2018-2019-2 20165221课程设计学习-week2

2018-2019-2 20165221课程设计学习-week2

目录

• 深入了解SM3算法
• Python学习笔记-turtle库

• 每种语言具体分析

• 本周学习总结

• 码云链接

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一 . 深入了解SM3算法

算法概述：

• 对长度为l(l < 2^64)比特的消息m， SM3杂凑算法经过填充和迭代压缩，生成杂凑值，杂凑值长度为256比特。

  算法过程：

• 填充信息：假设消息m 的长度为l 比特.
  • 首先将比特“1”添加到消息的末尾，
  • 再添加k 个"0"，k是满足l+1+k≡448mod512 的最小的非负整数。
  • 然后再添加一个64位比特串，该比特串是长度l的二进制表示。填充后的消息m的比特长度为512的倍数。
  
  • 先在原消息串后加1
  • 接着填充k个0,25+k≡448mod512，得K/min=423,
  • 将m字符串顺序重复排列64bit，添加在K个0比特后面
• 迭代压缩
  • 迭代过程：
    
    • 接上例，此时m'=24+1+423+64=512bit,即m'自成一组即可。
    • i值从0到n-1,即0到0，i值就取为0.
    • 即可进行迭代，运行压缩函数CF()
  • 消息扩展
    • 将消息分组进行扩展，得到132个字，方法如下：
      
    • j的数值从16取到67，当j=16时，可得到Wj=((W0)32比特异或(W7)32比特异或(W13左移15位))32比特异或(W3左移7位)32比特异或(W10)
    • 再让j从0取到63，让Wj与Wj+4进行32比特异或运算得到Wj'

  • 压缩函数
    

  • 杂凑值
    
    • 即可得到256比特的杂凑数值，即为y=ABCDEFGH

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二 . Python学习笔记-turtle库

Python蟒蛇的绘制

• 代码如下：

import turtle
turtle.setup(300,300,0,100)
turtle.penup()
turtle.fd(-250)
turtle.pendown()
turtle.pencolor(25)
turtle.prncolor("black")
turtle.seth(-40)
for i in range(4):
    turtle.circle(40,80)
    turtle.circle(40, 80)
turtle.circle(40,80/2)
turtle.fd(40)
turtle.circle(16,180)
turtle.fd(40 * 2/3)
turtle.done

Python蟒蛇代码实例分析

• 库引用
  • 调用库：import <库名>
    • import turtle
  • 调用库中的函数：<库名称>.<库中函数名>(<函数具体参数>)
    • turtle.setup(300,300,0,100)
• 保留字的书写方式：
  • from turtle import*
  • 后面的书写时都可省略turtle.

  from turtle import*
  setup(300,300,0,100)
  penup()
  fd(-250)
  pendown()
  pensize(25)
  pencolor("black")
  seth(-40)
  for i in range(4):
   circle(40,80)
   circle(40, 80)
  circle(40,80/2)
  fd(40)
  circle(16,180)
  fd(40 * 2/3)
  done()

• 两种书写方式的比较：
  

• 其他书写方式：由import与as保留字共同完成
  

import turtle as t
t.setup(300,300,0,100)
t.fd(-250)
t.pendown()
t.pensize(25)
t.pencolor("black")
t.seth(-40)
for i in range(4):
    t.circle(40,80)
    t.circle(40, 80)
t.circle(40,80/2)
t.fd(40)
t.circle(16,180)
t.fd(40 * 2/3)
t.done

turtle绘图工具的使用

• turtle.setup(width,hight,startx,starty)
  
• turtle的空间坐标体系，以窗口的正中心为原点和海龟运动的起始点
  
• turtle.goto(x,y)
• turtle的相对坐标体系
  • turtle.bk(d):表示按海龟当前的反方向运动
  • turtle.fd(d):表示按海龟当前的正方向运动
  • turtle.circle(r,angle)：表示按照海龟当前方向的左侧以曲线运动
    
• turtle的角度坐标体系

  • turtle.seth(angle)
    

  • turtle.left(angle)/turtle.right(angle)
    

• RGB色彩模式
  
  • 通常默认采用小数值，也可切换成整数值模式使用
  • turtle.colormode(mode)
    • 1.0: RGB小数值模式
    • 255：RGB整数值模式
• 画笔控制函数：
  • turtle.pu()-->画笔抬起，海龟在飞行，不在画板上形成图案
  • turtle.pd()-->画笔落下，海龟在爬行，在画板上形成图案
  • turtle.pensize()-->画笔的宽度
  • turtle.pencolor()-->画笔颜色，为海龟涂装。
    • 颜色字符串-->turtle.pencolor("purple")
    • RGB的小数值形式-->turtle.pencolor(0.63,0.13,0.94)
    • RGB的元组值-->turtle.pencolor((0.63,0.13,0.94)
• turtle运动控制函数
  • turtle.circle(r,extent),默认圆心在海龟的左侧，为负值时则在海龟的右侧
    
    
• range()函数
  • 作用是：产生计数循环
  • 用法：
    • range(N),产生0到N-1的整数序列，共N个
    • range(5)---> 0,1,2,3,4
    • range(M,N),产生M到N-1的整数序列，共N-M个
    • range(2,5)---> 2,3,4
• 自己动手尝试
  • 利用前面学到的函数，编写一个可以写出自己名字大写首字母的简单Python程序

import turtle as t
t.setup(300,300,300,300)
t.pensize(15)
t.pencolor("red")
t.seth(0)
t.fd(40)
t.pu()
t.fd(-20)
t.pd()
t.seth(-90)
t.fd(60)
t.pu()
t.fd(-60)
t.seth(0)
t.fd(50)
t.seth(-60)
t.pd()
t.fd(69.28)
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(60)
t.seth(-120)
t.pd()
t.fd(69.28)
t.done()

• 运行效果如图：
  

• 完美！！！

三 . 每种编程语言的具体分析

• C语言
  • 学习内容：指针，内存，数据类型
  • 语言本质：理解计算机的系统结构
  • 解决的问题：性能问题
• Java语言
  • 学习内容：对象，跨平台，运行时
  • 语言本质：理解主客体之间的关系
  • 适用对象：软件类专业

• C++语言

  • 学习内容：对象，继承，多态
  • 语言本质：理解主客体之间的关系
  • 解决问题：大规模的程序问题
• Python语言
  • 学习内容：编程逻辑，第三方阵
  • 语言本质：理解问题的求解
  • 适用对象：所有的专业
• 编程语言的种类发展
  • 机器语言：代码直接执行，与CPU的型号有关
  • 汇编语言：有助记符，汇编器，与CPU的型号有关
  • 高级语言：接近自然语言，编译器，与CPU的型号无关
  • 超级语言：粘性整合已有的程序，具备庞大的计算生态

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四 . 本周学习总结

• 初步了解了SM3算法的算法流程和算法元素

• 学习了Python中的turtle库绘图工具的使用
• 了解了几种流行的编程语言的区别与联系
• 了解了编程语言的种类发展

• 个人进度与小组进度是一致的，有序进行

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五 . 代码链接

• 代码链接
  

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参考资料

• 通过git上传本地代码到码云仓库

• git命令行的使用
• 国密算法概述
• python开发环境的搭建

• SM3国密算法详解