第一篇：數(shù)字簽名和證書在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加密中的綜合應(yīng)用

數(shù)字簽名和證書在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加密中的綜合應(yīng)用

摘要 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,引發(fā)各種競爭,網(wǎng)絡(luò)安全問題也被提上議事日程。在加密技術(shù)應(yīng)用中,數(shù)字簽名和數(shù)字證書技術(shù)都是信息保密的重要技術(shù)方法,如果把數(shù)字簽名和數(shù)字證書結(jié)合起來,綜合應(yīng)用,則更能有效提高網(wǎng)絡(luò)信息安全程度,而且過程簡潔,兩種技術(shù)無縫接軌,能有效保證網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的安全,值得在實(shí)踐中進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞 數(shù)字簽名;數(shù)字證書;網(wǎng)絡(luò);加密

中圖分類號TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2010)31-0200-02

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛推普應(yīng)用,與之相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題也被提上議事日程。因?yàn)樾畔⑴c網(wǎng)絡(luò)涉及到國家的各個(gè)方面,包括政治的、經(jīng)濟(jì)的、軍事的、文化的等諸多領(lǐng)域,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存儲、傳輸和處理的信息,包括政府部門的宏觀調(diào)控決策、國家安全信息、商業(yè)經(jīng)濟(jì)信息、銀行資金轉(zhuǎn)賬、股票證券、能源資源數(shù)據(jù)和高科技科研數(shù)據(jù)等息,其中有很多是敏感信息和國家機(jī)密,所以承載和集散這些數(shù)據(jù)信息的載體,如網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等,難免會成為各種攻擊和破壞的對象。萬維網(wǎng)絡(luò)因之不斷地遭遇黑客的攻擊、破壞搗亂,許多國家機(jī)密及重要情報(bào)資料被竊取和破壞,甚至造成局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓等,這些破壞行為已經(jīng)給各個(gè)國家、眾多使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的部門和個(gè)人造成程度不同的損失。特別是,當(dāng)許多安全保密應(yīng)對措施出現(xiàn)的時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)攻擊又更猖獗,近乎達(dá)到無孔不入的地步。因此,提高安全意識,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安保措施,實(shí)施網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加密,保障網(wǎng)絡(luò)使用安全,已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的重要內(nèi)容。

目前,最常用的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)主要有:加密技術(shù)、身份驗(yàn)證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)和防火墻技術(shù)等。這些技術(shù)各有千秋,都能對網(wǎng)絡(luò)信息安全保障,立下汗馬功勞,但又各有不足。尤其是,以往的安全防范措施多是各自為政,互不關(guān)聯(lián),其防范效果也就有限了。我們設(shè)想,如果把幾種加密技術(shù)和措施結(jié)合起來使用,可能有效提高加密層級,比如,把加密技術(shù)和身份驗(yàn)證技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,其安全效果當(dāng)大幅度提高,保障性更強(qiáng)。其初步的界定是:加密技術(shù)和身份驗(yàn)證技術(shù)相結(jié)合,是指對在網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)送的明文消息,用加密密鑰加密成密文進(jìn)行傳送,同時(shí)給以數(shù)字簽名和數(shù)字證書保障,接收方用解密密鑰進(jìn)行解密,核對證書,確認(rèn)身份,再現(xiàn)明文消息,從而保證傳輸過程中密文信息即使被泄露,在無密鑰的情況下仍是安全保密的。通過數(shù)字簽名和數(shù)字證書技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,以很小的投入和代價(jià),提供可靠的安全保護(hù),目的是保護(hù)有關(guān)數(shù)據(jù)、文件、口令和控制信息,保護(hù)網(wǎng)上集散的信息數(shù)據(jù),能有效地保證網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用和信息資料的安全。數(shù)字簽名

1.1 數(shù)字簽名的界定

所謂數(shù)字簽名(Digital Signature),是公開密鑰加密技術(shù)的一種應(yīng)用,是指用發(fā)送方的私有密鑰加密報(bào)文摘要,然后將其與原始的信息附加在一起,合稱為數(shù)字簽名。

1.2 數(shù)字簽名的使用方法

數(shù)字簽名的具體使用方法是:報(bào)文的發(fā)送方從報(bào)文文本中生成一個(gè)128位或160位的單向散列值(或報(bào)文摘要),并用自己的私有的密鑰對這個(gè)散列值進(jìn)行加密,形成發(fā)送方的數(shù)字簽名;然后將這個(gè)數(shù)字簽名作文的附件和報(bào)文一起發(fā)送給報(bào)文的接收方;報(bào)文的接收方首先從接收到的原始報(bào)文中計(jì)算出128位的散列值(或報(bào)文摘要),接著再用發(fā)送方的公開密鑰對報(bào)文附加的數(shù)字簽名進(jìn)行解密;如果這兩個(gè)散列值相同,那么接收方就能確認(rèn)數(shù)字簽名是發(fā)送方的。通過數(shù)字簽名能夠?qū)崿F(xiàn)對原始報(bào)文的鑒別和驗(yàn)證,保證報(bào)文的完整性、權(quán)威性和發(fā)送者對報(bào)文的不可抵賴性。數(shù)字簽名機(jī)制提供了一種鑒別方法,普遍用于銀行、電子商務(wù)等,以解決偽造、抵賴、冒充、篡改等問題。

1.3 數(shù)字簽名的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,數(shù)字簽名的步驟一般有如下幾步:

1)發(fā)送方用一個(gè)Hash函數(shù)對消息進(jìn)行處理,產(chǎn)生消息摘要(Message Digest);

2)發(fā)送方將自己的私人密鑰和消息摘要進(jìn)行DSA算法(Digital Signature Algorithm)計(jì)算,產(chǎn)生數(shù)字簽名;

3)將數(shù)字簽名和消息一起發(fā)送出去;

4)接收方用同樣的Hash函數(shù)對消息進(jìn)行計(jì)算,產(chǎn)生消息摘要;

5)接收方用DSA算法消息摘要和發(fā)送方的公開密鑰進(jìn)行計(jì)算,產(chǎn)生數(shù)字簽名S1。同時(shí)從接收到的消息中可以得到附加的數(shù)字簽名S2。對比數(shù)字簽名S1和S2,若S1與S2相等,則該數(shù)字簽名得到驗(yàn)證,否則數(shù)字簽名驗(yàn)證失敗,消息發(fā)出后可能曾被修改或者是偽造的。整個(gè)過程如圖1。

圖1數(shù)字簽名及其驗(yàn)證過程

數(shù)字簽名因其使用方便,技術(shù)層級高,在網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的保密過程中,最常應(yīng)用。數(shù)字證書

2.1 數(shù)字證書的概念

顧名思義,數(shù)字證書是一個(gè)文件。數(shù)字證書(Digital Certification,Digital ID)是網(wǎng)絡(luò)上用以證實(shí)一個(gè)用戶的身份和證實(shí)其對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問權(quán)限。它是一個(gè)加密并用口令保護(hù)的文件,一般的數(shù)字證書總是把一個(gè)密鑰同一個(gè)用戶的一個(gè)或多個(gè)屬性進(jìn)行綁定。數(shù)字證書包含有證書擁有者的個(gè)人主要信息,可以編碼的信息、證書驗(yàn)證機(jī)構(gòu)CA(Certification Authority)和證實(shí)的有效期等。其中,個(gè)人信息包括證書持有者的姓名、證件編號和電子郵件地址等等,編碼的信息指文件中包含一個(gè)公開密鑰以用來驗(yàn)證消息發(fā)送者事先用匹配的私有密鑰簽過的數(shù)字簽名。數(shù)字證書的內(nèi)部格式由CC ITTX.509國際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定。

