準(zhǔn)備工作 122
3.3.3 系統(tǒng)模型與隱私需求 122
3.3.4 基本密碼原語分布式雙陷門公鑰密碼系統(tǒng) 124
3.3.5 多密鑰下的隱私保護(hù)整數(shù)計(jì)算工具包 126
3.3.6 安全性分析 135
3.3.7 性能分析 139
3.4 基于全同態(tài)的密態(tài)計(jì)算 144
3.4.1 引言 144
3.4.2 準(zhǔn)備工作 146
3.4.3 系統(tǒng)模型和安全模型 146
3.4.4 安全SIMD無符號(hào)整數(shù)電路和整數(shù)打包技術(shù) 147
3.4.5 安全有符號(hào)整數(shù)計(jì)算電路 153
3.4.6 應(yīng)用與擴(kuò)展 158
3.4.7 安全性與性能分析 161
3.5 支持非線性的密態(tài)計(jì)算 170
3.5.1 引言 170
3.5.2 準(zhǔn)備工作 171
3.5.3 系統(tǒng)模型和隱私需求 173
3.5.4 HPCS構(gòu)建 175
3.5.5 高精度計(jì)算擴(kuò)展 183
3.5.6 安全性分析 187
3.5.7 性能評(píng)估 190
3.6 本章小結(jié) 197
參考文獻(xiàn) 198
第4章 密態(tài)計(jì)算應(yīng)用 205
4.1 在線網(wǎng)約車隱私服務(wù) 206
4.1.1 引言 206
4.1.2 問題描述 208
4.1.3 Trace系統(tǒng)構(gòu)造 211
4.1.4 安全性分析 219
4.1.5 性能評(píng)估 221
4.2 遠(yuǎn)程身份認(rèn)證服務(wù) 226
4.2.1 引言 226
4.2.2 問題描述 228
4.2.3 PribioAuth模型構(gòu)造 231
4.2.4 安全性分析 234
4.2.5 性能分析 236
4.3 密態(tài)數(shù)據(jù)查詢服務(wù) 238
4.3.1 引言 238
4.3.2 問題描述 241
4.3.3 系統(tǒng)架構(gòu) 245
4.3.4 范圍查詢協(xié)議 250
4.3.5 布爾查詢 255
4.3.6 性能分析 258
4.3.7 安全性分析 263
4.4 本章小結(jié) 268
參考文獻(xiàn) 269
名詞索引 273
書單推薦
