网络和通信程序设计(C#)语言第五章字符串与字符编码
39页1、网络和通信程序设计 C 语言 第五章字符串与字符编码 5 1String类 在C 中 字符串类型将一组字符视为一个整体进行处理 C 使用关键字string来定义字符串类型 对应着 NET类库的System String类 常用字符串操作方法 常用字符串操作方法 5 2StringBuilder类 与String的区别与联系String对象串联操作总是用现有字符串和新数据创建新的对象StringBuilder对象维护一个缓冲区 以便容纳新数据的串联主要方法Remove方法Replace方法Insert方法Append方法AppendLine方法AppendFormat方法System Text StringBuilder 5 3字符集与字符编码 计算机的字符集美国 1967年关于 中国 1981年BIG5字符集 双字节中国台湾五公司 1984年GB18030字符集 单 双 四字节中国 2000年Unicode字符集 0 0 x10FFFFUnicode学术学会 1994年UTF 8 8位变长UTF 16 16位无符号UTF 32 32位无符号 ASCII码表 Encoding类 NETF
2、ramework提供以下Encoding类的实现以支持当前Unicode编码和其他编码ASCIIEncoding将Unicode字符编码为单个7位ASCII字符 UTF7Encoding使用UTF 7编码对Unicode字符进行编码 UTF8Encoding使用UTF 8编码对Unicode字符进行编码 UnicodeEncoding使用UTF 16编码对Unicode字符进行编码 UTF32Encoding使用UTF 32编码对Unicode字符进行编码 System Text Encoding 字符与字符编码的转换 将文符串转换成字节数组Encoding ASCII GetBytes String 将字节数组转换成字符串Encoding ASCII GetString Byte 散列值 密文直接转换将出现乱码 5 4字节 数组 可视化处理方法 Base64编码是一种基于64个 2 6 64 可打印字符来表示二进制数据的表示方法 常用于处理文本数据的场合 表示 传输 存储二进制数据 如加解密及网络编码 可以将3 8bit表示为4 6bit 关于 tmp为字节数组 任务4 1 从身份证
3、号码中提取信息输入身份证号从中提取出地区码 出生日期 性别等信息2 设计字符编码转换器实现字符与Base64字符的互转实现字符的16进制显示及其相互转换基于不同的字符编码 将字符转换成16进制显示并比较3 选择一张照片 将其显示为Base64文本 第六章密码术基础与网络编程 6 1密码术基础 网络信息安全信息存储安全和信息传输安全 信息传输安全是指如何保证信息在网络传输的过程中不被泄露与不被攻击 保证网络中信息安全的主要技术是数据的加密与解密 加密与解密在密码学中 将源信息称为明文 对明文进行某种变换后生成的隐藏了其真实内容的信息称为密文 将明文变换为密文的过程称为加密 将密文经过逆变换恢复成明文的过程称为解密 计算机网络加密技术 链路加密链路加密是目前常用的一种加密方法 通常用硬件在网络层以下的物理层和数据链路层中实现 它用于保护通信节点间的数据 节点加密节点加密是链路加密的改进 其目的是克服链路加密在节点处易遭非法存取的缺点 在协议传输层上进行加密 是对源点和目标节点间传输的数据进行加密保护 端 端加密网络层以上的加密 通常称为端 端加密 端 端加密是面向网络高层主体进行的加密 即
4、在协议表示层上对传输的数据进行加密 而不对下层协议信息加密 协议信息以明文形式传输 用户数据在中间节点不需要加密 数据加密模型 数据加密表达式 加密 C En Ke P P 信息明文K 密钥En 算法C 信息密文解密 P Dn Kd C 传统加密技术 替代密码 字符操作 定义 明文中的每一个字符被替换成密文中的另外一个字符简单替代密码凯撒密码 循环移位密码 把明文中所有的字母都用它右边的第k个字母替代 并认为Z后边又是AROT13 用字母表里a m的字符来代替n z 用n z的字符来代替a m字符Eg vybirlbh 多表替代密码 明文 howareyou 密码 your P HOWAREYOUK YOURYOURYEk P FCQRPSSFS 传统密码技术 简单异或 按位操作 0 0 00 1 11 0 11 1 0加密 1001 1100 0101解密 0101 1100 1001 对称加密技术加密和解密过程均采用同一密钥DES与AES非对称加密技术加密和解密过程采用不同的密钥RSA与ECC 现代加密技术 对称加密技术 DES 数据加密算法 1976 64位分组加密AES 高级加
5、密算法 2001 128位分组加密128 192 256位密钥 DES 原理 接收者将一对密码中的一个 公钥 公开 另一个秘密保存发送者使用接收者的公钥加密信息接收者使用私钥解密出原文数学模型 C E Kp P P D Ks C 特点 加密密码 公钥 Kp是公开信息 而解密密钥 私钥 Ks是保密的 公钥和私钥相互关联 但不可能根据公钥计算出私钥 非对称加密技术 HTTPS 电子信封技术的具体应用 一对矛盾对称加密 速度快 密钥管理困难非对称加密 速度慢 解决密钥管理问题电子信封技术HTTPS 安全的HTTP通道 在HTTP下加入SSL层 客户端向服务器发送请求 包括版本 算法等 服务器向客户端发送响应以及证书 含公钥 客户端产生对称密钥 用服务器公钥加密后发送服务器用私钥解密 得到对称密钥双方确认该对称密钥后 进行保密通信 保密性 数据的完整性验证 报文鉴别技术 Hash函数也称消息摘要 MD MessageDigest 将可变长度的报文M作为单向散列函数的输入 然后得出一个固定长度的标志H M 称为Hash值 哈希值 表达式 MD H M Hash算法MD算法 MD5 128位 SH
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