《计算机导论 第2版》课件 第7、8章 网络通信和信息安全、应用技术和学科特征

《计算机导论——计算思维和应用技术》第2版计算机第7章

网络通信和信息安全7.1网络原理7.2网络服务7.3安全防护7.4信息加密7.1.3网络体系结构7.1.4网络通信技术7.1.5无线网络技术7.1.1网络基本类型7.1.2网络通信协议7.1.1网络基本类型1、互联网的发展1960年代，美国国防部高级研究计划局（ARPA）制定网络计划；最初ARPANET（阿帕网）由4台计算机互连：利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）；加利福尼亚大学（UCSB）；斯坦福大学研究学院（SRI）；犹他州大学（UoUtah）。阿帕网设计草图阿帕网四校互联保罗·巴兰（PaulBaran）1964年的论文说明了互联网的基本结构形式7.1.1网络基本类型互联网的诞生：1969年10月29日，在克兰罗克（L.Kleinrock）教授指导下，阿帕网UCLA节点与SRI节点连通，计划传输“LOGIN”字符，但第一次实验只传输了“LO”两个字符就宕机了。这是第一次用分组交换技术实现远程通信，标志着互联网的正式诞生。首次阿帕网连接实验的工作日志阿帕网早期工作人员7.1.1网络基本类型联合国宽带数字发展委员会报告：2013年全球互联网用户为28亿左右；每增加10%的宽带接入，可带来1.38%的GDP增长。2013年全球互联网数据流量为：56EB（1EB=10亿GB）；全球有1万亿台设备接入互联网。互联网受欢迎的原因：使用成本低，信息价值高。7.1.1网络基本类型全球互联网主干连接如图所示。7.1.1网络基本类型【案例】互联网体系的演进。7.1.1网络基本类型2、网络的定义计算机网络是利用通信设备和传输介质，将分布在不同地理位置上的具有独立功能的计算机相互连接，在网络协议控制下进行信息交流，实现资源共享和协同工作。网络构成：网络设备：服务器、交换机、路由器等传输介质：光纤、电话线、微波等计算机互连：主机互连、协议互连、应用互连等网络协议：TCP/IP、ITU-T、IEEE等网络功能：信息交流：网站、即时通信、电子邮件等资源共享：信息共享、存储共享、设备共享等协同工作：信息平台、商务平台、物联网、云计算等7.1.1网络基本类型3、网络主要类型IEEE按地理范围分为：局域网、城域网、广域网。（1）局域网（LAN）局域网特征：在一幢或相邻几幢建筑物之间；结构复杂程度最低的计算机网络；应用最广泛的网络。局域网不一定是小型网络。如，大学校园网、智能小区网等。7.1.1网络基本类型【例】深圳大学校园网。7.1.1网络基本类型【例】水库大坝控制系统局域网。7.1.1网络基本类型（2）城域网（MAN）城域网特征：覆盖区域为数百平方千米的城市内。城域网由许多大型局域网组成。城域网为个人、企业提供网络接入。城域网结构：网络结构较为复杂；采用点对点、环形、树形等混合结构。7.1.1网络基本类型【例】浙江大学城域互联网。7.1.1网络基本类型（3）广域网（WAN）广域网特征：覆盖范围在数千平方公里以上；一般为多个城域网的互连；如，ChinaNet（中国公用计算机网）；如，世界各国之间网络的互连。采用光纤进行信号传输；主干线路数据传输速率非常高；网络结构较为复杂。7.1.1网络基本类型【例】中国教育网CERNET2主干结构。7.1.1网络基本类型【例】GEANT2欧亚互联网主干结构。7.1.1网络基本类型【例】2011年，美国首个100G光路由以太网投入运营。7.1.2网络通信协议1、通信过程中的计算思维方法人们开会的通信过程：在哪里开会（目标地址）；如何进入会议室（路由）；会议什么时候开始（通信确认）；主讲者通过声音（传输介质）表达意见（传送信息）；主讲者必须关注与会人员的反应（监听）；其他人必须关注主讲者发言（同步）；主讲者会受到会议室外的干扰（环境噪声）；会议室内其他人员说话的干扰（信道干扰）；与会者同时说话，会谁也听不清（信号冲突）；主讲人保持恒定语速（通信速率）等。7.1.2网络通信协议计算机通信需要解决的问题：本机与哪台主机通信（本机地址与目标地址）？通过那条路径将信息传送到对方（路由）？对方开机了吗（通信确认）？信号采用什么传输介质（双绞线或光纤）？通信双方如何在时钟上保持一致（同步）？怎样判断和消除信号干扰（检错与纠错）？信号冲突时如何处理（通信协议）？如何提高数据传输效率（复用技术）？人类通信与计算机通信的比较：共同点：遵循通信规则；不同点：人类可以灵活改变通信规则，计算机通信不能随意改变规则。7.1.2网络通信协议2、网络协议的三要素网络协议：规定信息格式，以及发送和接收信息的一系列规则。网络协议的三要素：语法、语义和时序。（1）语法规定数据传输和存储格式，解决“怎么讲”的问题。（2）语义规定控制信息内容和执行方法，解决“讲什么”的问题。（3）时序规定操作的执行顺序，解决“顺序和速度”问题。7.1.2网络通信协议3、两军通信问题【例】特南鲍姆两军通信问题。蓝军如何战胜红军？蓝军蓝军红军7.1.2网络通信协议蓝军战胜红军的核心是如何实现蓝军之间的可靠通信。特南鲍姆指出：并不存100%可靠的通信协议；因为最后一条消息的发送方永远无法确认它是否正确送到了。仅有方法能以较高的概率保证两军同时进攻，但无法确保精确通信。这种情况同样发生在网络通信的断开连接时。7.1.2网络通信协议4、通信中的三次握手通信过程：建立连接→数据传送→关闭连接。“三次握手”发生在“建立连接”阶段。三次握手的目的是为了在不可靠信道上可靠传输信息。三次握手过程：第1次握手：客户端发SYN包到服务器，并等待服务器确认。