4.4 《数据和终端设备的加密》学习任务单

《数据和终端设备的加密》学习任务单 课程基本信息 学科 信息技术 年级 高二 学期 春季 课题 4.4数据和终端设备的加密 教科书 书 名：高中信息技术选择性必修2《网络基础》教材 出版社：广东教育出版社 出版日期：2021年1月 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 1.学会使用适当工具对数据进行加密。 2.对比分析各类终端设备加密工具的特征，并能选择适当工具对终端设备加密。 课前学习任务 1. 网络信息安全和隐私保护的重要性。 2. 常用网络信息安全保护的基本方法。 课上学习任务 【学习任务一】观看实验视频，体验使用PGP工具加密解密邮件。 名称 功能 邮件加密 文件加密 分区加密 硬盘加密 网络共享 PGP加密软件 尝试了解使用该加密软件的其他功能，并在具有的功能表格中打钩。（PGP工具地址：http://www.pgp.cn/index.htm） 【学习任务二】 查阅资料和实际操作，对比各类终端设备加密的特征。 名称 口令 图案 指纹 虹膜 人脸 安全性 稳定性 可复制性 推荐的学习资源 【拓展阅读】 一、RSA非对称加密 RSA加密算法是一种非对称加密算法。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但是想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。通常是先生成一对RSA 密钥，其中之一是保密密钥，由用户保存；另一个为公开密钥，可对外公开，甚至可在网络服务器中注册。为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量，在传送信息时，常采用传统加密方法与公开密钥加密方法相结合的方式，即信息采用改进的DES或IDEA密钥加密，然后使用RSA密钥加密对话密钥和信息摘要。对方收到信息后，用不同的密钥解密并可核对信息摘要。 对极大整数做因数分解的难度决定了RSA算法的可靠性。换言之，对一极大整数做因数分解愈困难，RSA算法愈可靠。假如有人找到一种快速因数分解的算法的话，那么用RSA加密的信息的可靠性就肯定会极度下降。 二、安全哈希算法（SHA）加密 安全哈希算法(SHA)是一种常用的数据加密算法。在1995年，其改进版本SHA—1正式公布，具有比SHA—0更高的安全性。SHA-1算法是目前最常用的安全散列算法和最先进的加密技术。SHA-1算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段(通常更小)密文，也可以简单地理解为取一串输入码，把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值(称为信息摘要)的过程。该算法对长度不超过2的64次方的消息产生160位的消息摘要输出，输入按512位的分组进行处理。 SHA-1算法具有两个重要特性：单向性和抗碰撞性。单向性即由原始消息计算出信息摘要很容易，而由消息摘要计算出原始消息在计算上则几乎是不可行的。而所谓的抗碰撞性是指，要找到两个不同的原始消息生成同一个信息摘要在计算上也是不可行的。 3、 高级加密标准（AES）加密 高级加密标准是一种区块加密标准。AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“体”，其初值就是一个明文区块。 AES算法主要有四种操作处理，分别是密钥加法层、字节代换层、行位移层、列混淆层。而明文x和密钥k都是由16个字节组成的数据(当然密钥还支持192位和256位的长度，暂时不考虑)，它是按照字节的先后顺序从上到下、从左到右进行排列的。而加密出的密文读取顺序也是按照这个顺序读取的，相当于将数组还原成字符串的模样，然后再解密的时候又是按照4×4数组处理的。 学科网（北京）股份有限公司 $$