2.2 數(shù)字證書的傳輸

一般是每一個(gè)公鑰做一張數(shù)字證書,私鑰用最安全的方式交給用戶或自己生產(chǎn)密鑰對,數(shù)字證書的內(nèi)容包括用戶的公鑰、姓名、發(fā)證機(jī)構(gòu)的數(shù)字簽名及用戶的其他信息,對方可以借此來驗(yàn)證身份的真假。當(dāng)然,證書必須預(yù)防密鑰丟失,可采用恢復(fù)密鑰和密鑰托管等方式處理丟失問題。證書的有效期超過后,必須重新簽發(fā),如果私鑰丟失或被非法使用,則應(yīng)廢止證書。數(shù)字簽名與數(shù)字證書的綜合使用

把數(shù)字簽名和數(shù)字證書技術(shù)兩者綜合起來,一起用于信息傳遞過程的保密工作,可以有效地提高加密層級,保障網(wǎng)絡(luò)信息安全。這主要是因?yàn)槠浔Ｃ苓^程增加了幾道防范措施。數(shù)字簽名和數(shù)字證書綜合應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)信息加密,其過程依附在信息傳遞過程中的。

3.1 數(shù)字簽名和數(shù)字證書的綜合應(yīng)用流程

1)發(fā)送者A將一個(gè)簽名的證書請求(包含她的名字、公鑰、可能還有其他一些信息)發(fā)送到CA。

2)CA使用發(fā)送者A 的請求創(chuàng)建一個(gè)消息。CA使用其私鑰對消息進(jìn)行簽名,以便創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的簽名。CA將消息和簽名返回給發(fā)送者A。消息和簽名共同構(gòu)成了發(fā)送者A的證書。

3)發(fā)送者A將證書發(fā)送給發(fā)送者B,以便授權(quán)他訪問發(fā)送者A的公鑰。

4)發(fā)送者B使用CA的公鑰對證書簽名進(jìn)行驗(yàn)證。如果證書簽名是有效的,就承認(rèn)證書中的公鑰是發(fā)送者A的公鑰。

圖2數(shù)字認(rèn)證過程

與數(shù)字簽名的情況一樣,任何有權(quán)訪問CA公鑰的接收者都可以確定證書是否由特定CA 簽名的。這個(gè)過程不要求訪問任何機(jī)密信息。上面這個(gè)方案假定發(fā)送者B有權(quán)訪問CA的公鑰。如果發(fā)送者B擁有發(fā)含該公鑰的CA證書副本,則他有權(quán)訪問該密鑰。具體的認(rèn)證過程如圖2。

從這過程看來,數(shù)字簽名和數(shù)字證書兩種技術(shù),其應(yīng)用過程并不矛盾,不會產(chǎn)生排斥,倒是能互相照應(yīng),無縫接軌,過程也很簡潔,使用方便。

3.2 數(shù)字簽名和數(shù)字證書的綜合應(yīng)用舉例

把數(shù)字加密和數(shù)字證書結(jié)合起來,可以加大網(wǎng)絡(luò)信息保密的力度。假如甲方要給乙方供應(yīng)商發(fā)送一份業(yè)務(wù)合同,其步驟可以是:

第一步,在文字處理軟件中填寫合同內(nèi)容細(xì)節(jié),在文檔地步,插入電子簽名,表示甲方已經(jīng)確認(rèn)合同;

第二步,用數(shù)字簽名來生成一個(gè)唯一的數(shù)字,這就使得合同有了甲方的電子簽名和數(shù)字簽名,附在文件中,以保證合同條款年內(nèi)容不被修改;

第三步,用私有數(shù)字證書對這合同文件進(jìn)行簽名。然后,用電子郵箱把合同文件發(fā)給乙方供應(yīng)商。

乙方供應(yīng)商收到合同文件之后,現(xiàn)獲得甲方的公鑰數(shù)字證書,確保電子郵件的確來自甲方。乙方運(yùn)行數(shù)字簽名持續(xù)來驗(yàn)證合同文件在甲方發(fā)出之后沒有被修改。最后乙方打開文件,在文件底部的電子簽名處,看到甲方同意合同條款的簽名。這樣,幾個(gè)環(huán)節(jié)和程序都獲得證實(shí),合同文件確實(shí)來自甲方,并未被泄密或被修改。然后,乙方即可處理甲方來件,即處理合同訂單。這就是經(jīng)過數(shù)字證書和數(shù)字簽名等保密技術(shù)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)信息傳遞過程。作為比較可靠的數(shù)字加密技術(shù),數(shù)字簽名和數(shù)字證書的結(jié)合,可以應(yīng)用于電子郵件、電子支付、電子基金轉(zhuǎn)移等各種用途,以保障其信息安全。結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),加密技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全密切相關(guān),網(wǎng)絡(luò)加密的技術(shù)和理論也將不斷完善和發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用也將越來越廣。作為具體的加密技術(shù)應(yīng)用,數(shù)字簽名和數(shù)字證書這兩種技術(shù),各有千秋,而把兩者結(jié)合起來,綜合應(yīng)用,則更能有效保證網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的安全,值得在實(shí)踐中進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]Atul Kahate著.邱仲潘,等譯.密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全[M].清華大學(xué)出版社,2005.[2]王玲.網(wǎng)絡(luò)信息安全的數(shù)據(jù)加密技術(shù)[M].信息安全與通信保密,2007.[3]王群.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社,2008.

第二篇：RSA數(shù)字簽名在電子商務(wù)中的應(yīng)用

RSA數(shù)字簽名算法探析

摘 要

隨著電子商務(wù)飛速發(fā)展、普及和應(yīng)用，安全問題已經(jīng)成為電子商務(wù)發(fā)展的瓶頸。本文從電子商務(wù)交易過程對電子商務(wù)安全性的需求出發(fā)，介紹了數(shù)字簽名的原理，著重介紹了RSA加密算法的工作原理及其在電子商務(wù)中的應(yīng)用。

關(guān) 鍵 詞

RSA；加密算法；電子商務(wù)

Abstract Along with the electronic commerce rapid development, the popularization and the application, the security problem already became the electronic commerce development the bottleneck.This article embarked from the electronic commerce transaction process to the electronic commerce secure demand, introduced the digital signature principle, emphatically introduced the RSA encryption algorithm principle of work and its in the electronic commerce application.Keywords RSA;Encryption algorithm;electronic business

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大范圍的普及和應(yīng)用，一種新興的商務(wù)運(yùn)作模式——電子商務(wù)，已經(jīng)日趨成熟和完善。越來越多的人把上網(wǎng)作為自己獲取信息的首要途徑。目前在網(wǎng)上進(jìn)行貿(mào)易的企業(yè)和個(gè)人日益增多，除了網(wǎng)上購物，還有網(wǎng)上商品銷售、網(wǎng)上拍賣、網(wǎng)上貨幣支付等，人們的消費(fèi)和生活習(xí)慣已經(jīng)在慢慢改變，但與此同時(shí)，交易的風(fēng)險(xiǎn)性和不確定性也大大增加，安全問題已經(jīng)成為電子商務(wù)發(fā)展的瓶預(yù)。

電子商務(wù)是建立在一個(gè)較為開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上的，由于數(shù)據(jù)輸入時(shí)的意外差錯(cuò)或欺詐行為，或數(shù)據(jù)傳輸過程中信息丟失、重復(fù)或傳送次序差異等原因，貿(mào)易各方的信息有可能不同。這會導(dǎo)致糾紛的產(chǎn)生，甚至使交易無法進(jìn)行。因此，要預(yù)防對信息的隨意生成、修改和刪除，同時(shí)要防止信息在傳輸過程中被非法竊取。鑒于此，電子商務(wù)活動中的信息及其傳播的技術(shù)，不僅涉及到信息的制造和傳輸技術(shù)，同時(shí)還涉及到數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證和電子簽名等技術(shù)。目前增強(qiáng)電子商務(wù)的安全方法很多，從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)到具體應(yīng)用系統(tǒng)提出了多種方案、規(guī)范及加密體系，我們主要來探討一下RSA加密算法。