第2次握手：服务器收到SYN包，发送SYN+ACK应答包，然后计时等待。第3次握手：客户端收到SYN+ACK包，向服务器发送ACK确认包。客户端和服务器进入连接状态，完成三次握手过程。客户端与服务器可以传送数据了。7.1.2网络通信协议TCP协议“三次握手”过程：请求→应答→确认。7.1.2网络通信协议安全隐患：三次握手消耗的资源：数据包信息、条件状态、序列号等。如果客户端为攻击者，发送大量故意不完成“三次握手”过程的数据包；如，不发送第3次握手的ACK包。就会造成服务器忙于应付，最后导致资源耗尽而崩溃。TCP是议互联网中使用最广泛的网络协议。可见，网络协议在设计中存在安全“漏洞”。7.1.2网络通信协议【扩展】TCP协议“建立连接→数据传送→关闭连接“的通信全过程。7.1.2网络通信协议5、通信协议的安全性TCP协议安全隐患：“三次握手”过程中，攻击者向服务器发送大量伪造源地址的SYN包（第1次握手）→服务器返回大量的SYN+ACK包（第2次握手）→由于SYN包源地址是伪造的，因此服务器无法收到客户端的ACK包（无法建立第3次握手）→服务器重试发送SYN+ACK包，并且等待一段时间后，再丢弃这些没有完成的半连接（时间大约为10秒到1分钟）。攻击者发送数百Gbit/s伪造源地址的数据包时，服务器需要维护非常巨大的半连接列表，服务器需要不断进行第3次握手重试，这将消耗服务器大量CPU和内存资源，服务器最终会因为资源耗尽而崩溃。7.1.3网络体系结构1、网络协议的计算思维特征网络层次结构有助于清晰地描述和理解复杂的网络系统。（1）完整性分层不能模糊，每一层必须明确定义，不引起误解。协议是完整的，对可能出现的情况规定相应的具体操作。（2）独立性各层之间相互独立，高层不必关心低层的实现细节。（3）标准接口每层提供标准服务。每层提供标准接口，这样易于软件和设备的设计。7.1.3网络体系结构（4）灵活性某层内部的变化不影响其他层；每层的软件或设备可以单独升级。（5）透明性层次内部的操作方式，其他层不必了解。（6）统一性通信中每台机器都必须遵循同一网络协议。层次结构的计算思维，简化了复杂问题的处理。7.1.3网络体系结构2、OSI/ISO网络体系结构网络协议层次化结构模型和通信协议的集合称为网络体系结构。常见网络体系结构：OSI/ISO（开放系统互连参考模型）；TCP/IP（传输控制协议/网际协议）。OSI/ISO的七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。OSI/ISO并没有在网络中得到实际应用。7.1.3网络体系结构OSI/ISO协议层次模型与信号传输过程7.1.3网络体系结构4、TCP/IP网络体系结构TCP/IP网络协议族由IETF（因特网工程任务组）制定。TCP/IP的4个层次：网络接口层、网络层、传输层和应用层。7.1.3网络体系结构（1）网络接口层为网络提供物理连接；实现主机之间的比特流传送。（2）网络层为两台主机之间的数据交换提供服务；进行网络路由选择和流量控制。分组：将较长的信息划分成若干段，每段加上相关控制信息。网络层根据路由协议查找数据包传输路径。7.1.3网络体系结构（3）传输层提供端到端的数据包传输服务。由TCP和UDP协议组成。TCP协议提供可靠传输服务，但传输性能较低。UDP协议不需要“三次握手”，是一种无连接协议，提供不可靠传输服务。这并不意味UDP协议不好，它具有资源消耗小，处理速度快的优点。（4）应用层负责两个应用程序进程之间的通信。服务：网页浏览、即时通信、电子邮件、文件传输、数据库查询等。应用层协议非常多；如，HTTP（超文本传输协议）、DNS（域名服务）、FTP（文件传输协议）、POP3（电子邮件通信协议）、Telnet（远程登录）等。7.1.3网络体系结构【扩展】TCP/IP通信协议设计者：BobKahn（左）和VintCert（右）。7.1.4网络通信技术1、分组交换技术（1）分组交换工作原理分组交换采用存储转发传输模式。分组：将长报文（如网页）分割为若干个较短分组（如n1，n2，n3…）；除报文数据外，分组首部还携带了主机地址、分组序号、错误校验等信息。7.1.4网络通信技术存储转发工作原理：网络节点收到分组后，先存储在节点缓冲区；然后根据地址和节点信息进行分析，找到合适路由；把分组转发到下个网络节点，最终将分组传送到目标主机。节点之间的数据传送称为“交换”。7.1.4网络通信技术2、信号传输模式（1）点对点传输信号收发模式：点对点传输、广播传输。7.1.4网络通信技术传输特征：主机以点对点方式连接；主机通过单独链路进行数据传输。应用：主要用于城域网和广域网。优点：网络性能不会随数据流量增加而降低。缺点：中间节点较多时，会增加数据传输的时延。7.1.4网络通信技术（2）广播传输有多条物理线路，但是只有一条信道。类似于有线广播，虽然有多条广播线路，但只能传输一个广播信号。7.1.4网络通信技术【扩展】利用“Tracknet网络追踪”软件进行路由追踪。7.1.4网络通信技术3、网络基本拓扑结构型网络拓扑结构图由抽象的“点”和“线”组成。（1）网络拓扑结构类型总线形结构星形结构环形结构树形结构网形结构蜂窝形结构等。7.1.4网络通信技术（2）星形网络拓扑结构星形结构是局域网最普遍的结构。星形结构特征：每个节点有一条单独链路与中心节点相连；所有数据通过中心节点进行交换。7.1.4网络通信技术星形结构网络采用广播通信技术；中心节点设备通常采用交换机。以太网虽然在物理上呈星形结构，但逻辑上仍然是总线形结构。优点：结构简单，建设和维护费用少。交换机集中了网络流量，提高了链路利用率。缺点：容易发生网络广播风暴。7.1.4网络通信技术（3）

