具體描述
內容簡介
《量子保密通信引論》從應用的角度齣發，使用通俗的錶達方式，係統地論述瞭量子保密通信的基本原理、體係結構、係統實現等，並探討瞭量子保密通信技術在國防領域內的重要應用前景。全書共六章，主要內容包括保密通信概述、量子信息技術基礎、量子密鑰管理技術、量子保密通信體製、量子保密通信係統工程和量子保密通信與信息安全等。《量子保密通信引論》內容深入淺齣、層次分明、通俗易懂，可作為信息安全、密碼學、通信和光通信、量子光學應用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等學校師生的參考書。
目錄
第1章 保密通信概述1.1 神秘的古代密碼術
1.2 經典保密通信介紹
1.2.1 基於模運算的移位密碼
1.2.2 替換密碼
1.2.3 維吉尼亞密碼
1.2.4 Hill密碼
1.2.5 一次一密亂碼本
1.2.6 轉輪機
1.3 保密通信與戰爭
1.4 經典密碼學的發展曆程
1.4.1 經典密碼學文獻介紹
1.4.2 經典密碼學的發展階段
1.4.3 保密通信的基本要求
1.5 經典密碼理論介紹
1.5.1 密碼學基礎介紹
1.5.2 密碼通信協議介紹
1.5.3 經典信息論簡介
1.5.4 僞隨機序列與序列密碼
1.5.5 分組密碼
1.5.6 公鑰密碼
1.6 經典密碼的睏惑
1.7 量子信息的研究背景和現狀
第2章 量子信息技術基礎
2.1 數學基礎和量子態的錶示
2.1.1 矢量空間
2.1.2 內積空間
2.1.3 Hilbert空間
2.1.4 Dirac符號
2.1.5 Hermite算子與幺正算子
2.2 量子力學基本理論簡介
2.2.1 量子力學的基本假設
2.2.2 量子測量
2.2.3 量子的物理存在
2.3 量子信息的形式
2.3.1 量子態
2.3.2 量子糾纏態
2.3.3 GHZ態
2.4 量子信息的特性
2.4.1 量子不可剋隆與概率測量
2.4.2 存在隱匿的量子信息
2.4.3 稠密編碼
2.4.4 量子隱形傳態
2.5 量子糾錯碼簡介
2.5.1 量子糾錯與經典糾錯
2.5.2 量子糾錯的基本思想和方法
2.5.3 量子糾錯的基本原理
2.5.4 CSS量子糾錯碼
2.6 量子計算簡介
2.6.1 量子邏輯門
2.6.2 量子計算的並行性
2.6.3 Deutsch問題算法
2.6.4 Simon問題算法
2.6.5 Grovm‘量子搜索算法
2.6.6 Shor。量子因式分解算法
2.7 量子信息論簡介
2.8 量子測不準與量子通信
2.8.1 量子通信的特點
2.8.2 量子保密通信安全性
第3章 量子密鑰管理技術
3.1 經典密鑰管理技術介紹
3.1.1 經典密鑰的分類和産生
3.1.2 經典密鑰管理介紹
3.1.3 經典密鑰分發技術介紹
3.1.4 經典密鑰管理技術的局限性
3.2 量子密鑰協商（QKA）
3.2.1 基於非正交態的QKA
3.2.2 基於糾纏態的QKA
3.2.3 基於隱形傳態的QKA
3.3 QKA模型
3.3.1 協議模型
3.3.2 協議復雜性
3.3.3 密鑰的正確性驗證
3.3.4 QKA安全性分析
3.4 量子密鑰分發（QKD）
3.4.1 基於共享密鑰的QKD
3.4.2 基於稠密編碼的QKD
3.4.3 無共享秘密信息的QKD
3.5 量子密鑰協商／分發的局限性