二、數(shù)字簽名的原理

數(shù)字簽名的過程指報(bào)文發(fā)送方將報(bào)文文本帶入哈希函數(shù)生成一個(gè)128位的數(shù)列值，即消息摘要，消息摘要代表文件的特征，其值隨著文件的變化而變化，也就是說，不同的文件得到不同的消息摘要。哈希函數(shù)對于發(fā)送數(shù)據(jù)的雙方都是公開的。發(fā)送方用自己的專用密鑰對這個(gè)散列值進(jìn)行加密，形成發(fā)送方的數(shù)字簽名。然后，這個(gè)數(shù)字簽名將作業(yè)報(bào)文的附件和報(bào)文一起發(fā)送給報(bào)文的接收方。報(bào)文的接收方首先從收到的原始報(bào)文中計(jì)算出128位的散列值（消息摘要），接著再用發(fā)送方的公開密鑰來對報(bào)文附加的數(shù)字簽名進(jìn)行解密。如果兩個(gè)散列值相同，那么接收方就能夠確認(rèn)數(shù)字簽名是發(fā)送方的。通過數(shù)字簽名能夠?qū)崿F(xiàn)對原始報(bào)文的鑒別和不可否認(rèn)性。

從數(shù)字簽名的過程可以看出，數(shù)字簽名應(yīng)當(dāng)滿足下列要求：接收方能夠確認(rèn)或證實(shí)發(fā)送方的簽名，但不能偽造。發(fā)送方發(fā)出簽名的消息給接收方后，就不能再否認(rèn)所簽發(fā)的消息。接收方對收到的簽名消息不可否認(rèn)，即有收報(bào)認(rèn)證。

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名的目的，發(fā)送方需要向接收方提供足夠的非保密信息，以便使其能夠驗(yàn)證消息的簽名，但又不能泄露用于產(chǎn)生簽名的機(jī)密信息，以防他人偽造簽名，因此，可用RSA簽名機(jī)制來實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名。

三、RSA加密算法的實(shí)現(xiàn)

RSA算法于1977年由美國麻省理工學(xué)院MIT(Massachusetts Institute of Technology)的Ronal Rivest，Adi Shamir和Len Adleman三位年輕教授提出，并以三人的姓氏Rivest，Shamir和Adlernan命名為RSA算法。該算法利用了數(shù)論領(lǐng)域的一個(gè)事實(shí)，那就是雖然把兩個(gè)大質(zhì)數(shù)相乘生成一個(gè)合數(shù)是件十分容易的事情，但要把一個(gè)合數(shù)分解為兩個(gè)質(zhì)數(shù)卻十分困難。合數(shù)分解問題目前仍然是數(shù)學(xué)領(lǐng)域尚未解決的一大難題，至今沒有任何高效的分解方法。與Diffie-Hellman算法相比，RSA算法具有明顯的優(yōu)越性，因?yàn)樗鼰o須收發(fā)雙方同時(shí)參與加密過程，且非常適合于電子函件系統(tǒng)的加密。

RSA公共密鑰加密算法的核心是歐拉(Euler)函數(shù)ψ。對于正整數(shù)n，ψ(n)定義為小于n且與n互質(zhì)的正整數(shù)的個(gè)數(shù)。例如ψ(6)= 2，這是因?yàn)樾∮?且與6互質(zhì)的數(shù)有1和5共兩個(gè)數(shù)；再如ψ(7)= 6，這是因?yàn)榛ベ|(zhì)數(shù)有1，2，3，5，6共6個(gè)。

歐拉在公元前300多年就發(fā)現(xiàn)了ψ函數(shù)的一個(gè)十分有趣的性質(zhì)，那就是對于任意小于n且與n互質(zhì)的正整數(shù)m，總有m

ψ(n)

mod n = 1。例如，5ψ(6)

mod 6 = 5 mod 6= 25 mod 6 =1。也就是說，在對n求余的運(yùn)算下，ψ(n)指數(shù)具有周期性。

當(dāng)n很小時(shí)，計(jì)算ψ(n)并不難，使用窮舉法即可求出；但當(dāng)n很大時(shí)，計(jì)算ψ(n)就十分困難了，其運(yùn)算量與判斷n是否為質(zhì)數(shù)的情況相當(dāng)。不過在特殊情況下，利用ψ函數(shù)的兩個(gè)性質(zhì)，可以極大地減少運(yùn)算量。

性質(zhì)1：如果p是質(zhì)數(shù)，則ψ(p)=(p－1)。

性質(zhì)2：如果p與q均為質(zhì)數(shù)，則ψ(p·q)= ψ(p)·ψ(q)=(p－1)(q－1)。

RSA算法正是注意到這兩條性質(zhì)來設(shè)計(jì)公共密鑰加密系統(tǒng)的，p與q的乘積n可以作為公共密鑰公布出來，而n的因子p和q則包含在專用密鑰中，可以用來解密。如果解密需要用到ψ(n)，收信方由于知道因子p和q，可以方便地算出ψ(n)=(p－1)(q－1)。如果竊聽者竊得了n，但由于不知道它的因子p與q，則很難求出ψ(n)。這時(shí)，竊聽者要么強(qiáng)行算出ψ(n)，要么對n進(jìn)行因數(shù)分解求得p與q。然而，我們知道，在大數(shù)范圍內(nèi)作合數(shù)分解是十分困難的，因此竊密者很難成功。

2四、RSA加密算法的工作原理

有了關(guān)于ψ函數(shù)的認(rèn)識，我們再來分析RSA算法的工作原理：

1、密鑰配制。設(shè)m是要加密的信息，任選兩個(gè)大質(zhì)數(shù)p與q，選擇正整數(shù)e，使得e與ψ(n)=(p－1)(q－1)互質(zhì)。

利用輾轉(zhuǎn)相除法，計(jì)算d，使得ed mod ψ(n)=1，即ed = kψ(n)+1，其中k為某一正整數(shù)。

公共密鑰為(e，n)，其中沒有包含任何有關(guān)n的因子p和q的信息。專用密鑰為(d，n)，其中d隱含有因子p和q的信息。

2、加密過程。將明文m（其值的范圍在0到n-1之間）按模為n自乘e次

e冪以完成加密操作，c=m(mod n)，得密文c。

3、解密過程。使用(d，n)對密文c進(jìn)行解密，將密文c按模為n自乘d次冪，完成解密操作m=c(mod n)計(jì)算過程為：

c mod n =(m mod n)mod n = m mod n = m(kψ(n)+ 1)kψ(n)edd

e

d

d

mod n =(m mod n)·(m mod n)

= m m即為從密文c中恢復(fù)出來的明文。

例如，假設(shè)我們需要加密的明文代碼信息為m = 14，則： 選擇e = 3，p = 5，q = 11； 計(jì)算出n = p·q = 55，(p－1)(q－1)= 40，d = 27； 可以驗(yàn)證：(e·d)mod(p－1)(q－1)= 81 mod 40 = 1； 加密：c = m mod n = 14 mod 55 = 49； 解密：m = c mod n = 49 mod 55 = 14。