环形网络拓扑结构环形网络组成：

各个节点都通过接口连接在一条首尾相接的闭合环形通信线路中。环网类型：单环，多环，环相切，环内切，环相交，环相连等。7.1.4网络通信技术环形结构特点：每个节点都与两个相邻节点相连（结构简单）；采用点对点通信模式（易于控制）；信号单向传输（高速传输）。缺点：节点过多时，信号时延较大。网络建设成本较高。不适用多用户接入。应用：城域传输网；国家大型骨干传输网；国际主干网络。7.1.4网络通信技术【例】网络设备7.1.4网络通信技术【例】光纤网络的连接。光缆光缆光缆光纤熔接光缆分路7.1.5无线网络技术1、无线局域网的发展无线网络数据传输速率达到了数百Mbit/s；有线网络传输速率达到了数十Tbit/s；因此，无线网络主要用于个人用户接入主干网络。1971年，夏威夷大学建立了第一个基于数据包技术的无线网络ALOHANET，它标志着无线局域网的诞生。IEEE制定了IEEE802.11系列无线网络标准。经过Wi-Fi（无线保真）联盟认证的无线网络产品使用Wi-Fi这个名称。7.1.5无线网络技术2、无线网络的类型IEEE将无线网络分为：

无线广域网/城域网，无线局域网，无线个域网（如图所示）。7.1.5无线网络技术（1）无线广域网（WWAN）和无线城域网（WMAN）两者在技术上并无太大区别，只是信号覆盖范围不同而已。无线广域网是提供Internet接入的高速数字通信蜂窝网络。WWAN使用移动通信服务商（如中国电信）提供的通信网络（如3G、4G网络）。计算机只要处于移动通信网络服务区内，就能保持移动宽带网络接入。7.1.5无线网络技术（2）无线局域网（WLAN）在单位或个人用户家中自由创建。传输距离最远可达100m～300m；信号覆盖范围视用户数量，干扰和传输障碍等因素而定。公共区域提供WLAN的位置称为接入

热点，热点的范围和速度视环境和其它因素而定。7.1.5无线网络技术（3）无线个域网（WPAN）通过短距离无线电波，将计算机与周边设备连接起来的网络。如，WUSB（无线USB）；如，UWB（超宽带无线技术）；如，Bluetooth（蓝牙）；如，Zigbee（紫蜂协议）；如，RFID（射频识别）；如，IrDA（红外数据组织）等。7.1.5无线网络技术无线网络的基本技术参数网络类型网络技术通信标准工作频率传输速率覆盖范围应用领域4GLTE-FDDITU1.8-2.6GHz100Mbit/s2-3km移动通信，移动互联网3GCDMA2000ITU1.9-2.1GHz3.1Mbit/s2-3km移动通信，移动互联网2.5GGPRSITU800/1800MHz115kbit/s2km移动通信，移动互联网2GGSMITU800/1800MHz9.6kbit/s35km移动通信，移动互联网1GAMPSITU450/800MHz—50km移动通信（模拟信号）WLANWi-FiIEEE802.11n2.4/5GHz270Mbit/s300m无线局域网WPANWUSBIEEE802.15.32.5GHz110Mbit/s10m数字家庭网络WPAN蓝牙IEEE802.15.12.4GHz1Mbit/s10m语音和数据传输WPANZigbeeIEEE802.15.42.4GHz250kbit/s75m无线传感网络，工业检测WWANWiMax2IEEE802.16m10-66GHz300Mbit/s10km无线Mesh网络，4G标准WWANLTE-AdvancedIEEE802.20<3.5GHz1Gbit/s2-5km高速移动接入，4G标准7.1.5无线网络技术【扩展】IEEE802.x系列无线网络标准。7.1.5无线网络技术3、4G移动通信网络技术4G网络：第4代移动通信网络。国际电信联盟对4G网络的定义：符合100Mbit/s数据传输速度的通信技术，理论上都可以称为4G。移动通信网络与无线局域网在技术上正在走向逐步融合。4G网络标准：LTE（长期演进）；LTE-Advanced（LTE升级版）；WiMax（全球微波互连接入）；WMAN-Advanced（WiMax升级版）；HSPA+（高速分组接入）等。以上标准中，LTE发展最热。7.1.5无线网络技术4、窄带物联网通信技术NB-IoTITU2015年度调查报告：全球有32亿人联网，全球手机数达到了71亿台。各国通信公司的蜂窝网络，覆盖了全球50%地理面积，90%人口。全球物联网终端约40亿个，接入移动网络的终端只有2.3亿个。大部分物联网应用通过蓝牙、Wi-Fi等通信技术实现。2016年，NB-IoT被移动通信标准组织确定为物联网通信的全球性统一标准。7.1.5无线网络技术NB-IoT技术优势：（1）覆盖广：NB-IoT比现有网络的覆盖面积扩大100倍。（2）支持海量连接：一个基站扇区能够支持10万个连接。（3）低功耗：无需充电的待机时间长达10年。（4）低成本模块：如果成本降到1美元以内，则会带来爆发式增长。（5）支持大数据：数据可上传到云端，蓝牙、Wi-Fi等没有这样的便利。7.1.5无线网络技术【例】NB-IoT技术应用。7.1.5无线网络技术5、无线局域网的基本组成（1）无线局域网模型WLAN基本模型如图7-25所示。WLAN最小组成单元是基本服务集（BSS）。扩展服务区（ESS）由多个BSS单元以及分布式系统（DS）组成。7.1.5无线网络技术AP的功能相当于局域网中的交换机和路由器。AP是WLAN中小型无线基站，负责信号的调制与收发。AP覆盖半径为20m～100m。AP的位置决定整个无线网络的信号强度和数据传输速率。的一次使用AP时，需要进行初始设置。不同厂商的AP设置方法不同，但是基本流程大同小异。7.1.5无线网络技术（2）无线局域网组建方法需要设备：一台AP，提供多台计算机接入WLAN。计算机需要安装无线网卡。7.1.5无线网络技术【例】利用无线路由器组网。7.1.5无线网络技术【扩展】无线传感器网络。无线传感网是无线个域网的应用技术，主要应用在物联网中。如，农业监测、交通管理、环境监测等。无线传感网由部署在监测区域内的大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的多跳无线网络。网关《计算机导论——计算思维和应用技术》第2版计算机第7章

