什么是网络安全？
网络安全就是保护电脑、手机、网络和数据，不让它们被攻击、破坏或盗取。它有三个目标，合称 CIA 三要素：
- 保密性（Confidentiality）：只有被允许的人才能看到数据。
- 完整性（Integrity）：数据是正确的，没有人偷偷改过。
- 可用性（Availability）：人们需要时，系统和数据能正常使用。
隐私是指你有权控制自己的个人信息。好的安全措施能保护隐私。关于个人上网安全（网络欺凌、安全浏览、举报），请看 网络安全意识。
常见的网络威胁
- 恶意软件（有害软件）：病毒依附在文件上，文件一运行就会传播；蠕虫能通过网络自己传播；木马藏在看起来有用的程序里；间谍软件偷偷监视你；勒索软件锁住你的文件并要钱。
- 社会工程：骗人而不是骗机器。网络钓鱼用假邮件或假消息；偷窥是指看别人输入 PIN 码；编故事套话是编一个理由来骗取信息。
- 暴力破解：把所有可能的密码一个个试过去，直到成功。
- 拒绝服务攻击（DoS）：用大量请求淹没服务器，让真正的用户进不去。DDoS 则同时使用成千上万台被入侵的设备。
- 薄弱环节：没打补丁的软件、默认密码、开放的网络端口，以及摄像头这类从不更新的智能（物联网）设备。
身份验证和访问控制
身份验证是确认你真的是你所说的那个人。有三类验证因素：
- 你知道的东西：密码、PIN 码。
- 你拥有的东西：手机验证码（OTP）、安全密钥。
- 你本身的特征：指纹、人脸（生物特征）。
同时用两种不同类型的因素，就是双重验证（2FA）。强密码要够长，并且混合字母、数字和符号。只用 26 个小写字母时，4 位密码有 26⁴ = 456,976 种可能，而 8 位密码有 26⁸ ≈ 2080 亿种。访问控制只给每个用户他需要的权限（学生可以查看成绩，只有老师能修改）。错几次就锁定账号，以及验证码（CAPTCHA），都能拖慢暴力破解。
加密
加密是用密钥把能读懂的明文变成打乱的密文。只有拿着正确密钥的人才能把它解密还原。
凯撒密码是一个古老又简单的例子：把每个字母按密钥移动。密钥是 3 时，A → D，B → E，SAFE → VDIH。它很容易被破解，因为一共只有 25 种可能的密钥。现代加密（如 AES）的密钥非常长，把所有密钥都试一遍，花的时间比宇宙的年龄还长。
- 对称加密：加锁和解锁用同一把密钥。
- 公钥（非对称）加密：用公钥加锁，用私钥解锁。浏览器里的小锁和
https就用到它。
防火墙、杀毒软件、更新和备份
- 防火墙：软件或硬件，检查进出的数据包，并拦下违反规则的数据包。
- 杀毒（反恶意软件）：扫描文件，和已知的恶意软件特征比对；它还会留意可疑的异常行为。
- 更新（补丁）：修补安全漏洞。要打开自动更新，路由器和智能设备也一样；还要修改默认密码。
- 备份：数据的副本。3-2-1 原则：3 份副本，存放在 2 种不同的存储设备上，其中 1 份放在异地（例如云端）。
- 渗透测试：公司出钱请专家（经过许可）攻击自己的系统，抢先找出弱点。
- 人：培训用户识别网络钓鱼，是最好的防御之一。
动手试试：做一个强密码短语
随便选四个互不相关的词，比如 mango-river-lamp-seven（不要真的用这个！）。数一数有多少个字符，再和 raj123 这样的短密码比一比。哪一个更容易记，又更难猜？然后在 3D 自由玩耍里，用凯撒密码加密一个单词，让朋友用密钥来解密。
重点公式和概念
- CIA 三要素：保密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）、可用性（Availability）
- 密码总数 = （可用字符数）^（长度），例如 26⁸
- 凯撒密码：密文字母 = 明文字母按密钥移动（Z 后面回到 A）
- 3-2-1 备份：3 份副本，2 种介质，1 份异地
例题讲解
1. 用凯撒密码（密钥为 3）加密 CAT。
C → F，A → D，T → W。密文：FDW。
2. 解密 KHOOR，它用的密钥是 3。
每个字母往回移 3 位：K → H，H → E，O → L，O → L，R → O。明文：HELLO。
3. 3 位 PIN 码（每位 0–9）一共有多少种？
10 × 10 × 10 = 10³ = 1,000。
4. 一条消息说：“你的银行账户已被冻结。请在 1 小时内点击这里并输入你的 PIN 码。”这是什么攻击？你该怎么做？
网络钓鱼（社会工程）。不要点击。打开银行的官方应用或拨打官方电话核实，然后举报这条消息。
5. 学校的成绩服务器被大量假请求淹没，谁也打不开。CIA 中哪一项受到了攻击？
可用性。这是拒绝服务攻击。
6. 用密码加指纹登录时，用到了哪两类验证因素？
你知道的东西（密码）和你本身的特征（指纹）：这是双重验证。
常见错误
- 以为防火墙能清除病毒。防火墙过滤的是网络流量；找出并清除恶意软件的是杀毒软件。
- 很多网站用同一个密码。一旦泄露，所有账号都会被打开。
- 以为加密能隐藏“发过消息”这件事。它只隐藏内容，不隐藏发送这个事实。
- 唯一的备份放在同一台电脑上。电脑被偷或被勒索软件锁住时，备份也一起没了。