關(guān)于RSA算法，還有幾點(diǎn)需要進(jìn)一步說明：

1、之所以要求e與(p－1)(q－1)互質(zhì)，是為了保證 ed mod(p－1)(q－1)有解。

2、實(shí)際操作時(shí)，通常先選定e，再找出并確定質(zhì)數(shù)p和q，使得計(jì)算出d后它們能滿足公式(12-3)。常用的e有3和65537，這兩個(gè)數(shù)都是費(fèi)馬序列中的數(shù)。費(fèi)馬序列是以17世紀(jì)法國數(shù)學(xué)家費(fèi)馬命名的序列。

3、破密者主要通過將n分解成p·q的辦法來解密，不過目前還沒有辦法證明這是唯一的辦法，也可能有更有效的方法，因?yàn)橐驍?shù)分解問題畢竟是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域，自從RSA算法發(fā)明以來，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了不少有效的因數(shù)分解方法，在一定程度上降低了破譯RSA算法的難度，但至今還沒有出現(xiàn)動搖RSA算法根基的方法。

4、在RSA算法中，n的長度是控制該算法可靠性的重要因素。目前129位、甚至155位的RSA加密勉強(qiáng)可解，但目前大多數(shù)加密程序均采用231、308甚至616位的RSA算法，因此RSA加密還是相當(dāng)安全的。d

27e

3五、結(jié)束語

據(jù)專家測算，攻破512位密鑰RSA算法大約需要8個(gè)月時(shí)間；而一個(gè)768位密鑰RSA算法在1年之內(nèi)無法攻破。現(xiàn)在，在技術(shù)上還無法預(yù)測攻破具有2048位密鑰的RSA加密算法需要多少時(shí)間。美國Lotus公司懸賞1億美元，獎勵能破譯其Domino產(chǎn)品中1024位密鑰的RSA算法的人。從這個(gè)意義上說，遵照SET協(xié)議開發(fā)的電子商務(wù)系統(tǒng)是絕對安全的。

利用前面講解的加密方法，尤其是基于雙鑰技術(shù)的現(xiàn)代加密方法，我們針對網(wǎng)絡(luò)安全可以實(shí)現(xiàn)多種具體的手段及方法，如數(shù)字簽名、數(shù)字時(shí)間戳、數(shù)字憑證及認(rèn)證中心等，而且這些方法和手段常常結(jié)合在一起使用，長短互補(bǔ)，從而構(gòu)成了網(wǎng)上安全防范的實(shí)用體系。

參考文獻(xiàn)

[1]王茜，楊德禮．電子商務(wù)的安全體系結(jié)構(gòu)及技術(shù)研究[J]，計(jì)算機(jī)工程，2004年

[2]朱文余．計(jì)算機(jī)密碼應(yīng)用基礎(chǔ)，科學(xué)出版社，2005年

[3]陳風(fēng)，張利萍．RAS算法及其在電子商務(wù)中的應(yīng)用[ J] ．鐵路訓(xùn)算機(jī)應(yīng)用，2005 [4]倪春勝．?dāng)?shù)字簽名技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用[J] ．計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2006

第三篇：數(shù)字簽名技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用

公選課論文

數(shù)字簽名技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用

袁志祥 0915034120 生化工程系 輕化1班 方明

學(xué)生姓名： 學(xué)

號： 所在系部： 專業(yè)班級： 評閱老師： 日

期：

二○一一年六月

摘 要

以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的電子商務(wù)作為全新的商務(wù)活動越來越走向我們的生活，同時(shí)它作為一種新的經(jīng)濟(jì)增長動力，他推動我國乃至全世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，但是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的電子商務(wù)，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身的的開放性，共享性等特點(diǎn)使電子商務(wù)成為一把雙刃劍，它在給人們帶來高效.快捷 經(jīng)濟(jì)的交易的同時(shí)也引發(fā)了新的問題，那就是安全問題。如何保證網(wǎng)上交易雙方信息的有效性，保密性，完整性，認(rèn)證性和不可抵賴性已成為制約電子商務(wù)進(jìn)一步發(fā)展的的制約性問題，在這樣的環(huán)境下，為保障電子商務(wù)的安全，以規(guī)范化的程序和科學(xué)化的方法，用于識別交易雙方身份的數(shù)字簽名技術(shù)得到應(yīng)用和發(fā)展。數(shù)字簽名技術(shù)將信息發(fā)送者與信息傳遞結(jié)合起來，用以保障發(fā)送發(fā)送者所發(fā)送的信息在傳遞過程中的完整性，并可以提供信息發(fā)送者的身份的身份認(rèn)證，以防止信息發(fā)送者的身份的抵賴行為的發(fā)生，數(shù)字簽名是實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)的安全核心技術(shù)之一。

關(guān)鍵詞：數(shù)字簽名；安全交易；電子商務(wù)

伴隨著世界人們生活節(jié)奏的加快，各樣的信息也發(fā)生著日新月異的變化，電子商務(wù)成為一種新的交易行為運(yùn)作在互聯(lián)網(wǎng)之上，每天都有數(shù)以千萬計(jì)的網(wǎng)民在網(wǎng)上進(jìn)行著數(shù)以百萬的各種交易，電子商務(wù)作為商務(wù)發(fā)展的新模式發(fā)展前景是十分誘人的，但是由于互聯(lián)網(wǎng)的高度開放性與電子商務(wù)所要求的高度保密性是相互矛盾的，而且互聯(lián)網(wǎng)本身又沒有一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)安全體制，因此電子商務(wù)安全無疑會受到嚴(yán)重的威脅，電子商務(wù)交易安全性問題已成為實(shí), 現(xiàn)電子商務(wù)最迫切研究和解決的問題，電子商務(wù)安全交易技術(shù)迫切需要發(fā)展，數(shù)字簽名技術(shù)作為一種認(rèn)證技術(shù)在信息安全性，有效性，完整性，不可否認(rèn)性，身份識別等方面發(fā)揮著巨大的作用。

Abstract Internet-based e-commerce as more and more new business into our lives, and it as a new economic growth, he pushed China and the world's rapid economic development, but the Internet-based electronic Business, the technology itself as an open network, share and other features make the e-commerce to become a double-edged sword, it gave rise to efficient.fast economic transactions has created new problems, and that is security.How to ensure the validity of the information both online transactions, confidentiality, integrity, authentication and non-repudiation has restricted the further development of the constraints of e-commerce issues, in such circumstances, to protect the security of e-commerce in order to standardize Procedures and scientific methods used to identify the parties to the transaction as digital signature technology has been applied and developed.Digital signature technology to send information by combining information delivery and to protect the transmission of information sent by the sender in the transmission process integrity, and can provide information on the identity of the sender authentication, to prevent the identity of the sender The occurrence of acts of repudiation, digital signature is to achieve one of the core technology of e-commerce security.Key words: digital signature;secure transactions;e-commerce With the accelerated pace of life in the world's people, all sorts of information is also undergoing rapid changes, e-commerce transactions as a new operation on the Internet every day, tens of millions of Internet users conducted online with hundreds of Million in a variety of transactions, e-commerce as a new mode of business development prospects are very attractive, but a high degree of openness of the Internet and e-commerce required a high degree of confidentiality is contradictory, and the Internet itself has not a complete Network security system, so no doubt will be a serious e-commerce security threats, e-commerce transaction security issue has become a reality, is to study and solve the most pressing e-commerce issues, e-commerce transaction technology urgent need to develop security, digital signature technology as An authentication technology in information security, availability, integrity, non-repudiation, identification, and played a huge role

