軟件的奧秘：加密、密碼、壓縮、搜索是如何工作的

第1章 加密\t1
1．1 加密目標(biāo)\t2
1．2 換位法：相同的數(shù)據(jù)，不同的
順序\t2
1．2．1 密鑰\t4
1．2．2 對(duì)加密的攻擊\t5
1．3 替換法：替換數(shù)據(jù)\t6
1．3．1 變化替換模式\t6
1．3．2 密鑰擴(kuò)展\t9
1．4 高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)\t9
1．4．1 二進(jìn)制基礎(chǔ)\t10
1．4．2 AES加密：概述\t12
1．4．3 AES中的密鑰擴(kuò)展\t13
1．4．4 AES加密處理流程\t14
1．4．5 數(shù)據(jù)塊鏈接\t15
1．4．6 AES為什么是安全的\t16
1．4．7 AES可能遭受的攻擊\t17
1．5 私鑰加密的限制\t18
第2章 密碼\t19
2．1 將密碼轉(zhuǎn)成數(shù)字\t19
2．2 MD5散列函數(shù)\t21
2．2．1 密碼編碼\t21
2．2．2 按位運(yùn)算\t22
2．2．3 MD5散列流程\t23
2．2．4 達(dá)到好的散列函數(shù)的
標(biāo)準(zhǔn)\t24
2．3 數(shù)字簽名\t25
2．3．1 身份問(wèn)題\t25
2．3．2 碰撞攻擊\t25
2．4 身份認(rèn)證系統(tǒng)中的密碼\t26
2．4．1 危險(xiǎn)的密碼表\t26
2．4．2 對(duì)密碼進(jìn)行散列\(zhòng)t27
2．4．3 字典式攻擊\t27
2．4．4 散列表\t28
2．4．5 散列鏈\t29
2．4．6 迭代式散列\(zhòng)t32
2．4．7 為密碼“加鹽”\t33
2．4．8 密碼表安全嗎\t34
2．5 密碼存儲(chǔ)服務(wù)\t34
2．6 小結(jié)\t35
第3章 網(wǎng)絡(luò)安全\t37
3．1 公鑰加密是如何解決密鑰共享
問(wèn)題的\t37
3．2 公鑰加密所需的數(shù)學(xué)運(yùn)算\t38
3．2．1 可逆函數(shù)（Invertible
Functions）\t38
3．2．2 單向函數(shù)（One-Way
Functions）\t39
3．2．3 暗門(mén)函數(shù)（Trapdoor
Functions）\t40
3．3 RSA加密法\t42
3．3．1 創(chuàng)建密鑰\t42
3．3．2 使用RSA加密數(shù)據(jù)\t44
3．3．3 RSA的效率\t45
3．3．4 在真實(shí)世界中使用RSA\t46
3．3．5 身份認(rèn)證中的RSA\t49
3．4 網(wǎng)絡(luò)安全：HTTPS\t51
3．4．1 握手\t51
3．4．2 在HTTPS下傳輸數(shù)據(jù)\t53
3．5 共享密鑰的問(wèn)題解決了嗎\t54
第4章 電影CGI\t57
4．1 傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)軟件\t59
4．1．1 數(shù)字圖像是如何工作的\t59
4．1．2 顏色是如何定義的\t61
4．1．3 軟件是如何制作cel
動(dòng)畫(huà)的\t61
4．1．4 從cel動(dòng)畫(huà)軟件到
渲染式的2D圖形\t69
4．2 3D CGI軟件\t69
4．2．1 如何描述3D場(chǎng)景\t70
4．2．2 虛擬攝像機(jī)\t71
4．2．3 直接光照\(chéng)t72
4．2．4 全局光照\(chéng)t76
4．2．5 如何進(jìn)行光線追蹤\t76
4．2．6 全屏抗鋸齒\t80
4．3 真實(shí)與模擬相結(jié)合\t81
4．4 理想化的電影級(jí)品質(zhì)渲染\t82
