数字签名和证书在网络技术加密中的综合应用[五篇材料]

第一篇：数字签名和证书在网络技术加密中的综合应用

数字签名和证书在网络技术加密中的综合应用

摘要 随着网络技术的发展,引发各种竞争,网络安全问题也被提上议事日程。在加密技术应用中,数字签名和数字证书技术都是信息保密的重要技术方法,如果把数字签名和数字证书结合起来,综合应用,则更能有效提高网络信息安全程度,而且过程简洁,两种技术无缝接轨,能有效保证网络信息传递的安全,值得在实践中进一步发展创新。

关键词 数字签名;数字证书;网络;加密

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)31-0200-02

0 引言

随着计算机技术的快速发展,信息网络技术广泛推普应用,与之相应的网络安全问题也被提上议事日程。因为信息与网络涉及到国家的各个方面,包括政治的、经济的、军事的、文化的等诸多领域,在计算机网络中存储、传输和处理的信息,包括政府部门的宏观调控决策、国家安全信息、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据和高科技科研数据等息,其中有很多是敏感信息和国家机密,所以承载和集散这些数据信息的载体,如网络、计算机等,难免会成为各种攻击和破坏的对象。万维网络因之不断地遭遇黑客的攻击、破坏捣乱,许多国家机密及重要情报资料被窃取和破坏,甚至造成局部网络系统的瘫痪等,这些破坏行为已经给各个国家、众多使用计算机网络的部门和个人造成程度不同的损失。特别是,当许多安全保密应对措施出现的时候,网络攻击又更猖獗,近乎达到无孔不入的地步。因此,提高安全意识,加强网络技术的安保措施,实施网络技术加密,保障网络使用安全,已经成为网络技术应用和发展的重要内容。

目前,最常用的网络安全防护技术主要有:加密技术、身份验证技术、网络防病毒技术和防火墙技术等。这些技术各有千秋,都能对网络信息安全保障,立下汗马功劳,但又各有不足。尤其是,以往的安全防范措施多是各自为政,互不关联,其防范效果也就有限了。我们设想,如果把几种加密技术和措施结合起来使用,可能有效提高加密层级,比如,把加密技术和身份验证技术结合应用,其安全效果当大幅度提高,保障性更强。其初步的界定是:加密技术和身份验证技术相结合,是指对在网络中所发送的明文消息,用加密密钥加密成密文进行传送,同时给以数字签名和数字证书保障,接收方用解密密钥进行解密,核对证书,确认身份,再现明文消息,从而保证传输过程中密文信息即使被泄露,在无密钥的情况下仍是安全保密的。通过数字签名和数字证书技术的结合应用,以很小的投入和代价,提供可靠的安全保护,目的是保护有关数据、文件、口令和控制信息,保护网上集散的信息数据,能有效地保证网络技术应用和信息资料的安全。数字签名

1.1 数字签名的界定

所谓数字签名(Digital Signature),是公开密钥加密技术的一种应用,是指用发送方的私有密钥加密报文摘要,然后将其与原始的信息附加在一起,合称为数字签名。

1.2 数字签名的使用方法

数字签名的具体使用方法是:报文的发送方从报文文本中生成一个128位或160位的单向散列值(或报文摘要),并用自己的私有的密钥对这个散列值进行加密,形成发送方的数字签名;然后将这个数字签名作文的附件和报文一起发送给报文的接收方;报文的接收方首先从接收到的原始报文中计算出128位的散列值(或报文摘要),接着再用发送方的公开密钥对报文附加的数字签名进行解密;如果这两个散列值相同,那么接收方就能确认数字签名是发送方的。通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别和验证,保证报文的完整性、权威性和发送者对报文的不可抵赖性。数字签名机制提供了一种鉴别方法,普遍用于银行、电子商务等,以解决伪造、抵赖、冒充、篡改等问题。

1.3 数字签名的技术实现

在技术实现上,数字签名的步骤一般有如下几步:

1)发送方用一个Hash函数对消息进行处理,产生消息摘要(Message Digest);

2)发送方将自己的私人密钥和消息摘要进行DSA算法(Digital Signature Algorithm)计算,产生数字签名;

3)将数字签名和消息一起发送出去;

4)接收方用同样的Hash函数对消息进行计算,产生消息摘要;

5)接收方用DSA算法消息摘要和发送方的公开密钥进行计算,产生数字签名S1。同时从接收到的消息中可以得到附加的数字签名S2。对比数字签名S1和S2,若S1与S2相等,则该数字签名得到验证,否则数字签名验证失败,消息发出后可能曾被修改或者是伪造的。整个过程如图1。

图1数字签名及其验证过程

数字签名因其使用方便,技术层级高,在网络信息传递的保密过程中,最常应用。数字证书

2.1 数字证书的概念

顾名思义,数字证书是一个文件。数字证书(Digital Certification,Digital ID)是网络上用以证实一个用户的身份和证实其对网络资源的访问权限。它是一个加密并用口令保护的文件,一般的数字证书总是把一个密钥同一个用户的一个或多个属性进行绑定。数字证书包含有证书拥有者的个人主要信息,可以编码的信息、证书验证机构CA(Certification Authority)和证实的有效期等。其中,个人信息包括证书持有者的姓名、证件编号和电子邮件地址等等,编码的信息指文件中包含一个公开密钥以用来验证消息发送者事先用匹配的私有密钥签过的数字签名。数字证书的内部格式由CC ITTX.509国际标准所规定。

