DSE ICT｜網絡安全與加密備課指引（導師用）｜對稱金鑰、雜湊與釣魚防禦

2026-11-02

學生識講「加密就係變亂碼」，但一問「點解 HTTPS 要同時用兩種加密」就停機。這一堂要用「鎖與鎖匙」把四個名詞串成一條線，再示範密碼為何要加 salt。

本堂目標　學生能夠：① 分辨對稱與非對稱加密並講出各自在 HTTPS 中的角色；② 由字符集與位數算密碼組合數與破解時間；③ 講出雜湊的單向、定長、雪崩三個特性；④ 指出防火牆、IDS 與 VPN 各擋什麼。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
指數	2 的 10 次方約多少	約 1,024
二進位	8 位可表示多少個值	256
檔案傳送	瀏覽器與伺服器之間傳什麼	請求與回應，中間可被截聽

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–10 分	威脅地圖	截聽、冒充、篡改、否認	學生分類四個例子
10–24 分	對稱加密	同一條金鑰，快但難分發	算出 2.18e+14 個組合
24–38 分	非對稱加密	公鑰加密、私鑰解密	講出 HTTPS 為何兩者並用
38–48 分	雜湊與簽署	單向、定長、雪崩	寫出 64 個十六進位字元
48–56 分	防禦工具	防火牆、IDS、VPN、加 salt	逐項講擋什麼
56–60 分	離場檢查	三題收回即批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：對稱加密：一條金鑰，快，但金鑰怎樣交收

同一個字元集 62 個（大寫、小寫、數字），8 位密碼的組合數是 62⁸ = 2.183e+14。假設每秒試 10 億個，全試要 2.183e+05 秒 ≈ 61 小時，即約兩日半。
對稱加密（如 AES）用同一條金鑰加密與解密，速度最快，適合大量資料；問題是「金鑰怎樣安全送到對方」，這叫金鑰分發問題。

要學生計：位數由 8 加到 10，組合數變幾倍（62² = 3,844 倍）。

第二幕：非對稱加密：公鑰鎖，私鑰匙

接收者公開公鑰，任何人可用公鑰加密，只有私鑰能解。反過來用私鑰簽署、公鑰驗證，就是數位簽署。
金鑰長度差一級，難度差很多：128 位與 56 位金鑰的金鑰空間相差 2^72 ≈ 4.72e+21 倍。
HTTPS 的實際做法：握手時用非對稱加密交換一條一次性的對稱金鑰（session key），之後用對稱加密傳資料。非對稱解決「金鑰怎樣交收」，對稱解決「速度」。

提醒：公鑰是公開的，洩漏私鑰才致命。

第三幕：雜湊與防禦：不可逆，不是加密

雜湊把任意長度輸入變成定長輸出：SHA-256 永遠 256 位 = 64 個十六進位字元，改一個字元輸出全變（雪崩效應），而且不可由輸出還原輸入。
密碼儲存要加 salt：同一密碼加不同隨機值，雜湊結果不同，令彩虹表失效。
防火牆按規則封鎖端口與位址；IDS 只偵測報警不攔截；VPN 建立加密隧道防止中途截聽；釣魚攻擊技術上無效，只能靠核對網域與不點不明連結。

要學生講：為何「雜湊」不能當「加密」用（不可逆，無法還原原文）。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
分辨	對稱／非對稱的用途	看「幾條金鑰、幾把匙」	HTTPS 兩者並用
計算	密碼組合數	字符集 ^ 位數	2.18e+14
計算	破解時間	組合數 ÷ 每秒嘗試次數	約 61 小時
應用	四種防禦工具	防火牆／IDS／VPN／salt 各寫一句	逐項對應威脅

合理性檢查（一定要教）：組合數一定隨位數指數上升，加倍位數不是加倍組合；每道計算要寫明假設（每秒嘗試次數）。雜湊輸出長度固定（SHA-256 = 64 個十六進位字元），若學生答「長度跟輸入變」，就是未掌握定長特性。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
62 字符、8 位密碼的組合數	2.183e+14	用指數不是乘法
每秒 10 億次，全試要多少小時	約 61 小時	先除再除 3600
HTTPS 為何同時用兩種加密	非對稱交換金鑰、對稱傳資料	一個解決分發、一個解決速度

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把雜湊當加密	答「雜湊可以解密返原文」	「雜湊係單程路，返唔到轉頭，所以密碼只可以重設唔可以找回。」
以為位數加倍組合加倍	答 62 × 8	「係 62 嘅 8 次方，每加一位就乘 62。」
IDS 當防火牆	答 IDS 會自動封鎖	「IDS 只報警，攔截係 IPS 或防火牆做。」
公鑰私鑰用途倒轉	答用私鑰加密給對方	「公鑰加密，私鑰解；調轉就全世界都解得。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學 ICT 章節索引（含本章）　本頁獨立練習第 1 至 3 題
DSE 備課總覽與課程地圖　全科章節對照

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
62 字符 8 位密碼組合數	2.183e+14	三題全對＝可進網絡進階
SHA-256 輸出的十六進位長度	64 位	錯一題＝下堂前重講定長
HTTPS 兩種加密的分工	非對稱交換金鑰、對稱傳資料	錯兩題以上＝回到第二幕

09　導師常問

要背 AES 與 RSA 的位數嗎？

不用背具體位數，但要知對稱較快、非對稱解決金鑰分發。

salt 是不是金鑰？

不是，salt 是公開的隨機值，只令同一密碼的雜湊不同，用途是打擊彩虹表。

釣魚可以用軟件完全擋住嗎？

不能，技術工具只能減少，最後仍要用戶核對網域與證書。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。