任务12 口令加密

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任务分析
从张老师描述的情形看，是有人破译了张老师进入数 据库的用户名和口令。 学生信息管理系统的用户名和口令是以明文的形式在 数据库中存放，只要对学生信息管理系统的“用户表” 拥有读取权限的人员就可以知道所有老师的登陆用户 名和口令，当然也包括张老师的用户名和口令，这样， 这些人员就很容易用高管理权限的用户名和口令登陆 学生信息管理数据库，从中窃取并篡改数据。 对于张老师的计算机，当务之急就是将所有老师进入 数据库的用户名和口令加密，然后，将加密后的用户 名和口令存入数据库。这样，拥有“用户表”读取权 限的人员只能看到加密后的用户名和口令，而无法获 取真正的用户名和口令。
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输入用户名
加密用户名
输入口令
加密口令
结束
实践操作
开始
其 中 ， input 为输入函数， 主要完成输入 判断，判断输 入的是否为16 位以内的字母 或数字，其流 程图如图所示
是
接收 输入数据
计算 数据长度
计数标记 初始化为零
判断计数标记 是否小于数据长度 否
是
否
判断输入字符 是否为字母或数字 是 计数标记 加1
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2. 非对称加密算法
收信方收到加密密文后，使用自己的私钥 才能解密密文。显然，采用非对称加密算法， 收发信双方在通信之前，收信方必须将自己早 已随机生成的公钥送给发信方，而自己保留私 钥。 由于非对称算法拥有两个密钥，因而特别 适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的 非对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局 提出的DSA。以非对称加密算法为基础的加密 技术应用非常广泛。
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4. 加密技术的发展
（2）量子加密技术的研究 量子技术在密码学上的应用分为两类：一是利 用量子计算机对传统密码体制的分析；二是利 用单光子的测不准原理在光纤一级实现密钥管 理和信息加密，即量子密码学。 量子计算机是一种传统意义上的超大规模并行 计算系统，利用量子计算机可以在几秒钟内分 解RSA129的公钥。
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实践操作
for(i=0;i<len;i++) if(source[i]>='0'&& source[i]<='9'|| source[i]>='a'&& source[i]<='z'|| source[i]>='A'&& source[i]<='Z' ) continue; /*判断输入的字符是否为字母和数字*/ else break; if(i<len) { printf("请输入字母或数字："); continue;} else break; } }
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4. 加密技术的发展
根据 internet 的发展，全光网络将是今后 网络连接的发展方向，利用量子技术可以实现 传统的密码体制，在光纤一级完成密钥交换和 信息加密，其安全性是建立在 Heisenberg 的 测不准原理上的，如果攻击者企图接收并检测 信息发送方的信息偏振，则将造成量子状态的 改变，这种改变对攻击者而言是不可恢复的， 而对收发方则可很容易地检测出信息是否受到 攻击。目前量子加密技术仍然处于研究阶段， 其量子密钥分配QKD在光纤上的有效距离还达 不到远距离光纤通信的要求。 返回
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4. 条件准备
对于张老师的计算机中学生信息管理系统被 更改的情况，准备应用 C语言编制，采用对称加 密算法，完成所有老师进入数据库的用户名和 口令的加密。 对称加密算法是应用较早的加密算法，技术 成熟，C语言是一种最基础的编程语言。
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实践操作
开始
应用 C 语言编制程序完成对所 有老师进入数据库的用户名和口令 加密，由于学生信息管理系统中的 老师人数较多，而且要求所有老师 的用户名和口令都是由16位以内的 字母和数字构成的，所以专门编制 了输入函数，同时，对所有老师用 户名和口令的加密过程，编制了加 密函数。在主程序中，分别调用输 入和加密函数，主程序流程图如右 返回 图。
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问题探究
1. 对称加密算法
2. 非对称加密算法 3. 不可逆加密算法 4. 加密技术的发展
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1. 对称加密算法
