國之重器出版工程 密態(tài)計算理論與應(yīng)用
定 價：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)計算可以在不解密加密數(shù)據(jù)的前提下對授權(quán)用戶的資源和服務(wù)進行使用，并防止非授權(quán)用戶對用戶數(shù)據(jù)進行竊取與利用。該技術(shù)彌補了加密數(shù)據(jù)無法在云端有效利用的瓶頸，實現(xiàn)了萬物計算，安全互通。本書從大數(shù)據(jù)、云計算環(huán)境面臨的隱私挑戰(zhàn)出發(fā)，以密態(tài)計算理論框架與工具集研究為主線，從理論模型到實際應(yīng)用，系統(tǒng)闡述了密態(tài)計算理論與技術(shù)。密態(tài)計算能夠隨時隨地對加密數(shù)據(jù)進行安全處理，無處不在地利用加密信息資源，安全實現(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)空間安全一級學(xué)科博士生、碩士生的專業(yè)教材，也可以作為計算機相關(guān)專業(yè)高年級本科生的補充讀物。
這是國內(nèi)少見以密文數(shù)據(jù)計算理論為核心，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，將對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、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算原語及相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)理論的同時，將對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、決策樹模型、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)與強化學(xué)習(xí)的密文訓(xùn)練與分類等。
依據(jù)現(xiàn)實場景中隱私與數(shù)據(jù)處理的需求，給出外包密文計算相關(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)與計算機科學(xué)學(xué)院院長助理，系統(tǒng)信息安全福建省高校重點實驗室主任，福建省知聯(lián)會理事，福建省閩江學(xué)者特聘教授，福州大學(xué)旗山學(xué)者（海外計劃），福建省引進高層次人才(C類)，IEEE/ACM/CCF會員。主要從事密態(tài)計算、密態(tài)機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)隱私保護、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)基金項目5項(含重點項目1項)；已在IEEE TIFS、TDSC、TMC、INFOCOM等國內(nèi)外期刊會議上發(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。
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)會大數(shù)據(jù)安全與隱私計算專委會委員，福建省計算機學(xué)會理事，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會員；獲福建師范大學(xué)本科課堂教學(xué)優(yōu)秀獎和第二屆集英助教基金教學(xué)獎；主要從事物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私保護、移動數(shù)據(jù)安全等方面的研究工作；先后主持國家自然科學(xué)基金項目2項，福建省自然科學(xué)基金項目2項，福建省本科高校教育教學(xué)改革研究項目1項，作為主要成員參與國家重點研發(fā)計劃、國家863計劃等項目的研究；出版學(xué)術(shù)專著2部、教材1部；已在IEEE TII、TCC、MWC、TNSE、計算機學(xué)報、軟件學(xué)報、通信學(xué)報等國內(nèi)外期刊會議上發(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、授權(quán)3項。
第 1章 緒論001
1.1 云計算 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 023
第 2章 基礎(chǔ)知識 025
2.1 基本代數(shù)系統(tǒng) 026
2.1.1 群、環(huán)、域 026
2.1.2 多項式環(huán) 028
2.1.3 割圓多項式 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 離散對數(shù)問題 038
2.4.3 橢圓曲線離散對數(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 隱私保護余弦相似度計算協(xié)議 045
2.6.2 安全歐幾里得距離計算協(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)計算電路 048
2.7.2 封裝安全整數(shù)計算電路 052
2.8 其他基礎(chǔ)知識點 060
2.8.1 浮點數(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 063
2.8.9 安全多方計算 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 067
第3章 基本密態(tài)計算原語 071
3.1 支持有理數(shù)的密態(tài)計算 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整數(shù)計算工具包 076
3.1.5 隱私保護的有理數(shù)計算工具包 083
3.1.6 安全性分析 087
3.1.7 性能評估 090
3.2 支持浮點數(shù)的密態(tài)計算 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整數(shù)計算協(xié)議 100
3.2.5 隱私保護浮點數(shù)存儲和計算 103
3.2.6 安全性分析 110
3.2.7 性能評估 114
3.3 支持多密鑰的密態(tài)計算 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整數(shù)計算工具包 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無符號整數(shù)電路和整數(shù)打包技術(shù) 147
3.4.5 安全有符號整數(shù)計算電路 153
3.4.6 應(yīng)用與擴展 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 高精度計算擴展 183
3.5.6 安全性分析 187
3.5.7 性能評估 190
3.6 本章小結(jié) 197
參考文獻 198
第4章 密態(tài)計算應(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 性能評估 221
4.2 遠程身份認(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 269
名詞索引 273
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