資源簡介

(共23張PPT)
數據加密與安全
1.打開“注冊賬號”文件夾中“主程序.py”(見左圖)，按F5運行該程序。
2.代碼運行成功后，通過瀏覽器訪問http://127.0.0.1:5000(見右圖)，可以輸入用戶名“小林”，密碼“Xinxi12”，然后點擊“注冊”按鈕。
實踐活動：注冊賬號
賬號注冊成功，如下圖所示：
問題：users和users*哪個更安全？
Users*
經過加密處理的密文更安全！
密文：加密處理后的文本
明文：未加密處理的文本
實踐活動：注冊賬號
（可直接登錄賬號，造成個人信息泄露）
當今社會，信息系統中的數據面臨著一系列的安全問題。
保密性
不可否認性
完整性
加密措施
數字簽名
容災備份和恢復
數據加密與安全
這是密碼學要實現的主要目標。
QQ密碼
WiFi密碼
取款密碼
密碼無處不在，它是保證數據安全的一道重要屏障。
密碼的概念
但從嚴格意義上講，這里所謂的密碼應該被稱之為口令,
用于認證用戶身份。
口令
密碼的概念
密碼是指按特定的編碼規則，對通信雙方的數據信息進行從明文到密文變換的技術方法。這種獨特的信息編碼算法就是密碼。
密文
明文
那什么是密碼呢？——教材P105
密碼最早起源于古希臘，通常是密碼算法的簡稱，它由加密算法和解密算法組成。
加密算法
解密算法
逆序法，就是將明文中的字符倒過來輸出。
探究活動——加密算法1
①換位密碼法：
將明文中的字符位置通過一定的規則重新排列。
最簡單的換位就是逆序法。
Python代碼實現：
p="Xinxi12"
c=p[::-1]
Xinxi12 → X12inxi
換位密碼，但不是逆序法。
如何加密？
密文
明文
探究活動——加密算法2
如何加密？
密文
明文
賬號密碼 （明文） 加密算法2
（密文）
【任務】注冊多個賬戶，使用不同的密碼，記錄明文和密文，填寫在在表格中，并寫出明文到密文的變換規則。
ABCDEF DEFGHI
探究活動——加密算法2
賬號密碼 （明文） 加密算法2
（密文）
ABCDEF DEFGHI
UVWXYZ XYZABC
abcdef defghi
67890 67890
①只對字母進行處理
②不改變字母的大小寫
③明文字母被其他字母替代了，明文字母右移3位即為替代字母
明文中的所有字母被右移3位后的字母替代。
②替代加密法：將明文中每個位置的字符用其它字符替代。
簡單加密算法
23 24 25 0 1 2 3 4 5 …
… 0 1 2 3 4 5 6 7 8
①字母A~Z的編號依次為0~25
提問：Python如何實現？
明文"Y" 密文"B"
ASCII碼值(65~90)，ord()函數
②由n1算得n2，調用chr()函數
p="Y"
n1=ord(p)-ord("A")=89-65=24
n2=(n1+3)%26=1
c=chr(n2+ord("A"))="B"
編號n1=24 編號n2=1 滿足等式：n2=(n1+3)%26
88 89 90 65 66 67 68 69 70 …
簡單加密算法
p="Y"
n1=ord(p)-ord("A")=89-65=24
n2=(n1+3)%26=1
#由密文編號n2，得到對應字符B
c=chr(n2+ord("A"))="B"
明文"Y"→密文"B"
明文"y"→密文"b" Python如何實現？
c=chr((ord(p)-ord("A")+3)%26+ord("A"))
簡單加密算法
mingwen=input("請輸入明文：")
n=len(mingwen)
miwen=""
for i in range(n):
ch=mingwen[i]
if "A"<=ch<="Z": #大寫字母
ch=chr((ord(ch)-ord("A")+3)%26+ord("A"))
elif "a"<=ch<="z": #小寫字母
________________________________________
miwen=miwen+ch
print("加密后的密文為：",miwen)
ch=chr((ord(ch)-ord("a")+3)%26+ord("a"))
打開jiami.py文件，填寫代碼并進行調試。
課堂任務——數字的加密
1.某加密算法能將數字字符前移2位（例如"5"→"3"，"0"→"8"），以下python程序能實現該功能的有（ ）（填字母，多選）
A.c=chr((ord(p)-ord("A")-2)%26+ord("A"))
B.c=chr((ord(p)-ord("A")-2)%10+ord("A"))
C.c=chr((ord(p)-ord("0")-2)%10+ord("0"))
D.c=str((int(p)-2)%10)
課堂任務——數字的加密
1.某加密算法能將數字字符前移2位（例如"5"→"3"，"0"→"8"），以下python程序能實現該功能的有（ ）（填字母，多選）
A.c=chr((ord(p)-ord("A")-2)%26+ord("A"))
B.c=chr((ord(p)-ord("A")-2)%10+ord("A"))
C.c=chr((ord(p)-ord("0")-2)%10+ord("0"))
D.c=str((int(p)-2)%10)
C、D
簡單加密算法
右移11位，ABC→LMN
右移3位，ABC→DEF
密鑰為3的凱撒密碼
密鑰為11的凱撒密碼
偏移位數就是密鑰
密碼系統包括明文P、密文C、密鑰K和密碼算法四個方面。
密鑰（Key，簡稱K）是指在密碼算法中引進的控制參數，對一個算法采用不同的參數值，其解密結果就不同。加密算法中的控制參數稱加密密鑰，解密算法中的控制參數稱解密密鑰。
密鑰的概念
3 簡單加密算法
加密代碼：
ch="Y"
c=chr((ord(ch)-ord("A")+3)%26+ord("A"))
解密代碼：
ch="B"
？c="A"p=chr((ord(pord("A")%26+ord("A"))
p=chr((ord(ch)-ord("A")-3)%26+ord("A"))
密文C
明文P
加密：右移3位，密鑰K1為3
解密：？
左移3位，密鑰K2為3
加密密鑰K1==解密密鑰K2，對稱加密算法
③簡單異或法：將明文轉為二進制數再按位進行異或運算，數學符號為“ ”。
異或運算規則：
0 0=0
0 1=1
1 0=1
1 1=0
明文(P)：01011000（大寫字母X）
密鑰(K)：00100101
密文(C)：
01111101
3 簡單加密算法
P K = C
C K =
01111101 (密文)
00100101 (密鑰)