网络通信和信息安全7.1网络原理7.2网络服务7.3安全防护7.4信息加密7.2.3域名系统7.2.4因特网服务7.2.5HTML语言7.2.1服务模型7.2.2网络地址7.2.1服务模型1、客户端/服务器模型客户端/服务器（Client/Server）模型是大部分网络服务的基本模型。客户端和服务器指通信中的两个应用程序进程；客户端指网络服务请求方；服务器指网络服务提供方。客户端主动发起通信；服务器被动等待通信的建立。7.2.1服务模型【例】用户在网站（如新浪）阅读文章的过程。客户端：用户计算机和网页浏览器（如IE）；服务器：网站的多台计算机、数据库和应用程序。用户使用浏览器，点击网站文章超链接时；网站服务器从数据库中找出文章信息，结合成一个网页；发送回用户端的浏览器。客户端与服务器的交互过程使用TCP/IP协议完成。7.2.1服务模型2、对等网络模型对等网络（P2P）是一种端到端网络技术。P2P网络的所有参与者都提供和共享一部分资源；如，网络带宽，存储空间，计算能力等。P2P网络无需经过中间服务器；P2P网络中的参与者既是资源提供者（Server），又是资源获取者（Client）。7.2.1服务模型【例】多用户用P2P下载同一文件时，每个用户只需要下载文件的一个片段，然后用户之间互相交换不同的文件片段，最终每个用户都得到一个完整的文件。P2P网络中参与的用户数量越多，单个用户下载文件的速度就越快。P2P网络节点是自由的，用户可以随时加入和退出网络；网络节点在功能上是平等的，它们的实际计算能力并不影响服务的提供。P2P应用：文件下载，如，迅雷等；多媒体应用，如，Skype（语音），PPLive（视频）等；实时通信，如，QQ等。P2P网络很容易成为计算机病毒、色情内容以及非法交易的温床。7.2.2网络地址1、MAC地址每台计算机都有一个全球唯一的物理地址（MAC地址）。MAC地址为48位，固化在计算机网卡中。如，00-60-8C-00-54-992、IP地址因特网上每台主机，都分配有一个全球惟一的IP地址。IP地址是一个32位（二进制）的标识符，采用“点分十进制”表示。如，地址分为：A、B、C、D、E五类；其中A、B、C是主类地址，D类为组播地址，E类为保留地址。7.2.2网络地址IPv4地址的网络数和主机数表中“N”由NIC（网络信息中心）指定，H由网络所有者的网络工程师指定。由于地址分配不合理，目前IPv4地址已经基本分配完了。为了解决IP地址不足的问题，IETF先后提出了多种技术解决方案。如，子网划分、NAT（网络地址转换）、IPv6等。类型IP地址格式IP地址结构段1取值范围网络个数每个网络最多主机数段1段2段3段4A网络号.主机.主机.主机N．H．H．H1～1261261677万B网络号.网络号.主机.主机N．N．H．H128～1911.6万6.5万C网络号.网络号.网络号.主机N．N．N．H192～223209万2547.2.2网络地址3、

IPv6网络地址IPv6（TCP/IP协议第6版）特点：地址为128位；地址空间为3.4×1038，是IPv4的296倍；采用全新的分组格式；与IPv4不兼容。IPv6采用“冒分十六进制”表示IP地址。如，69DC：8864：FFFF：FFFF：0：1280：8C0A：FFFF由于IPv6与IPv4协议互不兼容，因此需要一个长期的过渡过程。7.2.2网络地址【扩展】IPv4到IPv6的过度。7.2.3域名系统1、

域名系统（DNS）IP地址（如03）难于记忆；符号地址（如）可以减轻记忆负担；数字地址与符号地址的转换机制就是域名系统（DNS）。DNS是分布在因特网上的主机信息数据库系统。域名解析工作由域名服务器完成；域名服务器分布在不同地方；DNS服务器是开放的，它很容易受到网络黑客的攻击。7.2.3域名系统2、

顶级域名域名格式为：节点名.三级域名.二级域名.顶级域名顶级域名分为两类：行业性和地域性顶级域名。早期顶级域名机构性质新增顶级域名机构性质域名国家或地区Com商业组织firm公司企业au澳大利亚edu教育机构shop销售企业ca加拿大net网络中心web因特网网站cn中国gov政府组织arts文化艺术de德国mil军事组织rec消遣娱乐jp日本org非赢利性组织info信息服务hk中国香港Int国际组织nom个人uk英国7.2.3域名系统域名系统逐层、逐级由大到小进行划分；DNS结构如同一棵倒挂的树，树根在最上面，而且没有名字。域名级数不多于5级，这样提高了域名解析的效率，保证了域名的唯一性。7.2.3域名系统【扩展】分布在世界各地的根域名服务器。7.2.4因特网服务1、网页服务（WWW）WWW（万维网）信息资源分布在全球数亿个网站。网站由ICP（因特网信息提供商）发布和管理；用户通过浏览器软件就可浏览到网站上的信息；网站采用网页的形式进行信息描述和组织。（1）超文本网页是一种超文本文件。超文本特点：内容包括：文字，图片，音频，视频，超链接等；采用超链接方法，将不同位置的内容组织在一起。7.2.4因特网服务（2）超链接超链接是指向其他网页的一个“指针”。超链接目标不是HTML文件时，浏览器将自动启动外部程序打开这个文件。网页的超链接访问过程7.2.4因特网服务（3）网页的描述和传输网页采用HTML（超文本标记语言）进行描述；网页采用HTTP（超文本传输协议）在因特网中传输。2、用户访问Web网站的工作过程（1）用户浏览器通常为IE、Chrome（谷歌浏览器）、Firefox（火狐）等。（2）用户的IP地址由ISP（因特网提供商）动态分配。（3）浏览器通过域名服务器查询IP地址。（4）服务器收到请求后，查找域名下的默认网页。（5）浏览器将网页返回用户。（6）用户浏览器显示网页。7.2.4因特网服务【例】用户与网站之间的访问过程。7.2.4因特网服务【例】HTTP协议工作原理。7.2.4因特网服务3、

邮件服务电子邮件服务器包括接收邮件服务器和发送邮件服务器。发送邮件服务器：采用SMTP（简单邮件传输协议）协议；负责将邮件送到收信人的接收邮件服务器。接收邮件服务器：采用POP3（邮局协议版本3）协议；为用户开辟硬盘邮箱空间；负责下载用户邮件。7.2.4因特网服务5.搜索引擎服务提供网页信息查询的程序。搜索引擎通过关键词或分类查询的方式获取信息。搜索引擎并不即时搜索因特网；搜索的关键词是预先整理好的网页关键词索引数据库。搜索引擎会随时更新关键词数据库。常用搜索引擎有：谷歌、百度等。7.2.4因特网服务【例】搜索引擎通过关键词获取信息过程。7.2.5HTML语言1、HTML超文本标记语言HTML（超文本标记语言）是网页标准化语言。人们很少用HTML语言制作网页，而是通过工具软件进行网页设计。一个网页对应一个HTML文件；HTML文件以.htm或.html为扩展名。HTML是一种文本文件，可以使用文本编辑器编辑。浏览器按顺序阅读网页文件，然后根据标记符解释和显示其网页内容。7.2.5HTML语言2、利用HTML建立简单网页【例7-4】利用HTML语言建立一个简单的测试网页。<HTML><HEAD><TITLE>测试</TITLE></HEAD><BODY><fontsize="8"><P>这是我的测试网页</P><P>这是第2行信息</P></font></BODY></HTML>//声明HTML文档开始////标记页面首部开始////定义页面标题为“测试”////标记页面首部结束////标记页面主体开始////设置字体大小为8号字////主体部分，显示具体内容////P为段落换行////字体设置结束////标记页面主体结束////标记HTML文档结束//7.2.5HTML语言【扩展】HTML语言常用标签。基本标签

