第13章 Go语言密码学算法-【千锋教育】Go语言开发实战（慕课版）同步教案

千锋教育 Go语言开发实战 教学设计 课程名称： Go语言开发实战 授课年级： ______ ______________ ___ 授课学期： ___ ____ ________ ________ 教师姓名： ______________ ________ 2019年09月01日 课程名称 第13章 Go语言密码学算法 计划学时 4学时 内容分析 本章主要介绍Hash算法、对称加密算法、非对称加密算法、椭圆曲线加密算法和椭圆曲线数字签名算法、字符编码与解码 教学目标 与 教学要求 要求学生掌握Hash算法，掌握DES、3DES、AES对称加密，掌握RSA非对称加密算法，掌握椭圆曲线加密算法ECC，掌握椭圆曲线数字签名算法ECDSA，掌握base64编码解码，掌握base58编码解码。 教学重点 Hash算法、对称加密算法、非对称加密算法、椭圆曲线加密算法和椭圆曲线数字签名算法、字符编码与解码 教学难点 Hash算法、对称加密算法、非对称加密算法、椭圆曲线加密算法和椭圆曲线数字签名算法、字符编码与解码 教学方式 课堂讲解及ppt演示 教 学 过 程 第一课时 （Hash算法、对称加密算法） 回顾内容，引出本课时主题 1.回顾内容，引出本课时的主题 上节学习了Go语言并发编程。本节将开始介绍Go语言密码学算法的学习。时至今日密码学已经发展了数千年，在公元前的古埃及就出现过使用特殊字符和简单替换形式的密码。近代密码的发展源自第一、二次世界大战对军事机密的保护。现代密码学的发展与计算机信息技术关系密切，已经发展为包括随机数、Hash 函数、加解密、身份认证等多个课题的庞大领域，相关成果为现代信息系统奠定了坚实的安全基础。 2.明确学习目标 （1） 能够理解Hash的定义 （2） 能够了解流行的Hash算法 （3） 能够理解Hash与加密解密的区别 （4） 能够掌握SHA—256 （5） 能够理解对称加密简介 （6） 能够掌握DES和3DES算法 （7） 能够掌握AES算法和AES的加密模式 （8） 能够掌握填充方式 知识讲解 · Hash的定义 Hash （哈希或散列）算法是IT领域非常基础也非常重要的一类算法。可以将任意长度的二进制值（明文）映射为较短的固定长度的二进制值（Hash 值），并且不同的明文很难映射为相同的 Hash 值。Hash 值在应用中又被称为数字指纹（fingerprint）或数字摘要（digest）、消息摘要。 例如，计算hello blockchain的MD5 Hash值为“78e6a8bcdef7a4a254c16054b082c783”。这意味着只要对某文件进行 MD5 Hash 计算，得到结果为“78e6a8bcdef7a4a254c16054b082c783”，就说明文件内容很可能是 “hello blockchain”。可见，Hash 的核心思想类似于基于内容的编址或命名。 一个优秀的Hash算法，在给定明文和算法的情况下，可以基于有限时间和有限资源计算出Hash值。在给定（若干）Hash值的情况下，很难（基本不可能）在有限时间内逆推出明文。即使修改一点点原始输入信息，也能使Hash值产生巨大的改变。不同的输入信息几乎不可能产生相同的Hash值。 · 流行的Hash算法 目前常见的 Hash 算法包括Message Digest（MD）系列和Secure Hash Algorithm（SHA）系列算法。 MD 算法主要包括MD4和MD5 两个算法。MD4（RFC 1320）是 MIT 的 Ronald L. Rivest在 1990 年设计的，其输出为 128 位。MD4 已被证明不够安全。MD5（RFC 1321）是Rivest于 1991 年对MD4改进版本。它对输入仍以512位进行分组，其输出是128位。MD5比MD4更加安全，但过程更加复杂，计算速度要慢一点。MD5已于2004年被成功碰撞，其安全性已不足应用于商业场景。 SHA算法由美国国家标准与技术院（National Institute of Standards and Technology，NIST）征集制定。SHA-0算法于1993年问世，1998年即遭破解。随后的修订版本SHA-1算法在1995年面世，它的输出为长度160位的Hash值，安全性更好。SHA-1设计采用了MD4算法类似原理。SHA-1已于2005年被成功碰撞，意味着无法满足商用需求。为了提高安全性，NIST 后来制定出更安全的SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512算法（统称为SHA-2算法）。新一代的SHA-3算法也正在研究中。 目前