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学 密码学

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学 密码学 — 手机上的密码、哈希与 TLS

学 密码学 是一款免费的 iOS 和 Android 应用,通过 67 门从 A1 到 C2 分级的课程教授密码学,内容从 凯撒密码 到 AES、RSA 和 TLS。每节课都会将数学原理与手机上的代码编辑器结合起来,让你亲自加密、哈希并进行签名,而不是只阅读原理;对于第一次学习时没能理解的部分,还有 AI Mentor 提供帮助。

App Store — 免费下载Google Play — 免费下载
价格
免费,可选 Pro
平台
iOS 和 Android
语言
22
年龄分级
4+
需要
iOS 15.1 或更高版本
App Store
5.0 ★ (1)
学 密码学 中的编程挑战界面显示可用密码学课程和主题的课程列表页面
67课程,A1 至 C2
</>亲自运行密码和哈希代码
AIAI Mentor
亲手输入过的密码,你才真正理解。

阅读“ AES 使用密钥打乱数据”是一回事;亲自运行 XOR、输入错误的密钥,看着输出变成乱码,才会让这个概念真正记住。课程围绕第二步展开——不是取代第一步,而是紧接着第一步进行。

这是什么

学 密码学 是一款免费的 iOS 和 Android 应用,通过 67 门课程教授密码学:从 A1 阶段的凯撒密码以及二进制/十六进制基础,到 B1–B2 阶段的 AES、RSA、TLS 和数字签名,再到 C1–C2 阶段的后量子密码学、零知识证明和同态加密。每节课用时五到十分钟,包含一个代码编辑器,让你在手机上编写并运行密码或哈希函数;AI Mentor 会即时回答问题。

应用内

界面展示

学 密码学 中的编程挑战界面
挑战编程挑战为主题学习收尾,其中包括与全球学习者共享的每周挑战。
显示可用密码学课程和主题的课程列表页面
课程67 门课程,内容涵盖从古典密码到 AES、RSA 和 TLS,以及后量子密码学。
显示学习进度和继续学习位置的首页
首页从上次停下的地方继续学习,并通过连续学习天数和进度跟踪保持规律学习。
显示简短密码学讲解及下方练习的课程页面
课程每次用五到十分钟学习一种密码或协议,然后亲自编写并运行代码。

课程

密码学课程涵盖哪些内容

67 门课程均来自应用自有课程体系——从凯撒密码,到后量子密码学和零知识证明。

  1. 古典密码与数字基础

    密码学导论、密码学发展史及其在今天的重要性,凯撒密码、替换密码和置换密码,以及后续每门课程都会用到的二进制、十六进制和编码基础。

  2. 日常安全与攻击基础

    面向日常用户的 HTTPS、异或密码、电子邮件和消息安全、隐写术、网络流量加密,以及针对弱密码的暴力破解和字典攻击。

  3. 核心算法:对称与非对称

    PKI 与证书、DES 和 Triple DES、哈希函数(MD5、SHA-1、SHA-256)、AES、RSA、数字签名、使用 bcrypt、Argon2 和 PBKDF2 进行密码哈希,以及分组密码和流密码。

  4. 应用安全工程

    密码身份验证协议、OpenSSL 与证书管理、安全文件加密、密码学库与 API、实际应用中的公钥密码学,以及 JWT 的结构和签名。

  5. 支撑互联网运行的协议

    Diffie-Hellman 和 ECDH 密钥交换、Kerberos、RSA 填充方案详解、椭圆曲线密码学、OAuth 2.0 与 OpenID Connect、HMAC、SSH、TLS/HTTPS、VPN 密码学,以及区块链对哈希和共识的应用。

  6. 高级与研究主题

    后量子密码学与 NIST FIPS 203/204/205 标准、密码分析与侧信道攻击、零知识证明、基于格和基于同源的密码学、同态加密,以及安全多方计算。

工作原理

密码学课程如何进行

课程从可以手动完成的经典密码开始,逐步讲到实际支撑互联网运行的算法,每次学习一节短课。

  1. 一次学习一种密码或协议

    课程从一个单一概念开始——凯撒密码、SHA-256 与 AES 的区别、TLS 握手为何需要两种密钥——用通俗易懂的语言讲解,时长适合在公交车上学习,而不是像听一堂讲座。

  2. 在设备上的编辑器中实现

    内置代码编辑器直接在手机上运行:编写 XOR 密码、使用 SHA-256 对字符串进行哈希,或生成 RSA 密钥对,然后运行代码,查看另一端输出的密文、指纹或签名。