文本标签

<html>…</html>定义HTML文档<h1>...</h1>标题字大小（h1~h6）<head>…</head>文档信息<b>...</b>粗体字<meta>HTML文档的元信息<strong>...</strong>粗体字(强调)<title>…</title>文档标题<i>...</i>斜体字<link>链接外部文件<em>...</em>斜体字(强调)<style>…</style>文档的样式信息<center>…</center>居中文本<body>…</body>可见的页面内容<ul>…</ul>无序列表<!--…-->注释<ol>…</ol>有序列表图形标签

<li>…</li>列表项目<imgsrc=’”…”>定义图像<ahref=”…”>…</a>超链接<hr>水平线<font>字体尺寸、颜色表格标签

<sub>下标<table>…</table>定义表格<sup>上标<th>…</th>定义表头单元格<br>换行<tr>…</tr>定义表格中的行<p>段落<td>…</td>定义表格中的单元其它标签

<form>…</form>定义用户输入表单<frame>定义窗口或框架

7.2.5HTML语言【扩展】HTML语言标签。7.2.5HTML语言3、脚本语言HTML的计算和逻辑判断功能非常差；因此，需要在网页中加入脚本语言。脚本（Script）是一种简单编程语言；网页脚本语言一般嵌入在网页HTML语句之中，增强网页的控制功能。常用网页脚本语言：JavaScript、PHP等。脚本语言是一种解释性语言，不需要编译客户端脚本语言，如，JavaScript；服务器端脚本语言，如，PHP。7.2.5HTML语言【例7-5】把JavaScript脚本代码嵌入在网页中。<HTML><BODY><p>假设y=5，计算x=y+2，并显示结果。</p><buttononclick="myFunction()">点击这里</button><pid="demo"></p><script>functionmyFunction(){vary=5;varx=y+2;vardemoP=document.getElementById("demo")demoP.innerHTML="x="+x;}</script></BODY></HTML><!--声明HTML文档开始--><!--标记页面首部开始--><!--显示信息--><!--调用JavaScript函数，显示按钮--><!--段落标记--><!--JavaScript脚本开始-->//函数声明，myFunction是函数名//变量赋值//变量赋值//表达式//输出提示信息和计算值//程序块结束<!--JavaScript脚本结束--><!--标记页面主体结束--><!--标记HTML文档结束-->运行结果《计算机导论——计算思维和应用技术》第2版计算机第7章

网络通信和信息安全7.1网络原理7.2网络服务7.3安全防护7.4信息加密7.3.3安全体系7.3.4隔离技术7.3.5防火墙技术7.3.1安全问题7.3.2黑客攻击7.3.1安全问题信息系统不安全的原因：程序设计漏洞、用户操作不当和外部攻击。外部攻击形式主要：计算机病毒、恶意软件、黑客攻击等。1、程序设计中的漏洞（1）程序中漏洞和后门漏洞：应用软件或操作系统在程序设计中存在的缺陷或错误。后门：绕开系统安全设置后登录系统的方法。程序中的漏洞可能被黑客利用，通过植入木马、病毒程序等方式，攻击或控制计算机，窃取计算机中的重要资料，甚至破坏系统。7.3.1安全问题（2）程序设计中的漏洞——溢出溢出：数据存储过程中，超过数据结构允许的长度，造成数据错误。（3）程序设计中的漏洞——数据边界检查大部分编程语言没有数据边界检查功能，当数据被覆盖时不能被发现。从安全角度来说，对于外部输入的数据，永远要假定它是任意值。（4）程序设计中的漏洞——最小授权要在最少的时间内授予程序代码所需的最低权限。程序设计中，应当使用最少和足够的权限去完成任务。在程序设计中，应当给用户最少的共享资源。7.3.1安全问题【例】黑客利用脚本程序修改Web页面，为未来攻击设置后门等。7.3.1安全问题2、用户操作存在的安全问题（1）操作系统默认安装默认安装非常容易被黑客利用。（2）激活软件全部功能大多数软件激活了尽可能多的功能，产生了很多安全漏洞。（3）没有密码或弱密码据某网站对600万个帐户的分析，其中采用弱密码、生日密码、电话号码、QQ号码密码的用户占590万。最佳密码：一首歌中的一个短语或一句话。7.3.1安全问题利用软件进行密码扫描（左）和常见弱密码（右）。7.3.1安全问题3、计算机病毒带来的安全问题《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》第二十八条中明确指出：“计算机病毒是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。计算机病毒特征：传染性、隐蔽性、破坏性、未经授权性等。7.3.1安全问题4、恶意软件带来的安全问题恶意软件定义：在未明确提示用户或未经用户许可的情况下，在用户计算机或其他终端上安装运行，侵害用户合法权益的软件。恶意软件特征：（1）强制安装。（2）难以卸载（3）浏览器劫持。修改用户浏览器设置，迫使用户访问特定网站。（4）广告弹出。（5）垃圾邮件。（6）恶意收集用户信息。（7）其他侵害用户权利的恶意行为。7.3.2黑客攻击1、黑客攻击的基本形式攻击形式：数据截获（用嗅探器捕获用户发送的数据包）；重放（如利用后台屏幕录像软件记录用户操作）；密码破解（如破解系统登录密码）；非授权访问（如无线“蹭网”）；钓鱼网站（如假冒银行网站）；完整性侵犯（如篡改E-mail内容）；信息篡改（如修改订单价格和数量）；物理层入侵（如通过无线微波向数据中心注入病毒）；旁路控制（如通信线路搭接）；电磁信号截获（如手机信号定位）；分布式拒绝服务（DDOS）；垃圾邮件或短信攻击（SPAM）；7.3.2黑客攻击域名系统攻击（DNS）；缓冲区溢出（使非法覆盖合法数据）；地址欺骗（如ARP攻击）；特洛伊木马程序等。总之，攻击行为五花八门，方法层出不穷。最常见的攻击形式：DDOS、SPAM、钓鱼网站。黑客攻击与病毒的区别：黑客攻击不具有传染性；黑客攻击与恶意软件的区别：黑客攻击的目标、形式、时间、技术都不确定。7.3.2黑客攻击【例】黑客攻击过程。