第5章 游戲圖形\t83
5．1 實(shí)時(shí)圖形的硬件\t84
5．2 為什么游戲不使用射線追蹤\t85
5．3 只有直線，沒(méi)有曲線\t85
5．4 不使用射線追蹤來(lái)進(jìn)行投影\t86
5．5 渲染三角形\t87
5．5．1 畫(huà)家算法\t88
5．5．2 深度緩沖\t89
5．6 實(shí)時(shí)光照\(chéng)t90
5．7 陰影\t92
5．8 環(huán)境光照和環(huán)境遮擋\t94
5．9 紋理映射\t95
5．9．1 最鄰近采樣\t97
5．9．2 雙線性過(guò)濾\t99
5．9．3 Mipmaps\t100
5．9．4 三線性過(guò)濾\t101
5．10 反射\t102
5．11 偽造曲線\t104
5．11．1 遠(yuǎn)距頂替物\t104
5．11．2 凹凸映射\t104
5．11．3 曲面細(xì)分\t105
5．12 實(shí)時(shí)抗鋸齒\t107
5．12．1 超級(jí)采樣\t107
5．12．2 多重采樣\t109
5．12．3 后期處理抗鋸齒\t109
5．13 渲染預(yù)算\t111
5．14 游戲圖形展望\t112
第6章 數(shù)據(jù)壓縮\t113
6．1 游程編碼\t114
6．2 字典壓縮\t116
6．2．1 基本方式\t116
6．2．2 哈夫曼編碼\t118
6．3 重組數(shù)據(jù)以獲得更好的壓縮\t119
6．3．1 預(yù)測(cè)編碼\t119
6．3．2 量化\t120
6．4 JPEG圖像\t120
6．4．1 顏色的另一種存儲(chǔ)方式\t121
6．4．2 離散余弦變換\t122
6．4．3 二維DCT\t125
6．4．4 對(duì)DCT處理結(jié)果進(jìn)行
壓縮\t128
6．4．5 JPEG圖像質(zhì)量\t131
6．5 壓縮高清視頻\t134
6．5．1 時(shí)間壓縮\t134
6．5．2 MPEG-2視頻壓縮\t135
6．5．3 視頻質(zhì)量與時(shí)間壓縮\t138
6．6 視頻壓縮的現(xiàn)在和未來(lái)\t139
第7章 搜索\t141
7．1 定義搜索問(wèn)題\t141
7．2 將數(shù)據(jù)按序存放\t142
7．2．1 選擇排序\t142
7．2．2 快速排序\t143
7．3 二分搜索\t146
7．4 索引\t148
7．5 散列\(zhòng)t150
7．6 網(wǎng)絡(luò)搜索\t153
7．6．1 為抓取到的網(wǎng)頁(yè)結(jié)果進(jìn)行
排名\t153
7．6．2 高效地使用索引\t155
7．7 網(wǎng)絡(luò)搜索的前景\t156
第8章 并發(fā)\t157
8．1 為何需要并發(fā)\t157
8．1．1 性能\t158
8．1．2 多用戶環(huán)境\t158
8．1．3 多任務(wù)處理\t158
8．2 并發(fā)是如何出錯(cuò)的\t159
8．3 使并發(fā)安全\t162
8．3．1 只讀數(shù)據(jù)\t162
8．3．2 基于事務(wù)的處理過(guò)程\t162
8．3．3 信號(hào)量\t163
8．4 無(wú)限等待的問(wèn)題\t165
8．4．1 有序隊(duì)列\(zhòng)t166
8．4．2 循環(huán)等待造成的饑餓\t166
8．5 信號(hào)量的性能問(wèn)題\t168
8．6 并發(fā)的未來(lái)\t169
第9章 地圖路徑\t171
9．1 軟件中對(duì)地圖的定義\t171
9．1．1 最佳優(yōu)先搜索\t174
9．1．2 重用之前的搜索結(jié)果\t177
9．2 一次找出所有最佳路徑\t179
9．2．1 弗洛伊德算法\t179
9．2．2 存儲(chǔ)路徑方向\t182
9．3 路徑查找的未來(lái)\t185