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面向新工科專業建設計算機系列教材區塊鏈安全

包郵 面向新工科專業建設計算機系列教材區塊鏈安全

作者:翁健
出版社:清華大學出版社出版時間:2020-12-01
開本: 其他 頁數: 228
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面向新工科專業建設計算機系列教材區塊鏈安全 版權信息

面向新工科專業建設計算機系列教材區塊鏈安全 本書特色

符合新工科專業建設的需要。本書從區塊鏈安全性角度出發,通過理論分析、實際案例來闡述區塊鏈本身及在現實應用中存在的安全問題,符合網絡空間專業建設的需要。 理論與實踐相結合、以實際應用來闡述原理。本書對區塊鏈安全應用的技術和理論做系統的分析和闡述,有利于讀者對如何安全地應用區塊鏈有一個全面的了解。 內容全面、深入淺出。 適用新工科需求的程序設計教程適用新工科需求的程序設計教程

面向新工科專業建設計算機系列教材區塊鏈安全 內容簡介

本書以區塊鏈安全技術作為切入點,討論區塊鏈技術本身及其應用的安全性。作為一門基于密碼學原理、數學等綜合知識的復雜學科,本書主要目的是為了充實和完善在數據安全、分布式數據處理的信息處理理論,本教材適用于有一定計算機專業背景知識和編程能力的高校計算機應用技術專業學生,以及廣大區塊鏈技術、安全技術愛好者。既可作為高等院校網絡空間安全專業的進階教材,也可作為相關的培訓或自學教材。