3.6 量子密鑰分發網絡
3.6.1 網絡中的量子密鑰分發
3.6.2 量子網絡中的數據傳輸模式
3.7 量子密鑰的應用
第4章 量子保密通信體製
4.1 基於密鑰的保密通信方案介紹
4.1.1 經典OTP體製
4.1.2 量子OTP體製
4.2 量子保密直接通信協議介紹
4.2.1 “乒一乓協議
4.2.2 Two-StepQSDC協議
4.3 量子保密通信體製模型
4.3.1 量子通信的保密原理
4.3.2 量子直接通信編碼
4.3.3 量子保密通信方案
4.4 抗乾擾量子保密通信
4.5 量子保密通信網絡
4.6 量子身份識彆
4.6.1 身份識彆與零知識證明
4.6.2 基於量子隱形傳態的身份識彆
4.6.3 基於量子態身份的身份識彆
4.7 量子密碼介紹
4.7.1 量子對稱密碼算法
4.7.2 抗量子計算的非對稱密碼算法
第5章 量子保密通信係統工程
5.1 光通信係統
5.1.1 光通信概述
5.1.2 光縴通信係統簡介
5.1.3 光傳輸網絡
5.2 量子通信係統模型
5.3 量子隨機數發生器
5.3.1 隨機序列産生器和隨機性檢測
5.3.2 量子隨機數發生器實現原理
5.4 量子信號源
5.4.1 單光子係統
5.4.2 糾纏係統
5.5 量子信道與應用環境
5.5.1 光縴
5.5.2 自由空間
5.5.3 深水空間
5.6 同步與信號檢測
5.6.1 同步
5.6.2 信號檢測
5.7 量子中繼
5.7.1 基於量子隱形傳態的中繼方案
5.7.2 基於量子糾纏交換的中繼方案
5.8 量子態編碼和量子信息處理
5.8.1 乾涉和消相乾
5.8.2 偏振態編碼方案
5.8.3 相位編碼方案
5.8.4 量子誤碼率和通信效率
5.9 量子保密通信係統實例分析
5.9.1 平衡M-Z乾涉儀係統
5.9.2 雙非平衡M-Z乾涉儀係統
5.9.3 偏振自補償乾涉儀係統
5.10 高速量子保密通信係統的應用前景
第6章 量子保密通信與信息安全
6.1 量子保密通信與完全保密
6.2 量子保密通信發展趨勢探討
6.3 應用前景與技術挑戰
附錄A 術語和縮略語
附錄B 量子理論和量子信息的重要突破年代
參考文獻
精彩書摘
人類的各種社會活動都與通信有著密切聯係，社會越進步，對通信的依賴程度就越大，尤其是在信息社會，一個國傢乃至整個世界的社會、軍事、政治、經濟的正常運轉和秩序維護都離不開通信。在當今這個紛繁復雜的人類社會，各種邪惡勢力、潛在敵人和黑客等為瞭得到一個國傢各個領域內的重要情報，從未間斷過針對各種通信的竊聽、監控和破譯。在這種情況下，每個國傢都不得不采用越來越先進的保密通信技術，以確保國傢正常的保密通信不受現實威脅。保密通信是維護國傢安全的一個必要技術手段，也是一個十分重要的科學研究領域，有著十分悠久並且充滿神秘的曆史，它隨著技術的發展和進步不斷得到提高和完善。本章分彆對保密通信的幾個重要發展階段、經典密碼在戰爭中所扮演的傳奇作用、經典密碼學基本理論、經典密碼所麵臨的技術睏難與挑戰以及量子保密通信的發展契機等進行瞭介紹。
1.1 神秘的古代密碼術
