C/C++编程中加密算法详解(第二版)
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更新于2024-07-22
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"Cryptography in C and C++.2Ed" 是一本专著,专注于在C和C++编程语言中实现加密技术的教程。本书将复杂的密码学概念以易于理解的方式介绍给读者,特别关注算术和数论在密码学中的基础应用。作者通过清晰的章节结构,引导学习者逐步探索关键概念。
第1章“Arithmetic and Number Theory in C”为整本书奠定了基础,介绍数学原理如何在C语言中体现,包括大数的表示和处理。数字格式的讨论涉及不同方法来高效地表示和操作大数值,这对于加密算法中的大数运算至关重要。
在第2章中,作者详细讲解了数字格式的表示,探讨了如何用C语言精确地表示和处理超出计算机原生数据类型范围的大数值。这不仅关乎效率,也关系到数据安全,因为大数操作常用于密钥生成和计算。
第3章探讨接口语义,确保程序员在使用加密函数时能正确理解和设计接口,这对于代码的稳定性和互操作性至关重要。这一章节可能会涉及类型系统、错误处理以及内存管理。
第4章深入剖析基本的算术运算,如加法、减法、乘法和除法,特别是针对大数的高效算法。作者提到了多种方法,如grade school方法、平方优化(如快速幂)和Karatsuba算法,这些对于实现快速、安全的加密算法是不可或缺的。
第5章介绍了模运算,即计算余数,这是模数密码学的基础,如RSA加密算法就依赖于它。通过模运算,可以处理整数除法问题,并且保持在特定模数下的安全性。
第6章聚焦于模指数运算,这是许多加密算法的核心,包括RSA、ElGamal和Diffie-Hellman等。书中讨论了不同的计算方法,如逐次乘法、M-ary算法、窗口方法,以及 Montgomery 减轻法和快速模指数运算,这些都是加密性能的关键优化手段。
第7章进一步探讨了位操作和逻辑函数,如移位和布尔运算,这些在实现高级加密算法时,如AES(高级加密标准)的线性反馈移位寄存器(LFSR)等,扮演着至关重要的角色。
这本书旨在帮助C和C++程序员掌握密码学基础,并将其应用到实际的软件开发中。无论是初学者还是经验丰富的开发者,都能从中受益,了解如何在安全的编程环境中利用C和C++进行加密和解密操作。同时,它还涵盖了与现代密码学实践密切相关的最新技术和优化策略。
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