一,數(shù)字簽名技術(shù)概論

數(shù)字簽名是指利用符號及代碼組成電子密碼進(jìn)行“簽名”來代替手寫的簽名或印章，它采用先進(jìn)化的程序和科學(xué)的方法，用以鑒別發(fā)送者的身份以及對一項(xiàng)數(shù)據(jù)電子內(nèi)容信息的認(rèn)可，數(shù)字簽名信息發(fā)送者的身份與信息傳遞結(jié)合起來，可以保證信息在傳遞的過程之中內(nèi)容的完整性，并提供信息發(fā)送者的身份信息，用以防止信息發(fā)送者抵賴行為的發(fā)生。

數(shù)字簽名（Digitai Signature）技術(shù)是非對稱加密技術(shù)的典型代表的應(yīng)用，數(shù)字簽名技術(shù)是建立在公鑰體系加密體制基礎(chǔ)之上，數(shù)字簽名是將要發(fā)送的信息用發(fā)送者的私鑰加密，完成對所發(fā)信息的簽名，信息接受方用發(fā)送者的的公鑰來解讀所收到的信息，并將解讀的結(jié)果，再利用發(fā)送者發(fā)送的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性的驗(yàn)證，以確保信息發(fā)送者身份的合法性和信息的完整性，數(shù)字簽名技術(shù)是在虛擬的網(wǎng)絡(luò)中確認(rèn)對方身份的重要技術(shù)，完全代替現(xiàn)實(shí)生活中的手寫簽名或印章，在技術(shù)與法律上都得到保障，在公鑰和私鑰管理方面，用來加密的公鑰是公開的公鑰，而用來解密的私鑰則是要保密的私鑰。

二、數(shù)字簽名的作用

將數(shù)字簽名技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)中，可以解決數(shù)據(jù)的否認(rèn)、偽造、篡改及冒充等問題，其主要用途有三個(gè)方面：

1.驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性

這個(gè)功能能保證信息自簽發(fā)后到收到為止沒有做任何修改。因?yàn)楫?dāng)兩條信息摘要完全相同時(shí)，可以確信這兩條信息的內(nèi)容完全一樣。因此，可以通過將信息發(fā)送前生成的信息摘要與接收后生成的信息摘要進(jìn)行對比，來判斷信息在傳輸過程中是否被篡改或改變。由于信息摘要在發(fā)送之前，發(fā)送方使用私鑰進(jìn)行加密，其他人要生成相同加密的信息摘要幾乎不可能，于是，接受方收到信息后，可以使用相同的函數(shù)變換，重新生成—個(gè)新的信息摘要，將接收到的信息摘要解密，然后進(jìn)行對比，從而驗(yàn)證信息的完整性。

2.驗(yàn)證簽名者的身份

此功能證明信息是由簽名者發(fā)送的。因?yàn)閿?shù)字簽名中，是使用公開密鑰加密算法，信息發(fā)送方是使用自己的私鑰對發(fā)送的信息進(jìn)行加密的，只有持有私鑰的人才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名，所以只要密鑰沒有被竊取，就可以肯定該數(shù)據(jù)是用戶簽發(fā)的。信息接收方可以使用發(fā)送方的公鑰對接受到的信息進(jìn)行解密，因而，接收方一旦解密成功，就完全可以確認(rèn)信息是由發(fā)送方發(fā)送的，同時(shí)也證實(shí)了信息發(fā)送方的身份。

3.防止交易中的抵賴行為 當(dāng)交易中出現(xiàn)抵賴行為時(shí)，信息接收方可以將加了數(shù)字簽名的信息提供給認(rèn)證方，由于帶有數(shù)字簽名的信息是由發(fā)送方的私鑰加密生成的，其他任何人不可能產(chǎn)生這種信息，而發(fā)送方的公鑰是公開的，任何人都可以獲得他的公鑰對信息解密．這樣認(rèn)證方可以使用公鑰對接收方提供的信息解密，從而可以判斷發(fā)送方是否出現(xiàn)抵賴行為。

三、數(shù)字簽名所面臨的問題

1．接收后的文件可能被接收方重復(fù)使用。如果簽字后的文件是一張支票，接收方很容易多次用該電子支票兌換現(xiàn)金。

2.數(shù)字簽名應(yīng)用很多的RSA算法是基于大數(shù)的因子分解難題。由于計(jì)算機(jī)水平的提高，人們逐漸可以用計(jì)算機(jī)分解更大的數(shù)，因此，RSA算法的密鑰也就越來越長。長密鑰帶來兩個(gè)問題，一是運(yùn)算速度較慢，另一個(gè)是密鑰存儲和管理問題。如果用l6位的lC卡實(shí)現(xiàn)電子錢包，使用1024比特的RSA算法速度就很慢，要秒計(jì)算，二固化RSA算法的IC卡或32位的IC卡價(jià)格則較貴。

3.目前數(shù)字簽名在使用過程中缺少法規(guī)的規(guī)范，在使用當(dāng)中比較容易出現(xiàn)一些法律問題。

四、電子商務(wù)中的交易安全策略

1．利用數(shù)據(jù)加密技術(shù)。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是將明文采取數(shù)學(xué)方式轉(zhuǎn)換成為密文，只有特定接收方才能將其解密還原成為明文的過程。數(shù)據(jù)加密及其相關(guān)技術(shù)應(yīng)用可有效解決電子商務(wù)交易中信息的完整性、不可抵賴性和交易身份確定性等問題。

2．利用數(shù)字簽名技術(shù)。數(shù)字簽名是附加在信息上并隨著信息一起傳送的一串代碼，與普通手寫的簽名作用類似，數(shù)字簽名可以保證信息傳輸過程中的信息完整性，以及提供信息發(fā)送者的身份認(rèn)證和不可抵賴性。數(shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)是利用哈希函數(shù)（Hash）和RSA公開密鑰算法來完成的。其中Hash簽名是最主要的數(shù)字簽名方法，也稱之為數(shù)字摘要法、數(shù)字指紋法。數(shù)字簽名方法是將數(shù)字簽名與要發(fā)送的信息緊密聯(lián)系在一起。它更適于電子商務(wù)活動。將一個(gè)商務(wù)合同的個(gè)體內(nèi)容與簽名結(jié)合在一起，比合同和簽名分開傳遞，更增加了可信度和安全性。

3．利用認(rèn)證技術(shù)。認(rèn)證技術(shù)是保證電子商務(wù)安全的重要因素之一。認(rèn)證分為實(shí)體認(rèn)證和信息認(rèn)證。前者指對參與通信實(shí)體(指參與通信的個(gè)人、客戶程序服務(wù)程序等)的身份認(rèn)證：后者指對信息體進(jìn)行認(rèn)證并確定其合法性，發(fā)生在信息接收者收到信息后。認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)包括公開密鑰加密技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)和數(shù)字證書技術(shù)等。

總之，現(xiàn)有的電子商務(wù)的安全技術(shù)并不是無懈可擊的。操作系統(tǒng)的漏洞,管理人員的疏漏,都有可能造成安全漏洞。而加密技術(shù)本身也不是完全不可解的。電子商務(wù)的安全是又個(gè)非常復(fù)雜的問題，它是一個(gè)系統(tǒng)有機(jī)的整體，不僅需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的保證，也需要商務(wù)交易安全上的保障，才能確保電子商務(wù)的安全。同時(shí)我國在電子商務(wù)技術(shù)性較為落后，必須加強(qiáng)信息安全產(chǎn)品的研究，加強(qiáng)信息安全人才的培養(yǎng)，共同努力建立科學(xué)的電子商務(wù)安全機(jī)制，才能為我國的電子商務(wù)發(fā)展保駕護(hù)行。所以電子商務(wù)的安全技術(shù)是電子商務(wù)成功與否的決定性因素。

參考文獻(xiàn)：

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第四篇：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