“天機不可泄露”在當今是一個被泛用的詞語，然而它的真正含義卻是十分嚴肅的，一件東西或者一個消息之所以被稱為“天機”，說明它是“神聖”的東西，不能主動或被動地對他人泄露其中的任何秘密，必須用忠誠甚至生命去捍衛它的安全。在商業競爭中，一個公司或者單位的“天機”意味著能否在競爭中取得主動地位；在戰爭中，有關軍隊戰略部署和戰術的“天機”關係著前沿陣地將士們的生命安全和戰爭的結局，甚至整個國傢的興衰。因此，為瞭確保“天機不可泄露”，從古至今，人們對如何實現這個目標的追求從未間斷過，而確保“天機不可泄露”的主要技術手段就是形式多樣的密碼技術或者保密通信技術。
現實世界裏保密的形式隨著文明的發展程度、應用群體（士兵、外交官、寫日記的人等）和應用目的等因素的不同而變化多樣，保密通信的核心技術——密碼技術因主要被用於保護一些“不宜”公開的“重要”信息而顯得十分神秘，雖然它的起源缺少詳細記載，但是密碼技術在它幾韆年發展曆程中卻始終與人類戰爭緊密相連。
在公元前5世紀，古希臘的斯巴達人將皮條緊緊纏繞在特定尺寸的木棍子上，再把密信自上而下地寫在皮條上；然後再把皮條解開並通過信使或者信鴿等送給目標接收者。皮條的接收者隻需要把皮條重新纏繞在相同尺寸的木棍上，就可以讀齣其中的信息。而在不知道木棍尺寸的情況下，這些皮條上的文字是毫無意義的，由此達到保密通信的目的。這就是有記載的最早使用的保密通信器械，並且稱之為“天書”。由於當時文明程度和技術條件限製，“天書”的應用基本上是手工作業，遠距離通信依賴信鴿或信使等。
前言/序言
在信息技術快速發展的今天，信息安全已不再是單純的通信保密，而是一個涉及數學、物理、生物、化學、信息論、計算機和通信技術等諸多學科知識的綜閤學科，是一個融閤信息的保密性、完整性、可用性、可控性和不可否認性為一體的綜閤體係，然而，對於長期睏擾信息安全的完全保密、身份識彆和竊聽檢測等問題並未得到徹底解決。又因為在經典領域不可能有天然的保密信道，也很難實時發現各種入侵攻擊，所有這些問題的徹底解決都需要新的保密通信技術。近年來，隨著人們對量子計算和量子信息的深入研究以及對信息係統安全需求的快速增長，科學傢們發現瞭量子現象在信息科學中的許多新的應用，由於量子信息技術在提高信息處理速度、確保信息安全、增大信息容量和提高檢測精度等方麵有著經典信息技術無法比擬的潛在技術優勢，得到瞭快速發展並且得到瞭廣泛關注。研究錶明，完全保密的、物理安全的保密通信技術——量子密鑰分發（QKD）將是最可能首先投入使用的量子信息技術。
為什麼要研究量子密鑰分發？為什麼要研究量子保密通信？量子通信能否突破經典通信的距離和速率極限？假如到2030年左右，量子計算機研究取得重大突破並開始投入使用，256比特密鑰的對稱密碼算法將不安全，RSA等非對稱密碼算法也將不安全！經典密碼體製已經不能為信息係統提供安全性保證的情況下，人們如何保護他們的通信安全，國傢又如何保護國防、軍事、金融等重要領域內的信息安全？這是本書力求迴答的主要問題。
用戶評價
評分剛拿到這本書，就被它沉甸甸的質感和簡約的設計吸引瞭。封麵的配色是一種低飽和度的藍色，搭配白色的文字，顯得非常專業且有格調。我當時就覺得，這一定是一本內容紮實的書。 我是一個對技術細節不太敏感的讀者，所以當我翻開這本書時，最擔心的就是會不會因為看不懂而放棄。但齣乎意料的是，作者非常聰明地迴避瞭那些過多的數學推導，而是將重點放在瞭對原理的闡釋上。他用瞭很多我能理解的例子，比如“傳送門”、“信息泄露”等等，來幫助我構建對量子世界的認知。 在閱讀過程中，我最大的感受就是“豁然開朗”。很多之前隻在科幻作品中聽過的概念，在這本書裏得到瞭清晰的解釋。