信息论由美国通信科学家香农(C.E.Shannon)于20世纪40年代创立。随着计算机技术的发展,信息论的研究内容与计算机的关系越来越密切。电子计算机的研制,一开始就涉及符号的编码问题,而编码则是信息论的重要研究内容。现在,计算机已离不开信息论的研究对象,同时,信息论也转为根据计算机特点进行研究。
密码学的历史比信息论长,但随着信息论的创立,密码学的基础理论得到了充实,信息论中的编码理论和技术也为密码学的发展提供了极大的支持。此外,计算机技术的发展对密码学提出新的研究课题的同时,也为密码编码和解码方法的实现提供了有力的工具。软件和网络安全问题已经成为现代人必须时刻面对的问题,而这些问题就是密码学问题,密码编码的实现已不可能由人工进行,必须借助计算机。信息论、计算机和密码学三者,已经到了必须共同发展、互相不能离开的程度。
本书介绍最基本的信息论和密码学内容,为出身数学的读者编写。因此,时刻注意概念的明确性、推理和论证的严密性,避免出现无法找到出处的概念和记号,可以用定义形式表达的概念都将其写作定义,不能用定义描述的概念尽量将其符号化。例如,信息、信道等概念,都用明确的符号加以表示,正如点、集合的概念不能给出具体的定义,但可用a,E等符号表示一样。本书中的有关结论尽量表述为定理,其证明力求严格,证明中避免使用容易引起歧义的描述性语言和“显然”等字眼,不允许用“易知”掩盖实际上困难的证明步骤,
本书的定位是教材,因此,必须在其中融人教育理念,我们认为,教育应该基础和应用并重,高等院校应该以提高学生的素质和能力为目标,而不是教学生技术和手艺,所以,不能什么“有用”就学什么,什么“没用”就不学什么。不然,学生学到的知识是零碎的、不成系统的,几年下来,学生会处于被动、应对的状态,丧失联想能力和主动的创造精神。在这种理念指引下,本书注意解释一些知识的脉络,以开阔学生的眼界,提高学生的联想能力,例如,在介绍以公理化方法给出的概率空间定义时,用一定篇幅对该方法与其他方面知识的关系做了阐述,以使学生在见到类似结构的问题时,可以借鉴来自不同方面的知识。