電子商務安全中的加密與解密技術教學探析

李亮懷

摘 要：本文闡述了電子商務安全中的加密與解密技術的重要性，并針對學生在學習加密與解密技術原理時所存在的困難，通過在教學中列舉生活實例，恰當引入研究性學習的教學理念，在分析和解決問題中達到了引導學生理解加密與解密技術的目的。

關鍵詞：電子商務；加密與解密技術；研究性學習

隨著互聯網的飛速發展，“網購風”和“網上創業風”吹拂著神州大地，造就了電子商務這個嶄新的專業。眾多學子渴望吸取電子商務知識，準備投身電子商務行業。與此同時，各種網絡安全事故的發生，使人們越來越認識到提高電子商務安全意識、培養電子商務安全人才的重要性。而加強電子商務安全技術知識的教學是培養合格人才的有效途徑。電子商務安全技術是電子商務基礎課的重點，加密與解密技術更是電子商務安全技術中的難點。在學習這個知識點時，學生對加密和解密技術很感興趣，但也感覺非常晦澀難懂，對于一些基本概念的特殊性和抽象性，盡管教師再三講解，可學生還是無法掌握。為此，筆者結合生活中的一些實例，運用研究性學習的教學理念，從而使得學生容易理解、掌握加密與解密技術的原理。

研究性學習是以學生的自主性、探索性學習為基礎，在教師指導下，從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。基于這種想法，通過分析加密和解密技術的原理，在我們的生活實際中尋找類似的安全技術問題，指導學生開拓思維，在分析和解決問題過程中達到自我學習、自我掌握知識的目的。

一、經典故事，引起學習興趣

電子商務交易信息的保密，要求信息的發送方和接收方對傳送的信息進行有效的加密，防止因信息被截取破譯，同時要防止信息被越權訪問，給企業和用戶造成難以估量的損失。

筆者在課前先列舉了因安全問題而造成電子商務企業利益嚴重受損的實例，強調電子商務交易信息保密的重要性。后聲情并茂地給學生講述《水滸傳》中的一段經典故事，輕松地將學生帶入加密算法的課程意境中?！端疂G傳》中的盧俊義乃河北俊杰，樂善好施，而且武藝高強，人稱“河北玉麒麟”。梁山泊義軍頭領宋江久慕他的威名，一心想招取盧俊義上山共圖大業。偏偏這個盧俊義有錢有勢，有名有位，而且滿腦袋的忠君思想，要他上山造反談何容易。軍師吳用，人稱“智多星”，為人機敏善于謀略。所以，當宋江與他議起此事時，便生出一段“吳用智賺玉麒麟”的故事來。當時吳用扮成一個算命先生來到盧俊義莊上，利用盧俊義正為躲避“血光之災”的惶恐心里，口占四句卦歌，并讓他書寫在家宅的墻壁上。這四句卦歌是：蘆花叢中一扁舟，俊杰俄從此地游。義士若能知此理，反躬難逃可無憂。吳用在這四句卦歌里，巧妙地把“盧俊義反”四個字暗藏于四句詩之首，而一心躲避“血光之災”的盧俊義哪里有心細察這其中的隱秘呢。果然，這四句詩寫出后，被官府拿到了證據，大興問罪之師，到處捉拿盧俊義，終于把他逼上梁山。

這一首藏頭詩，將吳用要傳遞的信息按一定的規律隱藏于每句詩文之首，只有知道它的規律，才能弄懂它的真實含義，這就是一種典型的加密算法。輕松有趣的故事導入，既引起了學生的學習興趣，又較貼切地引出了數據加密的方式及其作用。

二、小問題解決大道理

加密技術是一種主動的信息安全防范措施，其原理是利用一定的加密算法，將明文轉換成為無意義的密文，阻止非法用戶理解原始數據，從而確保數據的保密性。要進行加密的文件叫做明文，加密后的文件叫做密文。將明文轉換為密文的過程就是加密，由密文還原為明文的過程稱為解密，加密和解密的規則稱為密碼算法。在加密和解密的過程中，由加密者和解密者使用的加解密可變參數叫做密鑰。

通過簡單講解加密和解密的相關概念后，學生不由得皺眉搖頭，很顯然，大多數學生都不明白其中含義。筆者提出一個簡單的例子來解開學生的迷惑。假設有一明文為electronic，如果密鑰是3（算法：將這些字母依次按英文字母表中的順序往后移3位），它的密文是多少呢？學生們經過一番排列計算，得到密文就是hohfwurqlf。接著筆者再次提出一個問題，已知密文是frpphufh，密鑰是3（算法：將密文字母依次按英文字母表中的順序往前移3位），求它的明文。大部分學生都能準確計算出明文是commerce。通過兩個小問題和學生們的簡單練習，讓學生了解基本的加密和解密方法，也明白了加密和解密相關的概念，更增加了學生們學習的樂趣和信心。

在這個加密算法中，加密和解密都是用相同的密鑰3，這一對密鑰叫做對稱密鑰，這種加密算法就叫做對稱加密。對稱密鑰加密，即信息的發送方和接收方用相同的密鑰去加密和解密數據。這與用相同的鑰匙來“加鎖”和“打開”宿舍門的道理是一致的。接著筆者又向學生提出新的問題：如果這種加密方式是非常安全的，那么我們以后就可以放心地把自己貴重的物品都留在宿舍里。然而，同一個宿舍同學的鑰匙都是一樣的，都可以用相同的鑰匙自由進出宿舍，請問你放心將自己貴重的物品存放在宿舍嗎？學生們肯定地搖了搖頭，帶著這個問題又一次陷入了迷團中。