  3. 破解它,然后检验自己是否真正掌握

    每个主题都会以测验和编程挑战收尾——前几个主题中有多项挑战要求你亲自穷举破解弱密码,让你理解为什么 25 种位移的凯撒密码并不安全。当证明或错误让你感到困惑时,AI Mentor 会在几秒内解释清楚。

包含内容

应用实际涵盖的内容

67

课程,A1 至 C2

从经典密码和数制,到 AES、RSA、哈希与 TLS,再到后量子密码学、零知识证明和安全多方计算——六个级别,而不是一张不分层次的课程列表。

</>

亲自运行密码和哈希代码

手机上的真实代码编辑器:实现 XOR、AES、RSA 密钥生成、HMAC 或 JWT 签名并立即运行,而不是在幻灯片中阅读伪代码。

AI

AI Mentor

你可以询问填充方案为何重要,或为什么你的哈希实现出现了本不应发生的碰撞,然后在课程聊天界面中于几秒内获得答案。

PQC

后量子与研究级主题

C1–C2 课程会超越基础内容,深入学习 NIST 的后量子标准、基于格的密码学、同态加密和形式化协议验证——这些内容大多数入门课程都不会涉及。

1/周

每周代码挑战

每周一次密码学挑战,成绩会与全球学习者比较,而不只是与你自己的连续学习记录比较。

证书

结业证书

通过期末考试,获得结业证书,并可将其添加到简历或 LinkedIn 个人资料中。

背景

什么是密码学,初学者究竟该从哪里开始?

密码学是保护信息的数学方法——将信息打乱,使其只有目标读者能够使用;为信息生成指纹,使篡改行为显现;还可以让两个陌生人在从未见面的情况下协商出秘密,或验证彼此的身份。每个 HTTPS 页面、每个密码数据库以及每次经过签名的应用更新,都建立在一组小型基础算法之上。初学者并不是从保障 RSA 安全的数学原理开始,而是从凯撒密码开始——将每个字母移动固定的位数——因为这种简单密码的失效方式(任何人都可以穷举 25 种位移)正是理解真实算法为何需要这些特性的关键。

加密双向,需要密钥

使用密钥将可读数据转换为密文,只有持有匹配密钥的人才能还原。AES 和 RSA 中密钥的工作方式不同,但二者都设计为让正确的一方能够逆向还原,同时对其他人呈现为乱码。

哈希单向,无需密钥

SHA-256 等函数可以将任意大小的数据压缩为固定长度的指纹,不需要密钥,也无法还原为原始数据。因此,哈希适用于密码存储和完整性检查——凡是只需确认是否匹配、而绝不需要恢复输入内容的场景。

对称密钥 vs 公钥AES vs RSA

AES 在两个方向上使用同一个共享密钥,而且速度很快,因此承担了实际流量中的大部分数据传输。RSA 为每个人提供一个供他人加密的公钥,以及一个只有本人持有的私钥,从根本上解决了如何协商秘密的问题——在实际应用中,TLS 使用 RSA 或 ECDH 协商密钥,然后使用 AES 传输数据。

TLS 和数字签名浏览器锁形图标的含义

TLS 是 HTTPS 背后的协议:先通过握手交换密钥,再使用对称加密保护会话。数字签名则反向使用相同的非对称数学原理——用私钥签名,让任何持有公钥的人都能确认消息真实且未被篡改。

是否适合

适合哪些人——不适合哪些人

如果你符合以下情况,就很适合

  • 正在从零开始学习密码学,想先学凯撒密码,再接触 RSA 背后的数学
  • 想亲自实现 AES、哈希或数字签名,而不只是阅读原理图
  • 是一名安全或计算机科学专业的学生,想在课程学习之外,沿着结构化的 A1 到 C2 路径学习
  • 正在转行,目标是从事安全或后端岗位,想拥有一些具体成果可以展示
  • 最终想超越基础内容,深入学习后量子密码学或零知识证明

如果你符合以下情况,这不是适合你的工具

  • 想要用于破解真实加密或审计在线系统的工具——本应用教授数学原理和正确用法,不提供攻击工具
  • 需要一款完全离线的应用:课程针对网络不稳定的情况设计,但 AI 导师需要网络连接
  • 希望所有内容都免费:第一门课程免费,Pro 解锁其余 66 门课程
  • 需要经过认证的资质——证书只能证明完成课程,不能等同于学位

问题

常见问题

手机上学习密码学的最佳应用是什么?