第1阶段：

入侵前的准备（信息收集、扫描等）

第2阶段：

入侵系统，取得受害主机的控制权，并安装后门程序

第3-2阶段：

持续维持所取得的控制权限

第3-1阶段：

扩大攻击范围

第3-1阶段：

窃密、攻击(Payload)7.3.2黑客攻击2、分布式拒绝服务攻击（DDOS）DDoS攻击造成的经济损失已经跃居第一。DDoS攻击方法：攻击者向服务器发送大量连接请求，使服务器呈现满负载状态；攻击者将所有请求的返回地址进行伪造；服务器将认证结果返回给用户时，它将无法找到用户；这时服务器只好等待，有时会等上1分钟才关闭此连接。服务器关闭连接后，攻击者又会发一大批送新的虚假请求；攻击者不断重复以上过程，直到服务器因过载而拒绝提供服务。DDOS攻击没有入侵网站，没有破坏资料，只是利用程序在瞬间产生大量的数据包，让对方的网络和主机瘫痪。7.3.2黑客攻击（1）DDOS攻击过程DDOS攻击动员了大量“无辜”的计算机向网站共同发起攻击。2013年，欧洲反垃圾邮件网站遭遇到DDoS攻击，攻击流量峰值高达300Gbit/s。7.3.2黑客攻击【例】黑客攻击软件：冰河DDOS攻击器[传奇版]。7.3.2黑客攻击（3）DDOS攻击的预防如果正在遭受攻击，用户能做的抵御工作非常有限。预防DDOS攻击的方法：屏蔽假IP地址；关闭不用网络服务端口；利用网络设备保护网络。7.3.2黑客攻击3、钓鱼网站攻击钓鱼网站欺骗原理：黑客先建立一个与真实网站外观相同网站；由黑客控制钓鱼网站；用户与网站之间的所有信息被黑客获取；这样攻击者就可以控制整个通信过程。7.3.2黑客攻击【例】钓鱼网站欺骗。7.3.2黑客攻击【例】钓鱼网站欺骗。7.3.3安全体系IATF（信息保障技术框架）是美国国家安全局（NSA）制定的安全标准。标准关注的信息安全保障领域保护网络和基础设施；保护边界；保护计算环境；保护支撑基础设施。最重要的安全设计思想：在网络中进行不同等级的区域划分与网络边界保护。7.3.3安全体系信息保障技术框架（IATF）模型。7.3.3安全体系表7-4描述了5类攻击的特点。攻击类型攻

击

特

点被动攻击对信息保密性进行攻击。包括：分析通信流、监视没有保护的通信、破解弱加密通信、获取密码等。用户信息或文件泄漏给攻击者，如利用“钓鱼”网站窃取个人信用卡号码等主动攻击篡改信息的真实性、破坏传输完整性、攻击系统服务可用性。包括：阻断或攻破安全保护机制、引入恶意代码、偷窃或篡改信息。计算机病毒是典型的主动攻击物理临近攻击未被授权的个人，在物理上接近网络系统，试图改变和收集信息。如未授权使用、U盘复制、电磁信号截获等内部人员攻击恶意攻击：内部人员对信息恶意破坏、使他人访问遭到拒绝；无恶意攻击：粗心、无知等原因造成的破坏。如，使用弱密码等分发攻击在工厂生产或分销中，对硬件和软件进行恶意修改。如手机后门程序，免费软件后门等7.3.3安全体系【扩展】信息保障技术理论模型。7.3.4隔离技术1、网络物理隔离技术物理隔离是指内部网络不得直接或间接连接公共网络。物理隔离技术在使用内部网络时，无法连通外部网络；同样，使用外部网络时，无法连通内部网络；保证了内部网络不受来自互联网的黑客攻击。物理隔离是目前安全等级最高的网络连接方式。国家规定，重要政府部门的网络必须采用物理隔离网络。物理隔离有多种实现技术。最安全的计算机是已经拔去了网络插头的那台j计算机（物理隔离）。7.3.4隔离技术物理隔离卡技术：需要1个隔离卡和2个硬盘。安全状态时，PC只能使用内网硬盘与内网连接，外部Internet连接是断开的。PC处于外网状态时，PC只能使用外网硬盘，这时内网是断开的。图7-31双硬盘型物理隔离卡工作原理7.3.4隔离技术工作原理：需要内网与外网转换时，鼠标单击操作系统切换图标；这时计算机重新启动系统，将内存中的所有数据清除。内网和外网有分别独立的操作系统，引导时两个硬盘不会同时激活。数据交换方法：两个硬盘不能直接交换数据；通过数据公共区安全地实现数据交换；数据只能从公共区向安全区转移，不能逆向转移。7.3.4隔离技术【例】物理隔离网络组成。7.3.4隔离技术2、安全沙箱通过虚拟化技术创建隔离系统环境。用户在沙箱中运行包含风险的程序如，未知文件、病毒、木马程序等。沙箱记录程序运行过程中的各种行为。沙箱中运行的程序，对系统无任何影响，可以随时删除和还原。7.3.4隔离技术3、蜜罐技术蜜罐就是故意制作一个让人攻击的网站，引诱黑客攻击。攻击者入侵后，网络管理员知道黑客是如何攻击的，随时了解针对服务器的攻击和漏洞。7.3.5防火墙技术1、防火墙工作原理防火墙是隔离本地网络与外部网络的防御系统。客户端一般采用软件防火墙；服务端一般采用硬件防火墙；服务器放在防火墙设备之后。防火墙在两个网络之间实施访问控制策略；解决内网和外网之间的安全问题。7.3.5防火墙技术2、防火墙的功能（1）所有内网和外网的数据，都必须经过防火墙。如，学生宿舍的计算机既接入校园网，同时又接入电信外部网络时，就会造成一个安全后门，攻击信息会绕过校园网中的防火墙，攻击校园内部网络。（2）只有安全策略允许的数据，才可以通过防火墙。如，禁止某些主机向外网发送数据包；如，阻止上班时间浏览游戏网站；如，阻止已知的黑客网站。（3）防火墙本身受到攻击后，仍然能稳定的工作。如，防火墙对突然增加的巨大数据流量，会进行数据包丢弃处理。7.3.5防火墙技术（4）有效过滤和屏蔽一切有害服务和信息。如，在防火墙中屏蔽和阻止垃圾邮件。（5）防止某个网段故障传播到整个网络。如，设置外部网络访问区，一旦外部网络崩溃，不影响到内部网络。（6）记录和统计网络的使用情况。如，攻击事件时间和地址；如，网络流量异常地址等。7.3.5防火墙技术3、防火墙的类型软件防火墙功能强于硬件防火墙；硬件防火墙性能高于软件防火墙。防火墙技术类型：包过滤型防火墙、代理型防火墙或混合型防火墙。国外硬件防火墙产品：美国CiscoPIX、美国杰科公司NetScreen等；中国防火墙设备生产公司：天融信、深信服、绿盟、联想等。7.3.5防火墙技术4、防火墙的局限性不能防范网络内部的攻击；如，无法禁止内部间谍将敏感数据拷贝到U盘上。不能防范伪装成超级用户的黑客；不能防止传送己感染病毒的软件或文件；防火墙不对数据进行病毒扫描；否则，黑客传输一个病毒文件到服务器，就会导致服务中止。7.3.5防火墙技术【例】图7-32防火墙在企业局域网中的应用《计算机导论——计算思维和应用技术》第2版计算机第7章