院系：公共管理學(xué)院

學(xué)號：2010102403 姓名：趙超

專業(yè)：法學(xué)102 班 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

摘 要：隨著國家信息化建設(shè)的逐步推進(jìn)，信息技術(shù)已進(jìn)入畜牧生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用中，本文將從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用狀況以及存在的問題進(jìn)行探討，給大家介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在畜牧業(yè)的應(yīng)用

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 畜牧業(yè) 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫

隨著國家信息化建設(shè)的逐步推進(jìn)，信息技術(shù)必將更加進(jìn)入畜牧生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用中，極大的推動我國畜牧業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展。

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)外畜牧業(yè)的應(yīng)用狀況

1.系統(tǒng)的建立近年來,隨著管理信息系統(tǒng)滲入畜牧業(yè),在畜牧科研、生產(chǎn)中的作用逐步體現(xiàn)出來,大型MIS相繼推出,使傳統(tǒng)的畜牧業(yè)發(fā)生了根本的變化,為科研、生產(chǎn)都帶來了巨大的效益,如近年來由農(nóng)軟開發(fā)的農(nóng)牧場管理系統(tǒng)、育種分析系統(tǒng)和目前尚待完善的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等,已在部分科研管理部門、現(xiàn)代化農(nóng)牧場推廣使用。不僅提高了效率,還為畜牧科研、生產(chǎn)提供可靠的保障。.畜牧科技推廣服務(wù)系統(tǒng)的建立 畜牧業(yè)科技推廣是現(xiàn)代畜牧業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分,為畜牧生產(chǎn)者提供科技成果、市場動態(tài)、決策、技術(shù)咨詢和普及推廣最新的科學(xué)技術(shù)知識。我國目前在這方面還處于起步階段,今后應(yīng)是信息技術(shù)在畜牧生產(chǎn)應(yīng)用的主要發(fā)展方向。.網(wǎng)站建設(shè) 網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)信息的溝通最佳手段。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國已有農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)站1500 多個(gè),僅為國內(nèi)網(wǎng)站總數(shù)的10 % ,其中畜牧業(yè)或包含畜牧業(yè)信息的網(wǎng)站不足1000 個(gè),主要分布在科研院所、大學(xué)及社會團(tuán)體。這些網(wǎng)站目前正逐步成為畜牧信息技術(shù)傳播的基礎(chǔ)。我國在這方面雖然起步較晚,但近年來發(fā)展較快,目前已有了很多專業(yè)化的畜牧信息網(wǎng)站,如畜牧獸醫(yī)信息網(wǎng)(http :pp004km.cnp)中國牧業(yè)網(wǎng)(http :PP004km.cn)等。

4.在信息技術(shù)對畜牧業(yè)進(jìn)行監(jiān)測與預(yù)警方面。

通過信息處理系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的相關(guān)指數(shù)，在畜牧業(yè)發(fā)生重大轉(zhuǎn)折時(shí)發(fā)出報(bào)警，及時(shí)通知相關(guān)部門做好準(zhǔn)備，避免災(zāi)害發(fā)生或減少災(zāi)害所帶來的損失。另外，信息監(jiān)測與預(yù)警還能夠?yàn)閲姨峁┛蓞⒖夹詳?shù)據(jù)使之加以宏觀指導(dǎo)并有效分配各種資源?，F(xiàn)代信息技術(shù)對改善和控制家畜的營養(yǎng)和環(huán)境條件也起著至關(guān)重要的作用。尤其在提高管理的精確性上。例如用于畜牧場的專家系統(tǒng)或決策支持系統(tǒng)，個(gè)別牛場已有了自動奶量記錄系統(tǒng)，在一些豬性能測定中心(如北京種豬性能測定中心)有了自動個(gè)體采食量記錄系統(tǒng)。將傳感器和計(jì)算機(jī)相結(jié)合用于對家畜的個(gè)體識別，從而可對個(gè)體的活動隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，這尤其對于放牧家畜來說更具有價(jià)值。將這種個(gè)體識別系統(tǒng)與其他信息技術(shù)結(jié)合，可產(chǎn)生自動體重記錄系統(tǒng)，自動產(chǎn)奶量記錄系統(tǒng)，自動產(chǎn)蛋記錄系統(tǒng)，自動個(gè)體采食量記錄系統(tǒng)(在群飼條件下)等等，這些自動記錄系統(tǒng)不僅大大減少了勞動負(fù)擔(dān)，也使得對家畜的生產(chǎn)性能測定更精確，而這些精確的數(shù)據(jù)有助于管理人員改進(jìn)提高管理水平。

2、我國在這方面存在的問題

1.建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺

數(shù)據(jù)庫是指在計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)集合，內(nèi)容豐富、真實(shí)有效的信息資源是畜牧業(yè)信息技術(shù)的關(guān)鍵。美國對于信息有句名言“輸入的是垃圾，輸出的也必然是垃圾”。指的是你制造“假數(shù)據(jù)”給計(jì)算機(jī)，它也給你造個(gè)“假結(jié)論”。根據(jù)不同用戶對信息需求多樣化的實(shí)際，加強(qiáng)信息采集、整理、分析加工工作。保障建立一個(gè)真實(shí)準(zhǔn)確、及時(shí)有效的信息數(shù)據(jù)庫。例如，美國建立了畜牧信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括飼料、活畜和畜產(chǎn)品的價(jià)格、銷售、庫存、運(yùn)輸和進(jìn)出口等很多動態(tài)信息，同時(shí)將信息及時(shí)地向網(wǎng)絡(luò)傳送，全國各地的政府、研究所、大學(xué)、企業(yè)、飼料廠等都可以隨時(shí)隨地的查看到這些數(shù)據(jù)，以進(jìn)行市場預(yù)測和生產(chǎn)決策。轉(zhuǎn)變了政府職能，避免了生產(chǎn)的盲目性。

但是我國的數(shù)據(jù)庫數(shù)量大約是全世界的1/ 10, 但數(shù)據(jù)量卻是世界的1/ 100。畜牧業(yè)數(shù)據(jù)庫的實(shí)際情況更差, 共享性也差。因此就要求我們加速推進(jìn)畜牧信息網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)平臺的建設(shè)，建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺，建立以各省畜牧信息中心為樞紐，上聯(lián)農(nóng)業(yè)部，下通至全省各地市、縣、鄉(xiāng)的畜牧信息、網(wǎng)絡(luò)體系，并使畜牧信息網(wǎng)絡(luò)與畜牧業(yè)龍頭企業(yè)，全國各大農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場、養(yǎng)殖大戶、畜牧業(yè)科研機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

2.國民的網(wǎng)絡(luò)意識和畜牧網(wǎng)絡(luò)資金的投入的缺失

目前在畜牧業(yè)生產(chǎn)部門及基層畜牧場,由于受地域的限制和傳統(tǒng)畜牧業(yè)的束縛,信息技術(shù)的普及遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能同其它行業(yè)相比,從事畜牧行業(yè)的人員平均素質(zhì)也遠(yuǎn)低于其它行業(yè)部門,尤其是基層的管理人員及邊遠(yuǎn)的農(nóng)牧場,其受教育程度普遍較低。他們不使用計(jì)算機(jī)的主要原因有兩方面:一是認(rèn)為沒有必要或花費(fèi)太高,往往認(rèn)為使用計(jì)算機(jī)不一定能給他們帶來顯著的好處,而購買計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件和配件又是比較重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。其次的原因是感到學(xué)習(xí)和使用計(jì)算機(jī)的難度較大,這則與管理人員的受教育程度及年齡有關(guān)。對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,更是可望而不可及的了。畜牧業(yè)網(wǎng)站建設(shè)近年來發(fā)展迅速。畜牧網(wǎng)站建設(shè)的投入并不亞于其它行業(yè)但其帶來的經(jīng)濟(jì)效益和作用,又遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它行業(yè),究其原因主要是:部分網(wǎng)站建設(shè)太盲目,嚴(yán)重重復(fù)、網(wǎng)頁更新周期長、行業(yè)特色不明顯、專業(yè)信息不集中、可信度差、信息不完善等。