关键在于问自己:你最终是在实现算法,还是只是在阅读相关知识。学 密码学 提供 67 门课程,内容从凯撒密码一路讲到 AES、RSA、TLS 和后量子密码学;你可以在手机上的代码编辑器中亲自编写密码或哈希函数,并通过 AI 导师理解那些难以自行掌握的证明。应用支持在 iOS 和 Android 上免费开始学习,提供 22 种语言。

没有数学学位也能学习密码学吗?

可以,足以满足大多数开发者和学生的实际需求。理解 AES 和 RSA 的作用、密钥为何必须保密,以及哈希与加密有何不同,并不需要高等数学。当课程深入 RSA 的内部原理时,你会接触模运算和质数;学 密码学 会在相应语境中介绍这些内容,而不是在学习任何实用知识之前,先设置一章必修的数学前置课程。

加密和哈希有什么区别?

加密是可逆的:AES 或 RSA 使用密钥打乱数据,而匹配的密钥可以将其还原为原始消息。哈希是单向的:SHA-256 会生成固定长度的指纹,不需要密钥,也无法从结果还原输入。需要让别人之后读取消息时,应使用加密;只需要检查两个值是否匹配时,则应对密码或文件进行哈希。

对称加密和公钥加密有什么区别?

AES 是对称加密:同一个共享密钥负责锁定和解锁数据;双方已有密钥后,它的速度足以承载实际网络流量。RSA 是公钥加密:每个人都有一个供他人加密使用的公钥,以及一个只有自己持有的私钥,从而解决了最初如何协商共享密钥的问题。在实际应用中,TLS 会结合两者——通过公钥密码学协商会话密钥,再由 AES 承载实际数据。

TLS 究竟如何确保 HTTPS 连接安全?

TLS 握手会使用非对称密码学(RSA,或如今更常用的 ECDH)协商共享密钥,而且不会以明文形式在网络中传输该密钥;随后切换到速度更快的对称加密——通常是 AES——来传输会话的实际数据。同一次握手中的数字签名和证书还会确认你连接的是真实服务器,而不是冒充者。学 密码学 通过专门的 TLS、PKI 和证书课程逐步讲解这些内容,而不是把锁形图标当作一个无法理解的黑箱。

这款应用会教你如何破解加密吗?

应用会讲解密码、哈希、签名和协议的工作原理,包括密码分析与侧信道攻击课程,以及早期练习中对刻意设置为弱密码的凯撒密码进行暴力破解——这些都是密码学课程中的标准内容,目的是帮助你理解现代算法为何需要具备相应特性。它不是用于攻击真实系统或恢复他人数据的工具;课程始终明确区分了这两者。

应用涵盖后量子密码学,还是只讲经典算法?

两者都涵盖。前几个级别会讲解古典密码和当前标准中的内容——从凯撒密码到 AES、RSA、哈希和 TLS——这些正是大多数学习者日常真正需要掌握的知识。随后 C1–C2 课程会进一步介绍:NIST 的后量子标准(FIPS 203、204、205)、基于格和基于同源的密码学、零知识证明以及同态加密,适合想了解密码学未来发展方向的学习者。

学 密码学 免费吗?

应用可在 App Store 和 Google Play 免费下载。第一门课程——涵盖古典密码以及二进制和编码基础——免费提供,同时还有每日 AI 导师提问额度,因此你可以先完成实际课程,再决定是否继续。Pro 可解锁其余 66 门课程,并让 AI 导师不受次数限制。

在地铁或飞机上没有网络时也能使用吗?

应用针对网络不稳定而非完全断网的情况设计——课程和代码编辑器加载迅速,即使通勤途中经过通常没有信号的区域,也能继续运行。AI 导师是真正需要网络连接的部分,因为它需要实时回答。如果你需要一款保证完全离线可用的应用,请在乘机途中依赖它之前做好安排。

支持哪些平台和语言?

学 密码学 可通过 App Store 在 iOS 上运行,也可通过 Google Play 在 Android 上运行,支持 22 种语言,评级为 4+。它是 CoddyKit 的编程应用之一,不同主题的应用共享相同的课程形式、代码编辑器和 AI 导师。

开始使用

从凯撒密码开始,学到后量子密码学

支持在 iOS 和 Android 上免费开始学习,提供 22 种语言。

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