三、事例引領，淺化知識

采用對稱密鑰加密的方法顯然不能令學生們放心地將貴重的物品存放在宿舍，那有什么更好的方法可以解決類似的問題呢？筆者通過一個郵寄鉆石戒指的故事再次讓學生們投身學習中：北京工作的小美快過生日了，遠在廣州的男友小亮買了一枚漂亮的鉆石戒指要寄給她做生日禮物。小亮將戒指放進一個異常堅固的禮盒，這個禮盒沒有鑰匙是打不開的，小亮給禮盒掛上鎖后安全寄出。小美收到禮物后卻沒有鑰匙，她該如何開啟禮盒取出戒指呢？小亮不能把鑰匙也寄去，因為這樣可能不安全。

學生們為了幫助小美能夠打開禮盒取到珍貴的禮物，提出了各種各樣的辦法，但始終覺得不妥。筆者講解了解決這個問題的辦法，令學生們豁然開朗。具體的解決辦法如下：①小亮、小美各備一把鎖，小亮將鉆戒放入禮盒上鎖后寄給小美。②小美收到禮盒后，給禮盒再加上一把自己的鎖，然后將掛著兩把鎖的禮物寄回給小亮。③小亮收到禮盒后，用鑰匙將自己的那把鎖打開，并將還有一把鎖的禮盒再寄給小美。④小美收到禮盒后，只需用自己手上的鑰匙打開鎖，就可以取出小亮送給她的漂亮的鉆戒了。小亮與小美的鑰匙只需握在自己手上，不需寄給對方，禮物就可以被安全地傳送到目的地了。這就是對稱加密方法中的雙重加密的原理和具體運用。

但有學生馬上提出自己的看法：這樣做不能一次送達目的地，反復郵寄浪費人力物力，有沒有其他更好的辦法呢？筆者借機引入非對稱密鑰加密方法，提醒學生嘗試使用一種特制的禮盒，這個禮盒不僅異常堅固，沒有鑰匙是無法打開的，而且禮盒擁有兩把不同的鑰匙，一把用來上鎖（公鑰），一把用來開鎖（私鑰）。提出初步的解決意圖后，把問題推給學生思考該如何使用這兩把鑰匙呢？學生稍稍思索，便有了答案：小亮持一把公開的鑰匙，小美持一把私用的鑰匙，小亮給禮盒加鎖，小美用只有自己才有的鑰匙打開禮盒，從中取出漂亮的鉆戒，這樣就不會出現多次傳送禮物和傳送鑰匙造成的危險了。筆者接下來講解非對稱密鑰加密的原理：非對稱密鑰加密方法又稱公鑰密鑰加密，它需要使用一對密鑰來分別完成加密和解密操作，—把密鑰向所有人公開發布，即公開密鑰，另—把密鑰由接收方自己秘密保存，即私用密鑰。信息發送者用公開密鑰加密，而信息接收者則用私用密鑰解密。筆者接著解釋小亮手里的公鑰只是用來給禮盒加鎖的，不會有什么危險，小美則使用僅自己才有的那把私鑰將禮盒打開。

四、激發問題，深化要點

對稱密鑰加密方法和非對稱密鑰加密方法，各有優缺點。對稱密鑰加密方法的加解密速度快，但密鑰難以保管，安全性較差。非對稱密鑰加密方法較好地解決了對稱密鑰存在的密鑰管理難的問題，但其缺點是加解密數據量較大的明文時，速度非常慢。而上面所舉事例中，小美用私鑰打開禮盒就是采用了非對稱密鑰加密方法，因此，小美收到禮盒后需要花很長時間才能打開禮盒。針對它們的優缺點，筆者向學生提出新的問題：有沒有兩全其美的好辦法呢？

筆者進一步引導、啟發學生，怎樣幫助小美安全快速地打開放有鉆戒的禮盒呢？學生們經過一番激烈的討論，最后提出了妥善的解決辦法：小亮分別寄給小美一大一小兩個異常堅固的禮盒，這兩個禮盒沒有鑰匙是打不開的，大禮盒（數據量較大）里面放的是鉆戒，小禮盒（數據量較?。├锩娣诺氖怯脕泶蜷_大禮盒的鑰匙。小亮首先用對稱加密方法用鑰匙將大禮盒上鎖，并將鑰匙放入小禮盒中，然后采用非對稱加密方法，使用一把和小美的私用鑰匙配對的公開鑰匙給小禮盒上鎖。小美收到兩個禮盒后，先使用私用鑰匙安全快速地打開小禮盒（數據量較?。?，取出里面的鑰匙。小美最后用取出的鑰匙很快就打開了大禮盒（數據量較大），安全地擁有漂亮的鉆戒。這一解決問題的過程，正是對稱密鑰加密方法和非對稱密鑰加密方法的完美結合，較好地克服了這兩種加密方法的缺點。

在上述的教學過程中，筆者鼓勵學生自主學習，在課堂中通過不斷地巧設問題，引導學生討論解決問題，發現新的問題，再解決問題的教學思路，幫助學生理解對稱加密和非對稱加密方法的原理，較好地提升了學生運用對稱加密和非對稱加密方法解決實際問題的能力，體現了研究性學習的理念。更重要的是給學生營造了開拓思維的“學習空間”，使學生最大限度地發揮能力。

（作者單位：肇慶市四會中等專業學校）

責任編輯 何麗華