网络通信和信息安全7.1网络原理7.2网络服务7.3安全防护7.4信息加密7.4.3密码破解7.4.4数字认证7.4.5安全计算7.4.1加密原理7.4.2RSA加密7.4.1加密原理1、加密技术原理加密技术的基本原理是伪装信息。原始信息为明文，伪装信息为密文，伪装过程为加密。对信息加密的数学方法称为加密算法。通信双方掌握的关键信息称为密钥。密钥是一种参数，密钥越长，破译越困难。图7-33：数据加密过程7.4.1加密原理柯克霍夫（Kerckhoffs）密码学基本原则：密码系统中的算法即使为密码分析者所知，也对推导出明文或密钥没有帮助。也就是说，密码系统的安全性不应取决于不易被改变的事物，而应只取决于可随时改变的密钥”。加密系统的安全性基于密钥，而不是基于算法。很多优秀加密算法都是公开的。7.4.1加密原理2、古典密码算法古典密码：棋盘密码，凯撒密码，代码加密，替换加密，变位加密等。【例7-7】棋盘密码产生于公元前2世纪希腊。密码将26个字母放在一个5×5的方格里，I和J放在同一个格子里，棋盘密码如图7-34所示。如，接收密文为：381896，则对应的明文为：KEY。

024681ABCDE3FGHI/JK5LMNOP7QRSTU9VWXYZ7.4.1加密原理3、对称密钥加密对称密钥加密是信息发送方和接收方，使用同一个密钥加密和解密数据。常见对称加密算法有：DES、3DES、IDEA等。（1）对称加密案例用“替换加密算法”说明对称加密的过程。【例7-8】明文为：goodgoodstudy,daydayup.；密钥为：google；替换加密算法为：将明文中所有字母“d”替换成密钥。加密过后的密文为：googooglegoogooglestugoogley,googleaygoogleayup.解密：将密文中所有与密钥（google）相同的字符串替换成“d”；替换后的明文为：goodgoodstudy,daydayup.加密和解密必须使用相同的密钥“google”。7.4.1加密原理（3）对称加密存在的问题如果n个用户通信，需要n×（n-1）/2个密钥。如，企业有10个用户就需要45个密钥，因为每个人都需要知道其他9个人的密钥才能进行相互通信。这么多密钥的管理是一件非常困难的事情。如果整个企业共用一个密钥，则保密性无从谈起。对称加密最大的弱点是“密钥分发”，即发信方必须把加密规则告诉接收方，这样传递密钥就成了最头疼的问题。密钥分发实现起来十分困难。如果密钥能安全送到收信方，何不直接把明文安全送出去呢？7.4.1加密原理4、一次性密码大众普遍误认为所有加密算法都可以破解。香农证明：只要密钥完全随机，不重复使用，对外绝对保密，与信息等长或比信息更长的一次一密是不可能破解的（一次性密码）。一次性密码的致命缺陷：需要频繁地更换密钥；安全地将密钥传送给解密方非常困难。如果在理论或实际中，有一种方法将密钥安全地传送给对方，则一次性加密变得毫无意义，直接将明文安全地传送给对方即可。7.4.1加密原理【扩展】常用加密算法。密码算法类型数据块长度密钥长度DES对称密码64位56位3DES对称密码64位168位AES对称密码128位128/256位APC-4对称密码8位40-128位RSA非对称密码--2048-4096位MD5散列密码512位512位SHA-1/SHA2散列密码512位512位7.4.2RSA加密1、非对称密钥加密非对称密钥加密是加密和解密使用不同密钥的加密算法。非对称加密特征：密钥为一对，一把用于加密，另一把用于解密。用公钥加密的文件只能用私钥解密；而私钥加密的文件也只能用公钥解密。公钥可以公开，而私钥必须保密存放。7.4.2RSA加密如果有n个用户，需要生成n个密钥对，并分发n个公钥。优点：由于公钥可以公开，因此密钥分发十分简单；由于私钥是唯一的，因此可用于用户身份认证；可确保发送者无法否认曾发送过该信息（数字签名）。常用非对称加密算法：RSA（发明者名字组合）；SSL（传输层安全标准）；ECC（移动设备安全标准）；S-MIME（电子邮件安全标准）；SET（电子交易安全标准）；DSA（数字签名安全标准）等。7.4.2RSA加密2、RSA算法特征反运算问题往往极难求解。如，求素数p和q的乘积N，即使p和q很大，计算它们仍然可行。如，给出N，要求出素数p和q就极为困难了。公钥加密算法利用了数论上的反运算难度原理。RSA算法的安全性建立在大数因子分解的困难性（反运算原理）。RSA是目前最优秀的加密算法之一。1994年，一个采用RSA-129加密的著名密码，动用了1600台计算机，600多名志愿者，耗费8个月时间才将其破译。7.4.2RSA加密4、RSA密钥生成过程案例步骤1：选择两个素数p和q，两个素数越大越难破解。步骤2：计算p和q乘积n。n的长度就是密钥长度。步骤3：计算n的欧拉函数：φ（n）=（p-1）（q-1）。步骤4：随机选择一个整数e，条件是1<e<φ（n），且e与φ（n）互质。步骤5：计算：e*d≡1modφ（n），等价于：e×d–1=k×φ（n）。步骤6：将n和e封装成公钥，n和d封装成私钥。密钥生成共出现6个数字：p、q、n、φ（n）、e、d；公钥用n和e，其余4个数字都是不公开的；为了安全起见，p和q计算完成后销毁；n和d组成私钥，一旦d泄漏就等于私钥泄漏。7.4.2RSA加密5、RSA加密和解密过程案例有了公钥和私钥就能进行加密和解密了。【例7-10】假设鲍勃与爱丽丝通信，他们如何进行加密和解密呢？（2）明文的公钥加密过程假设鲍勃向爱丽丝发送明文是m（假设是A，即ACSII码65）；鲍勃知道爱丽丝的公钥是（n，e）=（3233，17）；他用爱丽丝的公钥对m进行加密，根据公式计算出密文c为：c≡me