对称加密算法是应用较早的加密算法，技 术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明 文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密 算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出 去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需 要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对 密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在 对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收 信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密， 返回 这就要求解密方事先必须知道加密密钥。
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4. 加密技术的发展
⑴密码专用芯片集成
密码技术是信息安全的核心技术，无处不在，目前已 经渗透到大部分安全产品之中，正向芯片化方向发展。 在芯片设计制造方面，目前微电子水平已经发展到 0.1 微米工艺以下，芯片设计的水平很高。 我国在密码专用芯片领域的研究起步落后于国外，近 年来我国集成电路产业技术的创新和自我开发能力得 到了提高，微电子工业得到了发展，从而推动了密码 专用芯片的发展。加快密码专用芯片的研制将会推动 我国信息安全系统的完善。
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3. 不可逆加密算法
不可逆加密算法的特征是加密过程中不需要使用 密钥，输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密 文，这种加密后的数据是无法被解密的，只有重新输 入明文，并再次经过同样不可逆的加密算法处理，得 到相同的加密密文并被系统重新识别后，才能真正解 密。显然，在这类加密过程中，加密是自己，解密还 得是自己，而所谓解密，实际上就是重新加一次密， 所应用的“密码”也就是输入的明文。 不可逆加密算法不存在密钥保管和分发问题，非 常适合在分布式网络系统上使用，但因加密计算复杂， 工作量相当繁重，通常只在数据量有限的情形下使用， 如广泛应用在计算机系统中的口令加密，利用的就是 不可逆加密算法。
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2. 非对称加密算法
非对称加密算法使用两把完全不同但又是 完全匹配的一对钥匙 ——公钥和私钥。在使用 非对称加密算法加密文件时，只有使用匹配的 一对公钥和私钥，才能完成对明文的加密和解 密过程。加密明文时采用公钥加密，解密密文 时使用私钥才能完成，而且发信方（加密者） 知道收信方的公钥，只有收信方（解密者）才 是唯一知道自己私钥的人。非对称加密算法的 基本原理是，如果发信方想发送只有收信方才 能解读的加密信息，发信方必须首先知道收信 方的公钥，然后利用收信方的公钥来加密原文；
计算 数据长度
计数标记 初始化为零
判断计数标记 是否小于数据长度 是 原数据与密钥数组中的数据相加， 并将结果存入加密结果数组中
否
输出 加密后的数据
计数标记 加1
结束
实践操作
编制程序如下所示： #include "stdio.h" #include "string.h" #include "ctype.h" void input (char source[17]); void encrypt (char source[17]); main() { char username[17],password[17]; printf("请输入用户名（按回车键完成录入）："); input (username); /*调用输入函数，接收输入的用 户名并判断是否符合要求*/
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实践操作
void input (char source[17]) /*输入函数*/ { int i=0,len; /*i为计数标记，len为数据长度*/ while(1) { gets(source); len=strlen(source ); if(len>16) { printf("您输入的字符数超过16位，请重新录入\n"); /*判断输入的字符是否超过16位*/ continue; }
2. 能力目标
1
应用C语言编制简单加密程序 应用简单的加密方法完成用户名工作任务
1. 工作名称
2. 工作任务背景 3. 工作任务分析 4. 条件准备
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任务名称与背景
任务名称：编制加密程序为用户名和口令加密 任务背景： 最近一段时间，张老师经常发现计算机中，学生信息 管理数据库中的一些重要的信息，如学生的身份证号 码、学生成绩被更改。因为张老师的用户名具有最高 管理权限，所以张老师进入数据库的用户名和口令没 有告诉过任何人，也没有记录在任何地方，但是对学 生信息管理系统的“用户表”拥有读取权限的人员可 以知道所有老师的登陆用户名和口令。
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实践操作
printf("\n加密后的用户名："); encrypt(username); /* 调用加密函数，为输入的用户 名加密*/ printf("\n\n请输入用户口令（按回车键完成录入）："); input(password); /*调用输入函数，接收输入的口令 判断是否符合要求*/ printf("\n加密后的用户口令："); encrypt(password); /*调用加密函数，为输入的口令 加密*/ 返回}
工作任务
学习目标
实践操作 检查评价
问题探究
知识拓展
学习目标
1. 知识目标
2. 能力目标