2.2 数字证书的传输

一般是每一个公钥做一张数字证书,私钥用最安全的方式交给用户或自己生产密钥对,数字证书的内容包括用户的公钥、姓名、发证机构的数字签名及用户的其他信息,对方可以借此来验证身份的真假。当然,证书必须预防密钥丢失,可采用恢复密钥和密钥托管等方式处理丢失问题。证书的有效期超过后,必须重新签发,如果私钥丢失或被非法使用,则应废止证书。数字签名与数字证书的综合使用

把数字签名和数字证书技术两者综合起来,一起用于信息传递过程的保密工作,可以有效地提高加密层级,保障网络信息安全。这主要是因为其保密过程增加了几道防范措施。数字签名和数字证书综合应用于网络信息加密,其过程依附在信息传递过程中的。

3.1 数字签名和数字证书的综合应用流程

1)发送者A将一个签名的证书请求(包含她的名字、公钥、可能还有其他一些信息)发送到CA。

2)CA使用发送者A 的请求创建一个消息。CA使用其私钥对消息进行签名,以便创建一个单独的签名。CA将消息和签名返回给发送者A。消息和签名共同构成了发送者A的证书。

3)发送者A将证书发送给发送者B,以便授权他访问发送者A的公钥。

4)发送者B使用CA的公钥对证书签名进行验证。如果证书签名是有效的,就承认证书中的公钥是发送者A的公钥。

图2数字认证过程

与数字签名的情况一样,任何有权访问CA公钥的接收者都可以确定证书是否由特定CA 签名的。这个过程不要求访问任何机密信息。上面这个方案假定发送者B有权访问CA的公钥。如果发送者B拥有发含该公钥的CA证书副本,则他有权访问该密钥。具体的认证过程如图2。

从这过程看来,数字签名和数字证书两种技术,其应用过程并不矛盾,不会产生排斥,倒是能互相照应,无缝接轨,过程也很简洁,使用方便。

3.2 数字签名和数字证书的综合应用举例

把数字加密和数字证书结合起来,可以加大网络信息保密的力度。假如甲方要给乙方供应商发送一份业务合同,其步骤可以是:

第一步,在文字处理软件中填写合同内容细节,在文档地步,插入电子签名,表示甲方已经确认合同;

第二步,用数字签名来生成一个唯一的数字,这就使得合同有了甲方的电子签名和数字签名,附在文件中,以保证合同条款年内容不被修改;

第三步,用私有数字证书对这合同文件进行签名。然后,用电子邮箱把合同文件发给乙方供应商。

乙方供应商收到合同文件之后,现获得甲方的公钥数字证书,确保电子邮件的确来自甲方。乙方运行数字签名持续来验证合同文件在甲方发出之后没有被修改。最后乙方打开文件,在文件底部的电子签名处,看到甲方同意合同条款的签名。这样,几个环节和程序都获得证实,合同文件确实来自甲方,并未被泄密或被修改。然后,乙方即可处理甲方来件,即处理合同订单。这就是经过数字证书和数字签名等保密技术保护的网络信息传递过程。作为比较可靠的数字加密技术,数字签名和数字证书的结合,可以应用于电子邮件、电子支付、电子基金转移等各种用途,以保障其信息安全。结论

随着计算机网络技术的迅猛发展,网络安全问题日益成为人们关注的焦点,加密技术与网络安全密切相关,网络加密的技术和理论也将不断完善和发展,在网络安全中的应用也将越来越广。作为具体的加密技术应用,数字签名和数字证书这两种技术,各有千秋,而把两者结合起来,综合应用,则更能有效保证网络信息传递的安全,值得在实践中进一步发展创新。

参考文献

[1]Atul Kahate著.邱仲潘,等译.密码学与网络安全[M].清华大学出版社,2005.[2]王玲.网络信息安全的数据加密技术[M].信息安全与通信保密,2007.[3]王群.计算机网络安全技术[M].清华大学出版社,2008.

第二篇：RSA数字签名在电子商务中的应用

RSA数字签名算法探析

摘 要

随着电子商务飞速发展、普及和应用，安全问题已经成为电子商务发展的瓶颈。本文从电子商务交易过程对电子商务安全性的需求出发，介绍了数字签名的原理，着重介绍了RSA加密算法的工作原理及其在电子商务中的应用。

关 键 词

RSA；加密算法；电子商务

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

随着经济的迅猛发展和网络技术的大范围的普及和应用，一种新兴的商务运作模式——电子商务，已经日趋成熟和完善。越来越多的人把上网作为自己获取信息的首要途径。目前在网上进行贸易的企业和个人日益增多，除了网上购物，还有网上商品销售、网上拍卖、网上货币支付等，人们的消费和生活习惯已经在慢慢改变，但与此同时，交易的风险性和不确定性也大大增加，安全问题已经成为电子商务发展的瓶预。

电子商务是建立在一个较为开放的网络环境上的，由于数据输入时的意外差错或欺诈行为，或数据传输过程中信息丢失、重复或传送次序差异等原因，贸易各方的信息有可能不同。这会导致纠纷的产生，甚至使交易无法进行。因此，要预防对信息的随意生成、修改和删除，同时要防止信息在传输过程中被非法窃取。鉴于此，电子商务活动中的信息及其传播的技术，不仅涉及到信息的制造和传输技术，同时还涉及到数据加密、身份认证和电子签名等技术。目前增强电子商务的安全方法很多，从网络系统到具体应用系统提出了多种方案、规范及加密体系，我们主要来探讨一下RSA加密算法。

