初学者密码学通过 10 个实验，介绍如何在 Linux 终端中应用常见密码学构件。你将使用 OpenSSL 和少量 Python 标准库示例生成密钥、加解密文件、计算哈希与 HMAC、签名数据、派生共享秘密并检查证书。
实验侧重可观察的操作流程，而不是数学证明：创建一个产物、检查其内容、验证预期属性，并测试数据或信任发生变化时的结果。后期实验还会通过一个小型证书颁发机构和 RSA 加 AES 的混合加密练习，把各个基础构件连接起来。
你将学到什么
完成本课程后，你将能够：
- 在 Ubuntu 环境中安装并验证 OpenSSL、Python、pip 和 Python
cryptography包 - 生成随机密钥材料，并使用 OpenSSL 的 AES-256-CBC 加密、解密和比较文件
- 计算 SHA-256 摘要与 HMAC-SHA256，解释二者用途差异，并使用 Python 实现基础哈希和 HMAC 示例
- 生成 RSA 密钥对，使用公钥加密、私钥解密，并创建和验证 RSA 签名
- 为通信双方生成 Diffie–Hellman 参数与密钥对，并确认双方派生出相同的共享秘密
- 创建自签名 X.509 证书和 CSR，操作小型实验 CA，验证信任链，并通过 CRL 模拟证书吊销
- 将 RSA 密钥传输与 AES 数据加密结合起来，完成并逆向执行一套混合加密流程
本课程适合谁
本课程适合网络安全初学者、开发者、系统管理员和 IT 学习者，希望在深入协议或安全应用设计之前，先练习处理密码学文件与命令。
前置要求： 不需要高等数学。建议具备基本 Linux 终端和文件操作能力，并能阅读两个分别使用 hashlib 与 hmac 的简短 Python 示例。
学习环境： 全部 10 个引导实验都在 Ubuntu 22.04 终端工作区中运行。你会安装或验证工具，在实验项目目录中创建密钥和证书，并使用测试消息与模拟 CA；不会以任何外部系统为目标。
常见问题
学习课程需要很强的数学基础吗？
不需要。实验从实践角度解释对称加密、公钥操作、哈希、消息认证码、签名、密钥交换和证书的用途，不会推导底层数论，也不是一套形式化密码学课程。
课程包含多少编程内容？
大部分操作使用 OpenSSL 命令。Python 仅用于通过标准库 hashlib 和 hmac 展示简短的 SHA-256 与 HMAC 示例。设置实验会安装并验证 cryptography 包能否导入，但课程不会使用它构建 Python 密码学应用。
课程会教授密码分析或破解加密吗？
不会。你会测试完整性失败、签名篡改、信任链行为和证书吊销，但不会破解密码算法、攻击密钥、恢复密码或分析实现侧信道。
这些示例可以直接复制到生产系统吗？
不可以。它们是使用本地密钥文件、自签名证书、模拟 CA 和简化命令流程的小型演示。尤其是直接使用 SHA-256 处理密码的示例并非生产级密码存储方案；真实系统应使用 Argon2、scrypt、bcrypt 或正确配置的 PBKDF2 等密码专用算法，并结合经过审查的库、密钥管理、认证加密和最新安全指南。