面向新工科專業建設計算機系列教材區塊鏈安全 目錄

目錄



第1章緒論1

1.1區塊鏈產生背景1

1.2區塊鏈定義及發展4

1.3區塊鏈的基礎特性7

1.4區塊鏈引發的深刻變革9

1.5區塊鏈主要分類14

1.5.1公有區塊鏈14

1.5.2私有區塊鏈15

1.5.3聯盟區塊鏈16

1.6區塊鏈技術演進17

1.6.1側鏈技術17

1.6.2閃電網絡18

1.6.3zkSNARK20

1.6.4有向無環圖21

1.7本章小結22

1.8練習22

第2章區塊鏈構造23

2.1區塊鏈結構概述23

2.2區塊25

2.3交易28

2.4密鑰和地址30

2.5腳本31

2.6區塊鏈網絡33

2.7區塊鏈節點35

2.8本章小結35

2.9練習36區塊鏈安全目錄第3章區塊鏈密碼學基礎37

3.1信息安全基礎特性37

3.2密碼學數學基礎38

3.2.1群基本定義及性質38

3.2.2整數群、橢圓曲線群和雙線性映射群40

3.3密碼學困難問題41

3.3.1離散對數問題42

3.3.2大整數分解問題42

3.3.3CDH/DDH問題42

3.3.4BDH/DBDH問題43

3.4對稱密碼體制43

3.4.1基本概念43

3.4.2對稱加密算法AES45

3.5哈希函數50

3.5.1哈希函數定義50

3.5.2哈希函數主要性質50

3.5.3哈希函數安全性51

3.5.4哈希函數主要應用51

3.6默克爾樹52

3.7布隆過濾器53

3.8公鑰密碼體制55

3.8.1基本概念55

3.8.2ElGamal公鑰加密56

3.9數字簽名57

3.9.1基本概念57

3.9.2橢圓曲線數字簽名58

3.9.3ElGamal簽名59

3.9.4多重簽名60

3.9.5群簽名61

3.9.6環簽名63

3.10本章小結64

3.11練習64

第4章區塊鏈共識協議66

4.1區塊鏈共識協議概述66

4.2CAP原理67

4.2.1基本概念67

4.2.2應用場景69

4.3Paxos算法69

4.4Raft算法73

4.5拜占庭問題與算法76

4.6區塊鏈共識基本需求79

4.6.1激勵兼容79

4.6.2*終共識80

4.6.3活躍性80

4.6.4正確性80

4.7主要的共識算法80

4.7.1基于工作量證明的共識算法81

4.7.2基于權益證明的共識算法82

4.7.3基于拜占庭容錯協議的共識算法82

4.7.4委托權益證明83

4.7.5其他共識算法83

4.8本章小結84

4.9練習84

第5章區塊鏈安全與隱私85

5.1區塊鏈安全與隱私威脅概述85

5.1.1區塊鏈數據安全威脅86

5.1.2區塊鏈隱私泄露威脅88

5.2區塊鏈安全目標90

5.2.1數據安全91

5.2.2共識安全93

5.2.3智能合約安全93

5.2.4內容安全94

5.2.5密鑰安全95

5.2.6跨鏈交易安全96

5.2.7隱私保護96

5.2.8密碼算法安全97

5.3區塊鏈層級分類安全97

5.4本章小結102

5.5練習102

第6章應用層安全103

6.1應用層安全概述103

6.2密鑰管理安全104

6.2.1字典攻擊104

6.2.2撞庫攻擊105

6.2.3鍵盤記錄攻擊105

6.2.4緩存側信道攻擊106

6.2.5貨幣木馬攻擊107

6.3客戶端安全108

6.3.1API關鍵密鑰竊取108

6.3.2App偽造漏洞攻擊110

6.3.3釣魚攻擊111

6.3.4惡意挖礦攻擊112

6.3.5Web注入攻擊112

6.4本章小結113

6.5練習113

第7章智能合約層安全114

7.1以太坊與智能合約114

7.1.1以太坊114

7.1.2智能合約117

7.1.3智能合約基本語法及編譯119

7.2智能合約安全威脅124

7.2.1交易順序依賴漏洞125

7.2.2時間戳依賴漏洞127

7.2.3異常處理漏洞127

7.2.4競態條件漏洞129

7.2.5整數操作漏洞133

7.2.6基于塊燃料限制攻擊漏洞134

7.2.7call注入攻擊漏洞135

7.3Solidity安全編程136

7.4本章小結138

7.5練習139

第8章共識層安全140

8.1共識層安全概述140

8.2共識協議安全假設141

8.2.1PoW/PoS協議的安全性141

8.2.2BFT協議的安全性142

8.3可擴展共識協議143

8.4共識層安全威脅144

8.4.1賄賂攻擊145

8.4.2幣齡累計攻擊145

8.4.3長距離攻擊146

8.4.4自私挖礦攻擊146

8.4.5雙重支付攻擊148

8.5本章小結151

8.6練習151

第9章網絡層安全152

9.1網絡層安全概述152

9.2網絡層安全威脅153

9.2.1拒絕服務攻擊154

9.2.2日蝕攻擊157

9.2.3BGP劫持攻擊158

9.2.4女巫攻擊159

9.2.5竊聽攻擊161

9.3網絡層隱私保護協議162

9.3.1混淆協議CoinJoin162

9.3.2混淆協議CoinShuffle164

9.4本章小結165

9.5練習165

第10章數據層安全166

10.1數據層安全概述166

10.2數據層安全威脅167

10.2.1惡意信息攻擊167

10.2.2資源濫用攻擊169

10.2.3長度擴展攻擊169

10.2.4差分攻擊170

10.2.5交易延展性攻擊170

10.2.6交易關聯性分析171

10.3數據層安全防御173

10.4基于零知識證明的隱私保護174

10.4.1Zerocash協議與Zcash174

10.4.2zkSNARK概述177

10.4.3一階約束系統179

10.4.4二次算術規劃180

10.4.5抽樣計算181

10.4.6同態隱藏182

10.4.7KCA運算182

10.4.8雙線性映射184

10.5基于環簽名的隱私保護186

10.5.1環簽名概述186

10.5.2CryptoNote協議188

10.6本章小結191

10.7練習192

第11章區塊鏈安全應用193

11.1區塊鏈與機器學習193

11.1.1應用背景193

11.1.2基于區塊鏈技術的機器學習194

11.1.3訓練數據的隱私保護196

11.2區塊鏈與數據交換199

11.2.1應用背景199

11.2.2基于零知識證明的數據公平交換201

11.2.3基于門電路驗證的數據公平交換202

11.3區塊鏈與物聯網205

11.3.1應用背景205

11.3.2基于區塊鏈的分布式物聯網框架207

11.3.3基于區塊鏈的物聯網安全漏洞挖掘209

11.4本章小結213

11.5練習213

參考文獻215


展開全部

面向新工科專業建設計算機系列教材區塊鏈安全 作者簡介

翁健,教授,博導,暨南大學網絡空間安全學院執行院長,國家杰青,全國網絡安全優秀教師,“珠江學者”特聘教授。主要從事信息安全的研究,教授《密碼學》、《網絡空間安全案例分析》等本科課程

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