二、数字签名的原理

数字签名的过程指报文发送方将报文文本带入哈希函数生成一个128位的数列值，即消息摘要，消息摘要代表文件的特征，其值随着文件的变化而变化，也就是说，不同的文件得到不同的消息摘要。哈希函数对于发送数据的双方都是公开的。发送方用自己的专用密钥对这个散列值进行加密，形成发送方的数字签名。然后，这个数字签名将作业报文的附件和报文一起发送给报文的接收方。报文的接收方首先从收到的原始报文中计算出128位的散列值（消息摘要），接着再用发送方的公开密钥来对报文附加的数字签名进行解密。如果两个散列值相同，那么接收方就能够确认数字签名是发送方的。通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别和不可否认性。

从数字签名的过程可以看出，数字签名应当满足下列要求：接收方能够确认或证实发送方的签名，但不能伪造。发送方发出签名的消息给接收方后，就不能再否认所签发的消息。接收方对收到的签名消息不可否认，即有收报认证。

为了实现数字签名的目的，发送方需要向接收方提供足够的非保密信息，以便使其能够验证消息的签名，但又不能泄露用于产生签名的机密信息，以防他人伪造签名，因此，可用RSA签名机制来实现数字签名。

三、RSA加密算法的实现

RSA算法于1977年由美国麻省理工学院MIT(Massachusetts Institute of Technology)的Ronal Rivest，Adi Shamir和Len Adleman三位年轻教授提出，并以三人的姓氏Rivest，Shamir和Adlernan命名为RSA算法。该算法利用了数论领域的一个事实，那就是虽然把两个大质数相乘生成一个合数是件十分容易的事情，但要把一个合数分解为两个质数却十分困难。合数分解问题目前仍然是数学领域尚未解决的一大难题，至今没有任何高效的分解方法。与Diffie-Hellman算法相比，RSA算法具有明显的优越性，因为它无须收发双方同时参与加密过程，且非常适合于电子函件系统的加密。

RSA公共密钥加密算法的核心是欧拉(Euler)函数ψ。对于正整数n，ψ(n)定义为小于n且与n互质的正整数的个数。例如ψ(6)= 2，这是因为小于6且与6互质的数有1和5共两个数；再如ψ(7)= 6，这是因为互质数有1，2，3，5，6共6个。

欧拉在公元前300多年就发现了ψ函数的一个十分有趣的性质，那就是对于任意小于n且与n互质的正整数m，总有m

ψ(n)

mod n = 1。例如，5ψ(6)

mod 6 = 5 mod 6= 25 mod 6 =1。也就是说，在对n求余的运算下，ψ(n)指数具有周期性。

当n很小时，计算ψ(n)并不难，使用穷举法即可求出；但当n很大时，计算ψ(n)就十分困难了，其运算量与判断n是否为质数的情况相当。不过在特殊情况下，利用ψ函数的两个性质，可以极大地减少运算量。

性质1：如果p是质数，则ψ(p)=(p－1)。

性质2：如果p与q均为质数，则ψ(p·q)= ψ(p)·ψ(q)=(p－1)(q－1)。

RSA算法正是注意到这两条性质来设计公共密钥加密系统的，p与q的乘积n可以作为公共密钥公布出来，而n的因子p和q则包含在专用密钥中，可以用来解密。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)。如果窃听者窃得了n，但由于不知道它的因子p与q，则很难求出ψ(n)。这时，窃听者要么强行算出ψ(n)，要么对n进行因数分解求得p与q。然而，我们知道，在大数范围内作合数分解是十分困难的，因此窃密者很难成功。

2四、RSA加密算法的工作原理

有了关于ψ函数的认识，我们再来分析RSA算法的工作原理：

1、密钥配制。设m是要加密的信息，任选两个大质数p与q，选择正整数e，使得e与ψ(n)=(p－1)(q－1)互质。

利用辗转相除法，计算d，使得ed mod ψ(n)=1，即ed = kψ(n)+1，其中k为某一正整数。

公共密钥为(e，n)，其中没有包含任何有关n的因子p和q的信息。专用密钥为(d，n)，其中d隐含有因子p和q的信息。

2、加密过程。将明文m（其值的范围在0到n-1之间）按模为n自乘e次

e幂以完成加密操作，c=m(mod n)，得密文c。

3、解密过程。使用(d，n)对密文c进行解密，将密文c按模为n自乘d次幂，完成解密操作m=c(mod n)计算过程为：

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即为从密文c中恢复出来的明文。

例如，假设我们需要加密的明文代码信息为m = 14，则： 选择e = 3，p = 5，q = 11； 计算出n = p·q = 55，(p－1)(q－1)= 40，d = 27； 可以验证：(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。

关于RSA算法，还有几点需要进一步说明：

1、之所以要求e与(p－1)(q－1)互质，是为了保证 ed mod(p－1)(q－1)有解。

2、实际操作时，通常先选定e，再找出并确定质数p和q，使得计算出d后它们能满足公式(12-3)。常用的e有3和65537，这两个数都是费马序列中的数。费马序列是以17世纪法国数学家费马命名的序列。

3、破密者主要通过将n分解成p·q的办法来解密，不过目前还没有办法证明这是唯一的办法，也可能有更有效的方法，因为因数分解问题毕竟是一个不断发展的领域，自从RSA算法发明以来，人们已经发现了不少有效的因数分解方法，在一定程度上降低了破译RSA算法的难度，但至今还没有出现动摇RSA算法根基的方法。