尤其是當作者講解到量子糾纏是如何實現安全通信的，我感覺自己就像是解開瞭一個多年的謎團。 這本書的敘事方式也讓我耳目一新。它不是那種一次性拋齣所有信息的模式，而是像剝洋蔥一樣，一層一層地揭示量子保密通信的奧秘。作者非常懂得如何設置懸念，如何引導讀者一步步地去探索，這種閱讀體驗非常棒。 我認為，這本書最大的價值在於它能夠打破技術壁壘，讓更多的人有機會瞭解並認識到量子保密通信這項革命性的技術。它讓我看到瞭一個更加安全、更加可信賴的未來，也讓我對科技的發展有瞭更深一層的思考。
評分這本書的第一印象，是它對“理解”二字有著非常執著的追求。我總感覺作者在寫作過程中，時時刻刻都在想著如何讓讀者真正“懂”。在講解任何一個新概念之前，他都會花大量篇幅去鋪墊背景知識，去解釋為什麼需要這個概念，它解決瞭什麼問題。 我發現，作者特彆擅長用“類比”來化解難題。很多時候，那些聽起來非常高深的量子物理概念，在他手裏就變得像是描述日常生活一樣簡單。我印象最深刻的是，他用“猜硬幣”和“聽悄悄話”的比喻來解釋量子態的測量和不可剋隆定理，真是讓人豁然開朗。 本書的行文風格非常獨特。它不是那種死闆的教科書式描述，而是帶有一種對話的語氣，仿佛作者就在我身邊，耐心地解答我的疑問。這種親切的風格，讓我覺得閱讀過程不再枯燥，而是像在與一位智者交流。 我尤其贊賞作者在討論到量子保密通信的“安全”這一核心議題時，所展現齣的嚴謹性。他不僅僅是簡單地宣稱它的安全性，而是深入地剖析瞭其安全性的理論基礎，以及在不同攻擊模型下的魯棒性。這讓我對這項技術有瞭更深刻的信任。 讀完這本書，我感覺自己對信息的本質、對安全的概念都有瞭全新的認識。它不僅僅是關於一種技術，更是關於一種思維方式，一種對未知事物探索的勇氣。這本書讓我覺得，未來的世界，因為有瞭這樣的技術，將會更加可信賴。
評分這本書的封麵設計就深深吸引瞭我。它不是那種常見的、堆砌著復雜公式或者抽象概念的插畫，而是巧妙地運用瞭光與影的對比，以及一些似是而非的幾何圖形，營造齣一種既神秘又充滿科技感的氛圍。我第一時間聯想到的是信息在傳遞過程中，如何在不可見的介質中穿梭，以及“保密”這個詞所帶來的安全感和信任感。 我尤其欣賞作者在開頭部分所做的鋪墊。沒有一上來就拋齣那些讓人望而卻步的專業術語，而是從一個宏觀的視角，娓娓道來信息安全的重要性，以及傳統加密方式所麵臨的挑戰。這讓我這個對量子領域瞭解不多的人，能夠很快地進入狀態，感受到作者的良苦用心。這種循序漸進的講解方式，讓我在閱讀時感到非常舒心，仿佛有一位經驗豐富的老師，耐心地引導我一步步探索這個未知的領域。 在閱讀過程中，我被書中描繪的“量子糾纏”和“量子疊加”等概念深深吸引。作者用生動形象的比喻，將這些抽象的物理原理解釋得通俗易懂。比如，他將量子比特比作一枚鏇轉的硬幣，在沒有落地之前，既是正麵又是反麵，這種描述讓我腦海中立刻浮現齣清晰的畫麵。而且，作者在講解這些概念時，並沒有迴避其深奧之處，而是通過反復的闡述和類比，幫助讀者建立起直觀的理解，這一點非常重要。 這本書的結構安排也非常閤理。每一章的邏輯都非常清晰，就像一個精心設計的迷宮，引導讀者逐步深入。從基礎概念的引入，到關鍵技術的闡釋，再到實際應用的展望，整個過程流暢而緊湊。我尤其喜歡作者在每章結尾處設計的“思考題”，它們不隻是簡單的復習，而是能夠引發我更深層次的思考，激發我主動去探索和學習。 我一直以來都對“黑科技”和未來的發展趨勢充滿好奇，而這本書恰好滿足瞭我這種求知欲。它不僅讓我瞭解瞭量子保密通信的基本原理，更讓我看到瞭這項技術在未來可能帶來的巨大變革。從金融安全到國傢機密，再到個人隱私的保護，量子保密通信都將扮演越來越重要的角色。這本書就像一扇窗，讓我窺見瞭信息安全領域一個嶄新的時代。
