DSE ICT｜网络安全与加密备课指引（导师用）｜对称金钥、杂凑与钓鱼防御

2026-11-02

学生识讲“加密就系变乱码”，但一问“点解 HTTPS 要同时用两种加密”就停机。这一堂要用“锁与锁匙”把四个名词串成一条线，再示范密码为何要加 salt。

本堂目标　学生能够：① 分辨对称与非对称加密并讲出各自在 HTTPS 中的角色；② 由字符集与位数算密码组合数与破解时间；③ 讲出杂凑的单向、定长、雪崩三个特性；④ 指出防火墙、IDS 与 VPN 各挡什么。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
指数	2 的 10 次方约多少	约 1,024
二进制	8 位可表示多少个值	256
档案传送	浏览器与服务器之间传什么	请求与回应，中间可被截听

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–10 分	威胁地图	截听、冒充、篡改、否认	学生分类四个例子
10–24 分	对称加密	同一条金钥，快但难分发	算出 2.18e+14 个组合
24–38 分	非对称加密	公钥加密、私钥解密	讲出 HTTPS 为何两者并用
38–48 分	杂凑与签署	单向、定长、雪崩	写出 64 个十六进制字元
48–56 分	防御工具	防火墙、IDS、VPN、加 salt	逐项讲挡什么
56–60 分	离场检查	三题收回即批	独立完成

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：对称加密：一条金钥，快，但金钥怎样交收

同一个字元集 62 个（大写、小写、数字），8 位密码的组合数是 62⁸ = 2.183e+14。假设每秒试 10 亿个，全试要 2.183e+05 秒 ≈ 61 小时，即约两日半。
对称加密（如 AES）用同一条金钥加密与解密，速度最快，适合大量资料；问题是“金钥怎样安全送到对方”，这叫金钥分发问题。

要学生计：位数由 8 加到 10，组合数变几倍（62² = 3,844 倍）。

第二幕：非对称加密：公钥锁，私钥匙

接收者公开公钥，任何人可用公钥加密，只有私钥能解。反过来用私钥签署、公钥验证，就是数位签署。
金钥长度差一级，难度差很多：128 位与 56 位金钥的金钥空间相差 2^72 ≈ 4.72e+21 倍。
HTTPS 的实际做法：握手时用非对称加密交换一条一次性的对称金钥（session key），之后用对称加密传资料。非对称解决“金钥怎样交收”，对称解决“速度”。

提醒：公钥是公开的，泄漏私钥才致命。

第三幕：杂凑与防御：不可逆，不是加密

杂凑把任意长度输入变成定长输出：SHA-256 永远 256 位 = 64 个十六进制字元，改一个字元输出全变（雪崩效应），而且不可由输出还原输入。
密码储存要加 salt：同一密码加不同随机值，杂凑结果不同，令彩虹表失效。
防火墙按规则封锁端口与位址；IDS 只侦测报警不拦截；VPN 建立加密隧道防止中途截听；钓鱼攻击技术上无效，只能靠核对网域与不点不明连结。

要学生讲：为何“杂凑”不能当“加密”用（不可逆，无法还原原文）。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
分辨	对称／非对称的用途	看“几条金钥、几把匙”	HTTPS 两者并用
计算	密码组合数	字符集 ^ 位数	2.18e+14
计算	破解时间	组合数 ÷ 每秒尝试次数	约 61 小时
应用	四种防御工具	防火墙／IDS／VPN／salt 各写一句	逐项对应威胁

合理性检查（一定要教）：组合数一定随位数指数上升，加倍位数不是加倍组合；每道计算要写明假设（每秒尝试次数）。杂凑输出长度固定（SHA-256 = 64 个十六进制字元），若学生答“长度跟输入变”，就是未掌握定长特性。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
62 字符、8 位密码的组合数	2.183e+14	用指数不是乘法
每秒 10 亿次，全试要多少小时	约 61 小时	先除再除 3600
HTTPS 为何同时用两种加密	非对称交换金钥、对称传资料	一个解决分发、一个解决速度

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
把杂凑当加密	答“杂凑可以解密返原文”	“杂凑系单程路，返不到转头，所以密码只可以重设不可以找回。”
以为位数加倍组合加倍	答 62 × 8	“系 62 的 8 次方，每加一位就乘 62。”
IDS 当防火墙	答 IDS 会自动封锁	“IDS 只报警，拦截系 IPS 或防火墙做。”
公钥私钥用途倒转	答用私钥加密给对方	“公钥加密，私钥解；调转就全世界都解得。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

中学 ICT 章节索引（含本章）　本页独立练习第 1 至 3 题
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08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
62 字符 8 位密码组合数	2.183e+14	三题全对＝可进网络进阶
SHA-256 输出的十六进制长度	64 位	错一题＝下堂前重讲定长
HTTPS 两种加密的分工	非对称交换金钥、对称传资料	错两题以上＝回到第二幕

09　导师常问

要背 AES 与 RSA 的位数吗？

不用背具体位数，但要知对称较快、非对称解决金钥分发。

salt 是不是金钥？

不是，salt 是公开的随机值，只令同一密码的杂凑不同，用途是打击彩虹表。

钓鱼可以用软件完全挡住吗？

不能，技术工具只能减少，最后仍要用户核对网域与证书。

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本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。