4、在RSA算法中，n的长度是控制该算法可靠性的重要因素。目前129位、甚至155位的RSA加密勉强可解，但目前大多数加密程序均采用231、308甚至616位的RSA算法，因此RSA加密还是相当安全的。d

27e

3五、结束语

据专家测算，攻破512位密钥RSA算法大约需要8个月时间；而一个768位密钥RSA算法在1年之内无法攻破。现在，在技术上还无法预测攻破具有2048位密钥的RSA加密算法需要多少时间。美国Lotus公司悬赏1亿美元，奖励能破译其Domino产品中1024位密钥的RSA算法的人。从这个意义上说，遵照SET协议开发的电子商务系统是绝对安全的。

利用前面讲解的加密方法，尤其是基于双钥技术的现代加密方法，我们针对网络安全可以实现多种具体的手段及方法，如数字签名、数字时间戳、数字凭证及认证中心等，而且这些方法和手段常常结合在一起使用，长短互补，从而构成了网上安全防范的实用体系。

参考文献

[1]王茜，杨德礼．电子商务的安全体系结构及技术研究[J]，计算机工程，2004年

[2]朱文余．计算机密码应用基础，科学出版社，2005年

[3]陈风，张利萍．RAS算法及其在电子商务中的应用[ J] ．铁路训算机应用，2005 [4]倪春胜．数字签名技术在电子商务中的应用[J] ．计算机工程与应用，2006

第三篇：数字签名技术在电子商务中的应用

公选课论文

数字签名技术在电子商务中的应用

袁志祥 0915034120 生化工程系 轻化1班 方明

学生姓名： 学

号： 所在系部： 专业班级： 评阅老师： 日

期：

二○一一年六月

摘 要

以互联网为基础的电子商务作为全新的商务活动越来越走向我们的生活，同时它作为一种新的经济增长动力，他推动我国乃至全世界经济的迅速发展，但是以互联网为基础的电子商务，由于网络技术本身的的开放性，共享性等特点使电子商务成为一把双刃剑，它在给人们带来高效.快捷 经济的交易的同时也引发了新的问题，那就是安全问题。如何保证网上交易双方信息的有效性，保密性，完整性，认证性和不可抵赖性已成为制约电子商务进一步发展的的制约性问题，在这样的环境下，为保障电子商务的安全，以规范化的程序和科学化的方法，用于识别交易双方身份的数字签名技术得到应用和发展。数字签名技术将信息发送者与信息传递结合起来，用以保障发送发送者所发送的信息在传递过程中的完整性，并可以提供信息发送者的身份的身份认证，以防止信息发送者的身份的抵赖行为的发生，数字签名是实现电子商务的安全核心技术之一。

关键词：数字签名；安全交易；电子商务

伴随着世界人们生活节奏的加快，各样的信息也发生着日新月异的变化，电子商务成为一种新的交易行为运作在互联网之上，每天都有数以千万计的网民在网上进行着数以百万的各种交易，电子商务作为商务发展的新模式发展前景是十分诱人的，但是由于互联网的高度开放性与电子商务所要求的高度保密性是相互矛盾的，而且互联网本身又没有一个完整的网络安全体制，因此电子商务安全无疑会受到严重的威胁，电子商务交易安全性问题已成为实, 现电子商务最迫切研究和解决的问题，电子商务安全交易技术迫切需要发展，数字签名技术作为一种认证技术在信息安全性，有效性，完整性，不可否认性，身份识别等方面发挥着巨大的作用。

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,数字签名技术概论

数字签名是指利用符号及代码组成电子密码进行“签名”来代替手写的签名或印章，它采用先进化的程序和科学的方法，用以鉴别发送者的身份以及对一项数据电子内容信息的认可，数字签名信息发送者的身份与信息传递结合起来，可以保证信息在传递的过程之中内容的完整性，并提供信息发送者的身份信息，用以防止信息发送者抵赖行为的发生。

数字签名（Digitai Signature）技术是非对称加密技术的典型代表的应用，数字签名技术是建立在公钥体系加密体制基础之上，数字签名是将要发送的信息用发送者的私钥加密，完成对所发信息的签名，信息接受方用发送者的的公钥来解读所收到的信息，并将解读的结果，再利用发送者发送的信息进行数据完整性的验证，以确保信息发送者身份的合法性和信息的完整性，数字签名技术是在虚拟的网络中确认对方身份的重要技术，完全代替现实生活中的手写签名或印章，在技术与法律上都得到保障，在公钥和私钥管理方面，用来加密的公钥是公开的公钥，而用来解密的私钥则是要保密的私钥。

二、数字签名的作用

将数字签名技术应用于电子商务中，可以解决数据的否认、伪造、篡改及冒充等问题，其主要用途有三个方面：

1.验证数据的完整性

这个功能能保证信息自签发后到收到为止没有做任何修改。因为当两条信息摘要完全相同时，可以确信这两条信息的内容完全一样。因此，可以通过将信息发送前生成的信息摘要与接收后生成的信息摘要进行对比，来判断信息在传输过程中是否被篡改或改变。由于信息摘要在发送之前，发送方使用私钥进行加密，其他人要生成相同加密的信息摘要几乎不可能，于是，接受方收到信息后，可以使用相同的函数变换，重新生成—个新的信息摘要，将接收到的信息摘要解密，然后进行对比，从而验证信息的完整性。