評分這本書的排版設計簡直是一股清流。字體大小適中，行間距也很舒適，閱讀起來一點都不會覺得疲憊。我最喜歡的是那些圖文並茂的部分，作者似乎非常懂得如何用視覺語言來輔助文字的理解。那些精美的示意圖，將復雜的概念形象化，讓我這個非專業人士也能輕鬆領會。 我對於那些過於學術化、充斥著晦澀難懂公式的書籍一嚮敬而遠之。然而，這本書卻做到瞭在保持科學嚴謹性的同時，又能讓普通讀者有所收獲。作者在介紹核心概念時，總是會先放慢節奏，用生活中常見的例子來做類比，然後再逐步深入到技術細節。這種“由淺入深”的教學方法，讓我覺得學習的過程充滿樂趣，而非一種負擔。 給我留下深刻印象的是，作者在講述量子密鑰分發（QKD）的原理時，不僅僅是枯燥地羅列步驟，而是將整個過程描繪成一個充滿博弈和智慧的故事。他用生動的語言，將發送方、接收方以及可能存在的竊聽者之間的“較量”展現得淋灕盡緻，讓人不禁為之捏一把汗，同時也為量子通信的“不可竊聽性”感到驚嘆。 這本書的論述非常有條理，即使是在探討一些前沿的、尚未完全成熟的技術時，作者也能夠保持清晰的思路，並且能夠預測到其發展前景。我特彆欣賞作者對於不同技術路綫的比較和分析，他能夠客觀地指齣各種方法的優劣，以及在不同場景下的適用性。這讓我在閱讀時，能夠對整個領域有一個更全麵的認知。 當我讀到書中關於量子保密通信在現實世界中的應用案例時，我感覺自己仿佛置身於一個科技飛速發展的時代。從銀行的安全支付，到國傢級的通信網絡，再到未來的物聯網安全，這項技術的影響力無處不在。這本書讓我看到瞭科技的力量，也讓我對未來的生活充滿瞭期待。
評分這本書的封麵是一種深邃的黑色，上麵點綴著幾顆閃爍的、仿佛星辰般的光點，營造齣一種宇宙般的浩瀚感。這立刻讓我聯想到量子世界那無窮無盡的可能性。 我最欣賞作者的一點是，他並沒有把這本書寫成一本冷冰冰的學術報告。相反，他賦予瞭文字一種獨特的生命力。在描述那些晦澀的概念時，他會穿插一些曆史故事，或者是一些有趣的軼事，讓整個閱讀過程變得輕鬆而有趣。 本書的結構安排也十分精妙。作者並沒有直接進入技術細節，而是先花瞭不少篇幅來介紹信息安全的基本概念，以及為什麼我們需要一種比現有技術更強大的加密方式。這種“先破後立”的邏輯，讓我能夠更好地理解量子保密通信齣現的必然性。 我尤其喜歡書中關於“量子比特”的講解。作者用一種非常直觀的方式，闡釋瞭量子比特與經典比特的區彆，以及它所帶來的巨大計算和通信潛力。這種講解方式，讓我這個非物理學專業的人，也能夠大緻理解其核心思想。 這本書不僅僅是關於一項技術，它更像是一次關於未來信息安全生態的預言。它讓我看到瞭量子保密通信在構建一個更加安全、更加公平的網絡環境中所扮演的關鍵角色。讀完這本書，我對科技的未來充滿瞭信心。
書非常不錯
評分(94%好評)n
評分買迴來，還沒細看，內容結構還算清楚
評分3.6.d1
評分量子通信是發展的趨勢，學習一下
評分經典密鑰管理介紹
評分5.6
評分HePrmite算子與幺正算子
評分“s乒一乓s協議
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