這是國內少見以密文數據計算理論為核心，繫統闡述相關關鍵技術，符合信息安全國家戰略的專著。
書中在深入闡述密碼學基礎及相關技術的各種理論的同時，將對Z新的密文數據處理及相關技術發展成果和未來發展方面有較為全面的介紹，包括：涵蓋加密中所涉及的代數基礎知識、困難問題、安全模型及涉及加密數據處理的等一繫列關鍵技術。
書中在深入闡述各類密文計算原語及相關技術基礎理論的同時，將對Z新的密文數據挖掘發展成果和未來發展方面有較為全面的介紹，包括：基於樸素貝葉斯、K最近鄰算法、支持向量機、決策樹模型、深度學習網絡與強化學習的密文訓練與分類等。
依據現實場景中隱私與數據處理的需求，給出外包密文計算相關應用，包括智慧醫療、眾包服務、車聯網推薦等。
以往初步涉足密碼學領域又希望以數據處理為研究切入點的研究人員，通常需要專門介紹密碼學基礎理論和密碼學應用的書籍，而本書可以二合一實現快速的入門和上手。

密態計算可以在不解密加密數據的前提下對授權用戶的資源和服務進行使用，並防止非授權用戶對用戶數據進行竊取與利用。該技術彌補了加密數據無法在雲端有效利用的瓶頸，實現了“萬物計算，安全互通”。本書從大數據、雲計算環境面臨的隱私挑戰出發，以密態計算理論框架與工具集研究為主線，從理論模型到實際應用，繫統闡述了密態計算理論與技術。密態計算能夠隨時隨地對加密數據進行安全處理，無處不在地利用加密信息資源，安全實現“服務在雲端，信息隨心行”的理想境界。
本書適合密碼學、雲數據安全、大數據安全相關科研人員和企業研發人員參考，可以作為網絡空間安全一級學科博士生、碩士生的專業教材，也可以作為計算機相關專業高年級本科生的補充讀物。

劉西蒙，男，陝西西安人，博士/博士後，研究員，博士研究生導師，福州大學數學與計算機科學學院院長助理，繫統信息安全福建省高校重點實驗室主任，福建省知聯會理事，福建省“閩江學者”特聘教授，福州大學“旗山學者”（海外計劃），福建省引進高層次人纔(C類)，IEEE/ACM/CCF會員。主要從事密態計算、密態機器學習、大數據隱私保護、區塊鏈，可搜索加密、公鑰密碼學應用等方面的研究工作；先後主持和參與國家自然科學基金項目5項(含重點項目1項)；已在IEEE TIFS、TDSC、TMC、INFOCOM等國內外期刊會議上發表SCI/EI學術論文250餘篇，Google被引3300餘次；申請國家發明專利4項。
熊金波，男，湖南益陽人，博士/博士後，教授，博士研究生導師，中國中文信息學會大數據安全與隱私計算專委會委員，福建省計算機學會理事，福建省高校傑出青年科研人纔，福建師範大學第七屆十佳青年教師，IEEE/ACM/CCF會員；獲福建師範大學本科課堂教學優秀獎和第二屆集英助教基金教學獎；主要從事物聯網安全與隱私保護、移動數據安全等方面的研究工作；先後主持國家自然科學基金項目2項，福建省自然科學基金項目2項，福建省本科高校教育教學改革研究項目1項，作為主要成員參與國家重點研發計劃、國家863計劃等項目的研究；出版學術專著2部、教材1部；已在IEEE TII、TCC、MWC、TNSE、計算機學報、軟件學報、通信學報等國內外期刊會議上發表SCI/EI學術論文100餘篇，ESI高被引論文3篇，Google被引1100餘次；申請國家發明專利13項、授權3項。