2.验证签名者的身份

此功能证明信息是由签名者发送的。因为数字签名中，是使用公开密钥加密算法，信息发送方是使用自己的私钥对发送的信息进行加密的，只有持有私钥的人才能对数据进行签名，所以只要密钥没有被窃取，就可以肯定该数据是用户签发的。信息接收方可以使用发送方的公钥对接受到的信息进行解密，因而，接收方一旦解密成功，就完全可以确认信息是由发送方发送的，同时也证实了信息发送方的身份。

3.防止交易中的抵赖行为 当交易中出现抵赖行为时，信息接收方可以将加了数字签名的信息提供给认证方，由于带有数字签名的信息是由发送方的私钥加密生成的，其他任何人不可能产生这种信息，而发送方的公钥是公开的，任何人都可以获得他的公钥对信息解密．这样认证方可以使用公钥对接收方提供的信息解密，从而可以判断发送方是否出现抵赖行为。

三、数字签名所面临的问题

1．接收后的文件可能被接收方重复使用。如果签字后的文件是一张支票，接收方很容易多次用该电子支票兑换现金。

2.数字签名应用很多的RSA算法是基于大数的因子分解难题。由于计算机水平的提高，人们逐渐可以用计算机分解更大的数，因此，RSA算法的密钥也就越来越长。长密钥带来两个问题，一是运算速度较慢，另一个是密钥存储和管理问题。如果用l6位的lC卡实现电子钱包，使用1024比特的RSA算法速度就很慢，要秒计算，二固化RSA算法的IC卡或32位的IC卡价格则较贵。

3.目前数字签名在使用过程中缺少法规的规范，在使用当中比较容易出现一些法律问题。

四、电子商务中的交易安全策略

1．利用数据加密技术。数据加密技术是将明文采取数学方式转换成为密文，只有特定接收方才能将其解密还原成为明文的过程。数据加密及其相关技术应用可有效解决电子商务交易中信息的完整性、不可抵赖性和交易身份确定性等问题。

2．利用数字签名技术。数字签名是附加在信息上并随着信息一起传送的一串代码，与普通手写的签名作用类似，数字签名可以保证信息传输过程中的信息完整性，以及提供信息发送者的身份认证和不可抵赖性。数字签名的实现是利用哈希函数（Hash）和RSA公开密钥算法来完成的。其中Hash签名是最主要的数字签名方法，也称之为数字摘要法、数字指纹法。数字签名方法是将数字签名与要发送的信息紧密联系在一起。它更适于电子商务活动。将一个商务合同的个体内容与签名结合在一起，比合同和签名分开传递，更增加了可信度和安全性。

3．利用认证技术。认证技术是保证电子商务安全的重要因素之一。认证分为实体认证和信息认证。前者指对参与通信实体(指参与通信的个人、客户程序服务程序等)的身份认证：后者指对信息体进行认证并确定其合法性，发生在信息接收者收到信息后。认证的实现包括公开密钥加密技术、数字签名技术和数字证书技术等。

总之，现有的电子商务的安全技术并不是无懈可击的。操作系统的漏洞,管理人员的疏漏,都有可能造成安全漏洞。而加密技术本身也不是完全不可解的。电子商务的安全是又个非常复杂的问题，它是一个系统有机的整体，不仅需要计算机网络安全的保证，也需要商务交易安全上的保障，才能确保电子商务的安全。同时我国在电子商务技术性较为落后，必须加强信息安全产品的研究，加强信息安全人才的培养，共同努力建立科学的电子商务安全机制，才能为我国的电子商务发展保驾护行。所以电子商务的安全技术是电子商务成功与否的决定性因素。

参考文献：

[1]凌捷，计算机资料安全技术[M].北京：科学出版社，2004.[2]李晓霞，刘青，基于RSA算法的数字签名技术在电子商务中的应用[J].计算机知识与技术，2005.[3] 陈风，张利萍，RSA算法及其在电子商务中的应用[J].铁路计算机应用，2003.[4] 王玉奇，基于RSA的电子商务数字签名技术[J].经济师，2005.[5] 李凤慧，电子商务中的数字签名技术[J].商场现代化，2006.[6] 林枫，电子商务安全技术及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.

第四篇：计算机网络技术在畜牧业中的应用

计算机网络技术在畜牧业中的应用

院系：公共管理学院

学号：2010102403 姓名：赵超

专业：法学102 班 计算机网络技术在畜牧业中的应用

摘 要：随着国家信息化建设的逐步推进，信息技术已进入畜牧生产的实际应用中，本文将从网络技术在国内外的应用状况以及存在的问题进行探讨，给大家介绍计算机网络技术在畜牧业的应用