01011000
P
(明文)
簡單異或加密，就是將明文與密鑰進行異或運算；
解密，則是對密文用同一密鑰進行異或運算。
3 簡單加密算法
加密算法 基本思想
替代密碼 將明文中的每個位置的字符用其他字符替代，如凱撒密碼
換位密碼 將明文中字符位置通過一定的規則重新排列。最簡單的換位就是逆序法
簡單異或 將明文與密鑰進行異或運算，解密則是對密文用同一密鑰進行異或運算
簡單異或
替代密碼
換位密碼
以下3種加密算法分別對應哪一種加密算法？
明文
用一種或多種簡單加密算法，設計一個自己的加密算法。（1）明文與密文
明文：XYZdef67
密文：___________________
（2）編寫python程序（參考文件jiami.py）
課堂任務——設計加密算法
用一種或多種簡單加密算法，設計一個自己的加密算法。（1）明文與密文
明文：XYZdef67
密文：___________________
（2）編寫python程序（參考文件jiami.py）
課堂任務——設計加密算法
54ihgCBA
替代密碼+換位密碼
課堂任務
mingwen=input("請輸入明文：")
n=len(mingwen)
miwen=""
for i in range(n):
ch=mingwen[i]
if "A"<=ch<="Z": #大寫字母
ch=chr((ord(ch)-ord("A")+3)%26+ord("A"))
elif "a"<=ch<="z": #小寫字母
ch=chr((ord(ch)-ord("a")+3)%26+ord("a"))
miwen=miwen+ch
print("加密后的密文為：", miwen[::-1] )
elif "0"<=ch<="9": #數字字符
ch=chr((ord(ch)-ord("0")-2)%10+ord("0"))
①
②
1. 密碼的概念
2. 密鑰的概念
3. 簡單加密算法
4. 設計加密算法
課堂小結
（1）替代密碼
（2）換位密碼
（3）簡單異或

展開更多......

收起↑