第 1章 緒論 001
1．1雲計算002
1．1．1引言002
1．1．2概念003
1．1．3發展與應用003
1．1．4雲計算的關鍵技術005
1．2大數據與數據挖掘006
1．2．1引言006
1．2．2概念007
1．2．3發展與應用008
1．2．4大數據與數據挖掘關鍵技術010
1．3物聯網010
1．3．1引言010
1．3．2概念011
1．3．3發展與應用011
1．3．4物聯網關鍵技術012
1．4人工智能013
1．4．1引言013
1．4．2概念014
1．4．3發展與應用014
1．4．4機器學習核心算法015
1．5面臨的隱私挑戰018
1．5．1雲計算面臨的隱私挑戰018
1．5．2大數據面臨的隱私挑戰019
1．5．3物聯網面臨的隱私挑戰020
1．5．4人工智能面臨的隱私挑戰021
1．6本章小結022
參考文獻023
第 2章基礎知識025
2．1基本代數繫統026
2．1．1群、環、域026
2．1．2多項式環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
2．2．2RSA 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大整數因數分解問題037
2．4．2離散對數問題038
2．4．3橢圓曲線離散對數問題038
2．5全同態加密038
2．5．1全同態加密的發展歷程039
2．5．2全同態加密方案040
2．5．3全同態加密的安全性研究044
2．6常用安全協議045
2．6．1隱私保護餘弦相似度計算協議045
2．6．2安全歐幾裡得距離計算協議046
2．6．3安全比特分解協議047
2．6．4安全整數與分數計算協議048
2．7整數電路048
2．7．1基本的安全整數計算電路048
2．7．2封裝安全整數計算電路052
2．8其他基礎知識點060
2．8．1浮點數060
2．8．2BLS短簽名060
2．8．3雙線性映射061
2．8．4Skyline計算061
2．8．50-編碼和1-編碼062
2．8．6關鍵詞加密062
2．8．7四叉樹數據結構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基於門限解密的Paillier密碼繫統065
2．9本章小結066
參考文獻067
第3章基本密態計算原語071
3．1支持有理數的密態計算072
3．1．1引言072
3．1．2準備工作073
3．1．3繫統模型與隱私需求074
3．1．4密碼原語和隱私保護整數計算工具包076
3．1．5隱私保護的有理數計算工具包083
3．1．6安全性分析087
3．1．7性能評估090
3．2支持浮點數的密態計算096
3．2．1引言096
3．2．2準備工作097
3．2．3繫統模型和隱私需求098
3．2．4加密原語和基本隱私保護整數計算協議100
3．2．5隱私保護浮點數存儲和計算103
3．2．6安全性分析110
3．2．7性能評估114
3．3支持多密鑰的密態計算121
3．3．1引言121
3．3．2準備工作122
3．3．3繫統模型與隱私需求122
3．3．4基本密碼原語——分布式雙陷門公鑰密碼繫統124
3．3．5多密鑰下的隱私保護整數計算工具包126
3．3．6安全性分析135
3．3．7性能分析139
3．4基於全同態的密態計算144
3．4．1引言144
3．4．2準備工作146
3．4．3繫統模型和安全模型146
3．4．4安全SIMD無符號整數電路和整數打包技術147
3．4．5安全有符號整數計算電路153
3．4．6應用與擴展158
3．4．7安全性與性能分析161
3．5支持非線性的密態計算170
3．5．1引言170
3．5．2準備工作171
3．5．3繫統模型和隱私需求173
3．5．4HPCS構建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197
參考文獻198
第4章密態計算應用205
4．1在線網約車隱私服務206
4．1．1引言206
4．1．2問題描述208
4．1．3Trace繫統構造211
4．1．4安全性分析219
4．1．5性能評估221
4．2遠程身份認證服務226
4．2．1引言226
4．2．2問題描述228
4．2．3PribioAuth模型構造231
4．2．4安全性分析234
4．2．5性能分析236
4．3密態數據查詢服務238
4．3．1引言238
4．3．2問題描述241
4．3．3繫統架構245
4．3．4範圍查詢協議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268
參考文獻269
名詞索引273