3.各級政府職能部門重視不夠

一是對畜牧業(yè)信息技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)化人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)工作重視不夠。全州在畜牧戰(zhàn)線上從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的人員屈指可數(shù)。90 %的畜牧科技人員懂計(jì)算機(jī)操作,10 %的人員撐握了文字輸入、拷貝、打印、瀏覽網(wǎng)上新聞等基本操作。而計(jì)算機(jī)維護(hù)、網(wǎng)站的建設(shè)、更新及維護(hù)、信息發(fā)布等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作人員極為空缺。二是對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在畜牧業(yè)發(fā)展中的作用認(rèn)識不足。全州近20 個(gè)畜牧單位開通了國際互聯(lián)網(wǎng),但各單位之間的業(yè)務(wù)工作往來,很少利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。州人民政府、州畜牧局等已建起來的網(wǎng)站運(yùn)行不久便熄火,成為死站,其中的資源庫也成為死庫。三是對成熟的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用不夠。如甘肅草原生態(tài)研究所開發(fā)的“草業(yè)開發(fā)專家系統(tǒng)”,農(nóng)業(yè)部開發(fā)的“草地動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”,這些成熟的“系統(tǒng)”對草地的研究、調(diào)查、數(shù)據(jù)的了解、資源的快速查詢和及時(shí)了解各縣市、鄉(xiāng)的畜牧業(yè)各項(xiàng)動態(tài)變化等都有很大的幫助,但全州很少有單位利用。

3、結(jié)束語

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用在畜禽育種中能促進(jìn)畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和品種改良, 提高畜禽的生產(chǎn)性能。信息技術(shù)是研究信息的產(chǎn)生、采集、存儲、變換、傳遞、處理過程及其利用的新興科技領(lǐng)域。畜牧業(yè)在21 世紀(jì)全面進(jìn)入信息時(shí)代, 信息將成為知識社會中的重要資源和競爭要素。

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第五篇：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[定稿]

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

常德市西湖一中 劉益安

摘要:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅僅是一種方法的更新,更重要的是把網(wǎng)絡(luò)資源引入課程教學(xué)活動中,合理地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把學(xué)習(xí)空間還給學(xué)生,給學(xué)生提供視覺和聽覺感受,豐富學(xué)生的想像,有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動發(fā)展的意識和能力,提高高中學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 應(yīng)用

21世紀(jì)是一個(gè)信息化和數(shù)字化的時(shí)代,是一個(gè)以計(jì)算機(jī)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)為代表的新技術(shù)時(shí)代,是一個(gè)生產(chǎn)力高度發(fā)展的時(shí)代。教育信息化的根本目的是使廣大教師和學(xué)生充分利用優(yōu)秀教育信息資源進(jìn)行教育教學(xué)改革,提高現(xiàn)代教育技術(shù)水平,推進(jìn)素質(zhì)教育,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的目標(biāo)。因而,教育信息化的重要任務(wù)之一是優(yōu)秀教育信息資源的開發(fā)及其普及應(yīng)用。教育信息資源應(yīng)用于教學(xué),其作用不僅是改變傳統(tǒng)的教育教學(xué)手段,更重要的是將現(xiàn)代教育思想和理念、信息化的教學(xué)內(nèi)容和方式融于學(xué)科課程教學(xué)的過程之中，實(shí)現(xiàn)新的更高的教育教學(xué)目標(biāo)和更好的教學(xué)效果。因此,信息技術(shù)與課程整合被認(rèn)為是教育信息資源開發(fā)和應(yīng)用的核心課題。它的研究解決對我國教育信息化和教育改革的深化發(fā)展至關(guān)重要。筆者就網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合進(jìn)行了初步探索,收到了良好的效果。本文就網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合談幾點(diǎn)看法。

一、傳統(tǒng)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題 1.重結(jié)論、輕過程、能力培養(yǎng)不全面。

誰都知道物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,但由于各種因素的長期影響,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),尤其是實(shí)驗(yàn)過程中觀察能力和思維能力的培養(yǎng)一直是物理教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。教材中安排的實(shí)驗(yàn)多數(shù)是用來幫助學(xué)生形成、理解、鞏固所學(xué)知識的,屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)始終處于概念和理論的依附地位,僅作為驗(yàn)證物理知識和物理理論的手段,原理、步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論在教材中均已寫明,學(xué)生習(xí)慣進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,一切都是別人準(zhǔn)備好的,學(xué)生不必用心思考、分析,只要單純模仿、重復(fù),“照方抓藥”,稍加動手就可以完成實(shí)驗(yàn)。另外一些教師準(zhǔn)備不足,講解粗放、重結(jié)論輕過程,有的教師思想不重視甚至認(rèn)為“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”。在這種狀態(tài)下,學(xué)生的思維活動降到最低程度,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)展學(xué)生智力、培養(yǎng)能力自然成了空話。

2.客觀條件限制,實(shí)驗(yàn)效果差。

現(xiàn)行的物理新教材中,雖然增加了許多實(shí)驗(yàn),但不夠多,絕大部分為演示實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)的教學(xué)是教師臺上做,學(xué)生臺下看,因空間因素的制約,并不是所有學(xué)生都能看清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而教學(xué)進(jìn)度時(shí)間緊,又不能重復(fù),也不允許拉長時(shí)間觀察。有的實(shí)驗(yàn)因器材或其它不確定因素,實(shí)驗(yàn)還不成功；有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象太快,不易觀察；有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象太慢,現(xiàn)象不明顯,這會使學(xué)生注意力不集中；有的實(shí)驗(yàn)因有毒、污染嚴(yán)重、危險(xiǎn)性較大；有的實(shí)驗(yàn)對設(shè)備、器材要求稍高等一些問題,都會制約實(shí)驗(yàn)的開展。所以,經(jīng)常草草收兵,迷迷糊糊過關(guān)。

3.操作能力低下,缺乏規(guī)范。因?yàn)閭鹘y(tǒng)教學(xué)中講比做多,重結(jié)論而輕過程,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中,存在膽小心粗的操作多,膽大心細(xì)的操作少；手忙腳亂的操作多,井然有序的操作少；隨心所欲的操作多,嚴(yán)格規(guī)范的操作少；“按方抓藥”的操作多,主動獨(dú)立的操作少的現(xiàn)象。

二、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢

1.運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺, 能給予物理實(shí)驗(yàn)更大的展示空間。用制作課件的方法，再現(xiàn)或模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。將一些在課堂上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、學(xué)生很難觀察或受氣候的原因不便做的實(shí)驗(yàn)，制成課件，使學(xué)生能很好地理解物理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如：對于在波的傳播過程中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律、波的雙縫干涉的特征、泊松亮斑；在靜電實(shí)驗(yàn)中的靜電屏蔽、法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)、影響平行板電容器的電容的因素有哪些的實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、原子物理中的α散射實(shí)驗(yàn)等等，都可以做成多媒體課件，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生能更好地理解物理教學(xué)的內(nèi)容。

提供與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的生活與社會背景材料。在實(shí)際上課的過程當(dāng)中，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容播放錄像或從網(wǎng)絡(luò)下載相關(guān)視頻。如：針對磁極間的相互作用可播放磁浮列車的錄像；在原子核一章中核能的利用可播放核電站的有關(guān)錄像等等；這些現(xiàn)代媒體的運(yùn)用，能對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到很好的輔助作用。