modn=6517（mod3233）=2790鲍勃把密文2790发给爱丽丝。7.4.2RSA加密（3）密文的私钥解密过程爱丽丝收到鲍勃发来的密文2790；爱丽丝用自己的私钥（n，d）=（3233，2753）进行解密；根据公式计算出明文m为：m≡cd

modn

=27902753（mod3233）=65爱丽丝知道了鲍勃明文的ASCII码值是65，即字符A；至此加密和解密过程完成。从以上案例可以看到，如果不知道d，就没有办法从c求出m。要知道d就必须分解n，这是极难做到的，RSA算法保证了通信安全。7.4.2RSA加密【例】RSA算法加密和解密过程。7.4.2RSA加密6、RSA的缺点全性依赖于大数的因子分解；产生密钥很麻烦；密钥长度太大，使得运算速度慢。7.4.2RSA加密【扩展】RSA和RSA+DES的加密解密流程。7.4.3密码破解1、密钥搜索破译密码方法：密钥搜索；密码分析；社会工程学方法。（1）暴力破解利用计算机连续测试密码的方法称为暴力破解法。暴力破解效率很低，甚至达到不可行的程度。如，用128位密钥，存在2128＝3.4×1038种可能组合。即使计算机每秒尝试1亿把密钥，每天24小时不停计算，可能需要1014年才能破解。从实用角度看，单台高性能计算机破解40位密钥要3小时；密钥每增加1位，破译时间增加1倍。如表7-5所示。7.4.3密码破解表7-5不同密钥长度的暴力破解时间如果用户密码的概率分布不均匀，破译者就能加快搜索进度。例如，用户采用8位数字作密码时，可能的密码组合有108种；如果用户采用8位数字的生日做密码，则年的时间可以控制在：1900～2020，月的时间为：1～12，日的时间在1～31之内，这样就大大减少了计算工作量。密钥长度（bit）穷举搜索1%时（最好情况）穷举搜索50%时（平均情况）561秒1分572秒2分644.2分4.2小时7217.9小时44.8天80190.9小时31.4年90535年32100年1281.46×105年8×1016年7.4.3密码破解（2）字典式破解法字典是用来穷举帐号或密码的字典文件。建立一个包含所有可能密码的字典。如，利用“木头超级字典生成器”软件生成密码字典。如果密码长度不超过8个字节；则有100万个密码的字典文件不会超过8MB。用密码字典对文件进行密码破解的成功率令人吃惊。7.4.3密码破解（3）密码破解工具L0phtCrack（LC6）密码破解工具软件，能破解保存在操作系统中的密码列表。L0phtCrack可通过各种不同的破解方法对用户密码进行破解。协议分析器（网络嗅探器，如SnifferPro）能捕获网段上的数据包。它可以“嗅探出”网段上发生的每件事；如，用户登录和数据传输使黑客捕获用户密码和敏感数据。7.4.3密码破解2、密码词频分析（1）密文破译类型惟密文破译

破译者已知信息只有密文，这种密文破译最困难。已知明文破译

破译者知道一定数量的密文外，还掌握了对应的部分明文。选择明文破译

破译者让对手加密一段破译者选定的明文，获得加密后的密文，目的是确定加密的密钥。选择密文破译

破译者知道他自己选定的密文和对应的明文。选择文本破译

破译者已知加密算法、部分明文和对应的密文。7.4.3密码破解（2）经典密码分析学词频是给定词语在该文件中出现的次数。经典密码分析学的基本方法是词频分析。统计表明，英语中使用最多的前12个字母占了总使用次数的80%；如，字母E是文本中出现频率最高的字母；如，TH两个字母连起来是最有可能出现的字母对。例如，在替换密码中，每个字母只是简单地替换成另一个字母，那么在密文中出现频率最高的字母就最有可能是E。7.4.3密码破解【例】几种欧洲语言文本中字母出现的频率（单位：%）字母首字母英语法语德语字母首字母英语法语德语a11.6028.1677.6366.516n2.3656.7497.0959.776b4.7021.4920.9011.886o6.2647.5075.3782.594c3.5112.7823.2602.732p2.5451.9292.5210.670d2.6704.2533.6695.076q0.1730.0951.3620.018e2.00712.70214.71517.396r1.6535.9876.5537.003f3.7792.2281.0661.656s7.7556.3277.9487.273g1.9502.0150.8663.009t16.6719.0567.2446.154h7.2326.0940.7374.757u1.4872.7586.3114.346i6.2866.9667.5297.550v0.6490.9781.6280.846j0.5970.1530.5450.268w6.7532.3600.0741.921k0.5900.7720.0491.417x0.0370.1500.4270.034l2.7054.0255.4563.437y1.6201.9740.1280.039m4.3742.4062.9682.534z0.0340.0740.3261.1347.4.3密码破解3、社会工程学方法著名黑客米特尼克在《欺骗的艺术》一书中提出了社会工程学攻击方法。社会工程学对人机系统进行攻击，而不是攻击加密算法本身。如，欺骗用户，套出密钥；如，在用户输入密钥时，用各种技术手段“偷窃”密钥；如，对用户使用的加密系统偷梁换柱；如，从用户工作和生活的垃圾中获得保密信息；如，胁迫用户交出密钥等。虽然这些方法不是密码学研究的内容；但都是不可忽视的问题，甚至比加密算法更重要。7.4.3密码破解【例】社会工程学字典生成软件。7.4.4数字认证1、单向函数（1）单向函数案例单向函数的原理是计算起来相对容易，但求逆非常困难。【例7-11】把盘子打碎成数千块碎片很容易，然要把碎片再拼成为一个完整的盘子，却是非常困难的事情。（