关键词： 计算机 网络技术 畜牧业 系统 数据库

随着国家信息化建设的逐步推进，信息技术必将更加进入畜牧生产的实际应用中，极大的推动我国畜牧业的产业化和可持续发展。

1、计算机网络技术在国内外畜牧业的应用状况

1.系统的建立近年来,随着管理信息系统渗入畜牧业,在畜牧科研、生产中的作用逐步体现出来,大型MIS相继推出,使传统的畜牧业发生了根本的变化,为科研、生产都带来了巨大的效益,如近年来由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统和决策支持系统等,已在部分科研管理部门、现代化农牧场推广使用。不仅提高了效率,还为畜牧科研、生产提供可靠的保障。.畜牧科技推广服务系统的建立 畜牧业科技推广是现代畜牧业生产中的重要组成部分,为畜牧生产者提供科技成果、市场动态、决策、技术咨询和普及推广最新的科学技术知识。我国目前在这方面还处于起步阶段,今后应是信息技术在畜牧生产应用的主要发展方向。.网站建设 网络是实现信息的沟通最佳手段。据统计,目前我国已有农业信息网站1500 多个,仅为国内网站总数的10 % ,其中畜牧业或包含畜牧业信息的网站不足1000 个,主要分布在科研院所、大学及社会团体。这些网站目前正逐步成为畜牧信息技术传播的基础。我国在这方面虽然起步较晚,但近年来发展较快,目前已有了很多专业化的畜牧信息网站,如畜牧兽医信息网(http :ppwww.xiexiebang.comp)中国牧业网(http :PPwww.xiexiebang.com)等。

4.在信息技术对畜牧业进行监测与预警方面。

通过信息处理系统根据设定的相关指数，在畜牧业发生重大转折时发出报警，及时通知相关部门做好准备，避免灾害发生或减少灾害所带来的损失。另外，信息监测与预警还能够为国家提供可参考性数据使之加以宏观指导并有效分配各种资源。现代信息技术对改善和控制家畜的营养和环境条件也起着至关重要的作用。尤其在提高管理的精确性上。例如用于畜牧场的专家系统或决策支持系统，个别牛场已有了自动奶量记录系统，在一些猪性能测定中心(如北京种猪性能测定中心)有了自动个体采食量记录系统。将传感器和计算机相结合用于对家畜的个体识别，从而可对个体的活动随时进行监控，这尤其对于放牧家畜来说更具有价值。将这种个体识别系统与其他信息技术结合，可产生自动体重记录系统，自动产奶量记录系统，自动产蛋记录系统，自动个体采食量记录系统(在群饲条件下)等等，这些自动记录系统不仅大大减少了劳动负担，也使得对家畜的生产性能测定更精确，而这些精确的数据有助于管理人员改进提高管理水平。

2、我国在这方面存在的问题

1.建立统一的网络平台

数据库是指在计算机存储设备上的数据集合，内容丰富、真实有效的信息资源是畜牧业信息技术的关键。美国对于信息有句名言“输入的是垃圾，输出的也必然是垃圾”。指的是你制造“假数据”给计算机，它也给你造个“假结论”。根据不同用户对信息需求多样化的实际，加强信息采集、整理、分析加工工作。保障建立一个真实准确、及时有效的信息数据库。例如，美国建立了畜牧信息数据库系统，包括饲料、活畜和畜产品的价格、销售、库存、运输和进出口等很多动态信息，同时将信息及时地向网络传送，全国各地的政府、研究所、大学、企业、饲料厂等都可以随时随地的查看到这些数据，以进行市场预测和生产决策。转变了政府职能，避免了生产的盲目性。

但是我国的数据库数量大约是全世界的1/ 10, 但数据量却是世界的1/ 100。畜牧业数据库的实际情况更差, 共享性也差。因此就要求我们加速推进畜牧信息网络工程的建设，加强标准和技术平台的建设，建立统一的网络平台，建立以各省畜牧信息中心为枢纽，上联农业部，下通至全省各地市、县、乡的畜牧信息、网络体系，并使畜牧信息网络与畜牧业龙头企业，全国各大农副产品批发市场、养殖大户、畜牧业科研机构实现计算机联网。

2.国民的网络意识和畜牧网络资金的投入的缺失

目前在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其它行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其它行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低。他们不使用计算机的主要原因有两方面:一是认为没有必要或花费太高,往往认为使用计算机不一定能给他们带来显著的好处,而购买计算机及相应的软件和配件又是比较重的经济负担。其次的原因是感到学习和使用计算机的难度较大,这则与管理人员的受教育程度及年龄有关。对于网络技术的应用,更是可望而不可及的了。畜牧业网站建设近年来发展迅速。畜牧网站建设的投入并不亚于其它行业但其带来的经济效益和作用,又远远低于其它行业,究其原因主要是:部分网站建设太盲目,严重重复、网页更新周期长、行业特色不明显、专业信息不集中、可信度差、信息不完善等。

3.各级政府职能部门重视不够

一是对畜牧业信息技术、信息网络化人才的培养和培训工作重视不够。全州在畜牧战线上从事计算机网络信息技术的人员屈指可数。90 %的畜牧科技人员懂计算机操作,10 %的人员撑握了文字输入、拷贝、打印、浏览网上新闻等基本操作。而计算机维护、网站的建设、更新及维护、信息发布等计算机网络技术操作人员极为空缺。二是对计算机网络信息技术在畜牧业发展中的作用认识不足。全州近20 个畜牧单位开通了国际互联网,但各单位之间的业务工作往来,很少利用计算机网络。州人民政府、州畜牧局等已建起来的网站运行不久便熄火,成为死站,其中的资源库也成为死库。三是对成熟的网络系统利用不够。如甘肃草原生态研究所开发的“草业开发专家系统”,农业部开发的“草地动态监测系统”,这些成熟的“系统”对草地的研究、调查、数据的了解、资源的快速查询和及时了解各县市、乡的畜牧业各项动态变化等都有很大的帮助,但全州很少有单位利用。