用投影或攝像的方法，強(qiáng)化觀察主體。如不同規(guī)格的游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的讀數(shù)，各種電表的表盤刻度等等學(xué)生很難觀察清楚，可利用投影等方式，使觀察主體在銀幕上形成放大的像，使學(xué)生能方便地觀察到各儀器的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果.增加信息容量，加快信息傳遞速度。在實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)階段，針對各個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、器材特點(diǎn)、器材組合、實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)讀取、分析處理、得出結(jié)論等各個(gè)階段，可利用計(jì)算機(jī)使知識再現(xiàn)，并在重點(diǎn)、難點(diǎn)的地方加以突破，使學(xué)生能更好地理解。

2.利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，能優(yōu)化原有的教學(xué)模式。

原有的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中,比較先進(jìn)的應(yīng)是啟發(fā)性的“邊講邊實(shí)驗(yàn)”,就是“邊實(shí)驗(yàn),邊觀察,邊討論,邊講解”的教學(xué)形式。但筆者在實(shí)踐過程中,經(jīng)常覺得時(shí)間倉促,沒辦法完成教學(xué)進(jìn)度,這種課型實(shí)際上只適用于—些操作比較簡單、實(shí)驗(yàn)效果明顯,即能保證安全,又不會對環(huán)境造成污染的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而且對教師的能力要求較高,必須要有很強(qiáng)的組織、調(diào)控能力。而借助多媒體輔助教學(xué),教師在設(shè)置過程中將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重新編排,認(rèn)真篩選,事先編制好了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和程序,節(jié)約了大量的板書時(shí)間,使課堂節(jié)奏明顯加快,課堂容量增大,因此節(jié)省的時(shí)間,可使學(xué)生能在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作,即保證了安全,又獲得良好的實(shí)驗(yàn)效果。

3.避免了“照方抓藥”,體現(xiàn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)主體性

傳統(tǒng)黑板式的教學(xué)不具備可移動性,可保存性,加上容量有限,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程不能把所有實(shí)驗(yàn)的具體步驟,及注意事項(xiàng)一一板書出來。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)不熟練,操作上又不熟練,經(jīng)常都是按照課本表述一句一句“照方抓藥”,一步一步地操作,絕大多數(shù)學(xué)生都是機(jī)械操作,處于盲目當(dāng)中,只是為了能看到實(shí)驗(yàn)的最終現(xiàn)象及成功與否?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段的應(yīng)用,彌補(bǔ)了這一缺憾。在課前,教師完全可借助多媒體把實(shí)驗(yàn)中一些具體操作步驟,用逼真的圖象、鮮艷色彩、動態(tài)的畫面,讓其形象化、直觀化,把器材的選用、該觀察和記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、注意事項(xiàng)及問題和討論,都一一列在其中,使學(xué)生對任務(wù)一目了然,并能帶著問題做實(shí)驗(yàn)。加上多媒體界面可變換,并可以定格,干擾少。如: 自由落體運(yùn)動的教學(xué)設(shè)計(jì)： ①實(shí)驗(yàn)歸納自由落體運(yùn)動的概念。

教師做如下演示實(shí)驗(yàn)：將一小球和一張白紙（小球的質(zhì)量大于白紙的質(zhì)量）從同一高度無初速度釋放，請學(xué)生仔細(xì)觀察物體下落的快慢。將一軟木塞和一張硬紙板（軟木塞的質(zhì)量小于硬紙板的質(zhì)量）從同一高度無初速度釋放，學(xué)生仔細(xì)觀察物體下落的快慢。牛頓管內(nèi)置羽毛、小金屬片、小軟木塞，分有空氣和抽真空兩種情況，請學(xué)生仔細(xì)觀察物體下落的快慢。目的是通過演示實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生建立對自由落體運(yùn)動的感性認(rèn)識。之后用多媒體課件以動畫的形式再現(xiàn)了牛頓管實(shí)驗(yàn)情景，提出自由落體運(yùn)動概念。

②利用頻閃照片研究自由落體運(yùn)動規(guī)律。

由于頻閃照片在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件下難以拍攝，因此采用計(jì)算機(jī)模擬的方式演示給學(xué)生。首先，簡單介紹頻閃照片的拍攝原理，然后進(jìn)行仿真拍攝，最后獲得頻閃照片。請學(xué)生獨(dú)立使用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算分析頻閃照片的數(shù)據(jù)，總結(jié)作自由落體運(yùn)動的物體的運(yùn)動特點(diǎn)。③用自由落體運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行實(shí)例分析。

提出問題：假定雨滴從8km高處無初速度下落，若不計(jì)空氣阻力，則雨滴下落到地面的瞬間，速度大小是多少？請學(xué)生用剛剛學(xué)的自由落體運(yùn)動物理量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。通過計(jì)算機(jī)模擬，分析雨滴下落過程的受力情況。并得出結(jié)論：雨滴的下落過程不是自由落體運(yùn)動。

這樣從提出問題開始,到得出結(jié)論、形成概念為止,學(xué)生始終處于積極探索的情境之中。為了解決問題,要運(yùn)用已有的知識和實(shí)驗(yàn)技能,提出解決問題的方法;通過討論,設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)步驟。然后,獨(dú)立地進(jìn)行操作、觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。最后,再通過討論得出正確的結(jié)論。因此,這種教學(xué)形式,不僅為理解和掌握物理概念提供鮮明、生動的感性認(rèn)識,而且由于學(xué)生始終處于主體地位,并積極參與教學(xué)的全部過程。他們主動地學(xué)習(xí)，積極參與問題的分析、討論、交流、體驗(yàn)，在自主學(xué)習(xí)的氛圍中主動學(xué)習(xí)知識，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)的意識，不僅掌握了應(yīng)學(xué)的知識，而且在實(shí)踐中體會到了學(xué)習(xí)的樂趣；在自主學(xué)習(xí)的過程中，更提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力，提高了學(xué)生的自身素質(zhì)。

4.利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以采取開放式的教學(xué)模式，把“實(shí)驗(yàn)課”變成“實(shí)驗(yàn)活動課”。讓學(xué)生自主地參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主動地去認(rèn)識實(shí)驗(yàn)儀器的作用及實(shí)驗(yàn)的步驟和原理，教師不講課，只當(dāng)啟發(fā)、導(dǎo)思的角色，鼓勵學(xué)生大膽實(shí)驗(yàn)，勇于探索，使學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)新，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供有利條件。

利用計(jì)算機(jī)能有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,其途徑可利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以根據(jù)要解決的問題設(shè)計(jì)不同的解決方案,同時(shí),還可以根據(jù)反饋信息,不斷修改設(shè)計(jì)方案。如:《恒定電流》電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇與電路的設(shè)計(jì)等,都可讓學(xué)生通過鼠標(biāo)拖動儀器,組合成各種裝置。因計(jì)算機(jī)不受儀器、藥品實(shí)物等限制,學(xué)生可以反復(fù)試做,利用計(jì)算機(jī)的交互性,使學(xué)生思維更具有深度,也避免了一個(gè)教師五十幾個(gè)學(xué)生,不能完全指點(diǎn)與輔導(dǎo)的尷尬。

總之, 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅僅是一種方法的更新,更重要的是把網(wǎng)絡(luò)資源引入課程教學(xué)活動中,合理、機(jī)動地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把學(xué)習(xí)空間還給學(xué)生,給學(xué)生提供視覺和聽覺感受,豐富學(xué)生的想像,有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),主動發(fā)展的意識和能力,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。

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