3、结束语

计算机信息技术应用在畜禽育种中能促进畜牧业生产的发展和品种改良, 提高畜禽的生产性能。信息技术是研究信息的产生、采集、存储、变换、传递、处理过程及其利用的新兴科技领域。畜牧业在21 世纪全面进入信息时代, 信息将成为知识社会中的重要资源和竞争要素。

参考文献

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第五篇：网络技术在物理实验教学中的应用[定稿]

网络技术在物理实验教学中的应用

常德市西湖一中 刘益安

摘要:网络技术应用在物理实验教学中,不仅仅是一种方法的更新,更重要的是把网络资源引入课程教学活动中,合理地运用网络技术,把学习空间还给学生,给学生提供视觉和听觉感受,丰富学生的想像,有效地培养学生自主学习、主动发展的意识和能力,提高高中学生科学实验的兴趣。

关键词：网络技术 物理实验教学 应用

21世纪是一个信息化和数字化的时代,是一个以计算机、多媒体、网络为代表的新技术时代,是一个生产力高度发展的时代。教育信息化的根本目的是使广大教师和学生充分利用优秀教育信息资源进行教育教学改革,提高现代教育技术水平,推进素质教育,实现培养创造性人才的目标。因而,教育信息化的重要任务之一是优秀教育信息资源的开发及其普及应用。教育信息资源应用于教学,其作用不仅是改变传统的教育教学手段,更重要的是将现代教育思想和理念、信息化的教学内容和方式融于学科课程教学的过程之中，实现新的更高的教育教学目标和更好的教学效果。因此,信息技术与课程整合被认为是教育信息资源开发和应用的核心课题。它的研究解决对我国教育信息化和教育改革的深化发展至关重要。笔者就网络技术与物理实验教学整合进行了初步探索,收到了良好的效果。本文就网络技术与物理实验教学的整合谈几点看法。

一、传统中学物理实验教学中存在的问题 1.重结论、轻过程、能力培养不全面。

谁都知道物理是一门以实验为基础的学科,但由于各种因素的长期影响,实验能力的培养,尤其是实验过程中观察能力和思维能力的培养一直是物理教学的薄弱环节。教材中安排的实验多数是用来帮助学生形成、理解、巩固所学知识的,属于验证性实验,这些实验始终处于概念和理论的依附地位,仅作为验证物理知识和物理理论的手段,原理、步骤、实验现象、实验结论在教材中均已写明,学生习惯进入实验室,一切都是别人准备好的,学生不必用心思考、分析,只要单纯模仿、重复,“照方抓药”,稍加动手就可以完成实验。另外一些教师准备不足,讲解粗放、重结论轻过程,有的教师思想不重视甚至认为“做实验不如讲实验”。在这种状态下,学生的思维活动降到最低程度,通过实验发展学生智力、培养能力自然成了空话。

2.客观条件限制,实验效果差。

现行的物理新教材中,虽然增加了许多实验,但不够多,绝大部分为演示实验,传统的教学是教师台上做,学生台下看,因空间因素的制约,并不是所有学生都能看清实验现象,而教学进度时间紧,又不能重复,也不允许拉长时间观察。有的实验因器材或其它不确定因素,实验还不成功；有的实验现象太快,不易观察；有的实验现象太慢,现象不明显,这会使学生注意力不集中；有的实验因有毒、污染严重、危险性较大；有的实验对设备、器材要求稍高等一些问题,都会制约实验的开展。所以,经常草草收兵,迷迷糊糊过关。

3.操作能力低下,缺乏规范。因为传统教学中讲比做多,重结论而轻过程,导致学生在实验操作过程中,存在胆小心粗的操作多,胆大心细的操作少；手忙脚乱的操作多,井然有序的操作少；随心所欲的操作多,严格规范的操作少；“按方抓药”的操作多,主动独立的操作少的现象。

二、网络技术应用在物理实验教学中的优势

1.运用网络技术平台, 能给予物理实验更大的展示空间。用制作课件的方法，再现或模拟实验现象。将一些在课堂上实验现象不明显、学生很难观察或受气候的原因不便做的实验，制成课件，使学生能很好地理解物理教学中的重点和难点。如：对于在波的传播过程中质点的运动规律、波的双缝干涉的特征、泊松亮斑；在静电实验中的静电屏蔽、法拉第圆筒实验、影响平行板电容器的电容的因素有哪些的实验、光电效应实验、原子物理中的α散射实验等等，都可以做成多媒体课件，突出重点和难点，使学生能更好地理解物理教学的内容。

提供与实验相关的生活与社会背景材料。在实际上课的过程当中，教师可以结合教学内容播放录像或从网络下载相关视频。如：针对磁极间的相互作用可播放磁浮列车的录像；在原子核一章中核能的利用可播放核电站的有关录像等等；这些现代媒体的运用，能对物理实验教学起到很好的辅助作用。

用投影或摄像的方法，强化观察主体。如不同规格的游标卡尺、螺旋测微器的读数，各种电表的表盘刻度等等学生很难观察清楚，可利用投影等方式，使观察主体在银幕上形成放大的像，使学生能方便地观察到各仪器的实验细节，增强了实验效果.增加信息容量，加快信息传递速度。在实验的复习阶段，针对各个实验的目的、原理、器材特点、器材组合、实验操作、现象观察、数据读取、分析处理、得出结论等各个阶段，可利用计算机使知识再现，并在重点、难点的地方加以突破，使学生能更好地理解。

2.利用网络技术手段，能优化原有的教学模式。

原有的物理实验教学模式中,比较先进的应是启发性的“边讲边实验”,就是“边实验,边观察,边讨论,边讲解”的教学形式。但笔者在实践过程中,经常觉得时间仓促,没办法完成教学进度,这种课型实际上只适用于—些操作比较简单、实验效果明显,即能保证安全,又不会对环境造成污染的实验内容,而且对教师的能力要求较高,必须要有很强的组织、调控能力。而借助多媒体辅助教学,教师在设置过程中将实验内容重新编排,认真筛选,事先编制好了实验内容和程序,节约了大量的板书时间,使课堂节奏明显加快,课堂容量增大,因此节省的时间,可使学生能在预定的时间内完成实验操作,即保证了安全,又获得良好的实验效果。

3.避免了“照方抓药”,体现了学生实验主体性

传统黑板式的教学不具备可移动性,可保存性,加上容量有限,教师在实验教学过程不能把所有实验的具体步骤,及注意事项一一板书出来。学生在做实验时,因为对实验不熟练,操作上又不熟练,经常都是按照课本表述一句一句“照方抓药”,一步一步地操作,绝大多数学生都是机械操作,处于盲目当中,只是为了能看到实验的最终现象及成功与否。现代计算机辅助教学手段的应用,弥补了这一缺憾。在课前,教师完全可借助多媒体把实验中一些具体操作步骤,用逼真的图象、鲜艳色彩、动态的画面,让其形象化、直观化,把器材的选用、该观察和记录的实验现象、注意事项及问题和讨论,都一一列在其中,使学生对任务一目了然,并能带着问题做实验。加上多媒体界面可变换,并可以定格,干扰少。如: 自由落体运动的教学设计： ①实验归纳自由落体运动的概念。

教师做如下演示实验：将一小球和一张白纸（小球的质量大于白纸的质量）从同一高度无初速度释放，请学生仔细观察物体下落的快慢。将一软木塞和一张硬纸板（软木塞的质量小于硬纸板的质量）从同一高度无初速度释放，学生仔细观察物体下落的快慢。牛顿管内置羽毛、小金属片、小软木塞，分有空气和抽真空两种情况，请学生仔细观察物体下落的快慢。目的是通过演示实验帮助学生建立对自由落体运动的感性认识。之后用多媒体课件以动画的形式再现了牛顿管实验情景，提出自由落体运动概念。

②利用频闪照片研究自由落体运动规律。

由于频闪照片在中学实验室条件下难以拍摄，因此采用计算机模拟的方式演示给学生。首先，简单介绍频闪照片的拍摄原理，然后进行仿真拍摄，最后获得频闪照片。请学生独立使用计算机软件计算分析频闪照片的数据，总结作自由落体运动的物体的运动特点。③用自由落体运动规律进行实例分析。

提出问题：假定雨滴从8km高处无初速度下落，若不计空气阻力，则雨滴下落到地面的瞬间，速度大小是多少？请学生用刚刚学的自由落体运动物理量计算公式进行计算。通过计算机模拟，分析雨滴下落过程的受力情况。并得出结论：雨滴的下落过程不是自由落体运动。

这样从提出问题开始,到得出结论、形成概念为止,学生始终处于积极探索的情境之中。为了解决问题,要运用已有的知识和实验技能,提出解决问题的方法;通过讨论,设计出合理的实验步骤。然后,独立地进行操作、观察和记录实验现象。最后,再通过讨论得出正确的结论。因此,这种教学形式,不仅为理解和掌握物理概念提供鲜明、生动的感性认识,而且由于学生始终处于主体地位,并积极参与教学的全部过程。他们主动地学习，积极参与问题的分析、讨论、交流、体验，在自主学习的氛围中主动学习知识，增强了自主学习的意识，不仅掌握了应学的知识，而且在实践中体会到了学习的乐趣；在自主学习的过程中，更提高了学生发现问题、思考问题、解决问题的能力，提高了学生的自身素质。

4.利用网络技术能有效培养学生的实验设计能力。

在网络环境下，实验教学可以采取开放式的教学模式，把“实验课”变成“实验活动课”。让学生自主地参与实验设计，主动地去认识实验仪器的作用及实验的步骤和原理，教师不讲课，只当启发、导思的角色，鼓励学生大胆实验，勇于探索，使学生主动去发现问题、研究问题，有所发现，有所创新，为培养学生的创新精神提供有利条件。

利用计算机能有效地培养学生的实验设计能力,其途径可利用计算机设计模拟实验室,学生可以根据要解决的问题设计不同的解决方案,同时,还可以根据反馈信息,不断修改设计方案。如:《恒定电流》电学实验器材的选择与电路的设计等,都可让学生通过鼠标拖动仪器,组合成各种装置。因计算机不受仪器、药品实物等限制,学生可以反复试做,利用计算机的交互性,使学生思维更具有深度,也避免了一个教师五十几个学生,不能完全指点与辅导的尴尬。

总之, 网络技术应用在物理实验教学中,不仅仅是一种方法的更新,更重要的是把网络资源引入课程教学活动中,合理、机动地运用网络技术,把学习空间还给学生,给学生提供视觉和听觉感受,丰富学生的想像,有效地培养学生自主学习,主动发展的意识和能力,充分挖掘学生的创造潜能。

参考文献：

1.郭昭全、何胜红 高中物理学生实验课改革的实践与思考 物理教学探讨 2000，8 2.康良溪 学生自主实验能力的培养 物理教师 2000，12（12）