前言

Python语言经过30多年的发展，已经渗透到各个领域，特别是在网络空间安全和信息安全领域，越来越多的安全工具都使用Python开发，Python已经成为网络空间安全专业和信息安全专业学生必备的技能之一，以及培养学生安全思维的首选语言。

缘起

编者从事信息安全专业的课程教学20年，在课程理论教学、实践教学以及指导学生比赛和创新项目中，见证学生从使用工具到工具开发的迫切需求。特别在最近5年的Python课程教学实践中，将Python语言编程实践应用到信息安全数学基础、应用密码学、计算机取证等课程的教学中，愈发感受到Python语言在安全领域的重要意义，通过Python语言能够培养学生的计算思维和安全思维。

致读者

对于零基础且关注网络安全的读者，建议从头到尾逐章阅读； 对于有一定基础并关注网络安全的读者，建议首先浏览第2~8章的安全专题，然后进入第9章的综合案例； 对于零基础且不需要了解网络安全的读者，建议逐章阅读第2~8章，并且可以跳过这些章节的安全专题。

内容组织特色

(1) 采用广度优先方式介绍Python程序设计知识，以面向过程编程为主介绍面向对象编程模式。本书将基础内容和综合案例相结合，使读者既能通览Python知识点，又能将知识点用于解决具体问题。

(2) 针对网络安全实践，将知识点融入第2~8章中的安全专题，为第9章的综合案例实践奠定基础，由浅入深地把解决问题的完整思路展现给读者。同时将本书内容、课后习题和综合案例三位一体有机结合，多维度贯穿网络安全实践，并侧重密码学的编程实践。具体关联如下。

安 全 维 度相 关 章 节课 后 习 题

数学基础5．15、5．16、5．17、8．6

应用密码学2．9、4．6、5．8、6．9．2、7．7、8．7．2、8．7．3、9．12．11、3．7、4．10、4．11、4.12、5．12、5.13、5．14、7．9、7．10、7．11、7．12、9．1、9．2

计算机取证3．7、9．23．7、9．5

渗透测试4．6．1、6．9．1、8．7．1、9．46．9、9．6

异常检测9．39．3、9．4

注： “课后习题”列的x.y表示章号和习题编号，如5.15表示第5章习题中的第15题。

(3) 将基础编程训练和使用扩展模块相结合，提升读者的实践能力和解决问题的能力。例如，古典密码算法、AES算法的底层实现和简易的病毒扫描等，帮助读者在理解算法原理的基础上进行Python编程的实践，并注重提供给读者相应的内置模块和扩展模块进行调用，以帮助读者快速理解概念、原理并高效解决问题。安全相关的模块如下。

模 块 名 称相 关 章 节

hashlib2．9．1、5．8．1、6．9．2、8．7．2、8．7．3

hmac2．9．2

exifread3．7．2、9．2

PyPDF33．7．3、9．2

itertools4．6．1、8．7．1

PyCryptodome5．8．2、7．7．2、9．1

Urllib38．7．1、9．4

Scikitlearn9．3

Requests9．4

pillow9．4

pytesseract9．4

教学资源特色

本书具有丰富的立体化教学资源，包括配套的教学微课视频、源码、课后习题和答案，以及实验、实训等，同时提供教学课件方便教师的教与读者的学； 在头歌平台搜索“Python编程及网络安全实践”，即可获得各章节配套的单元测试、实训项目，包括难度等级逐步递增的闯关实训，并提供参考答案源码； 教师可以将实训项目应用到自己的课堂。此外，还提供在线视频教程综合案例，以扩展读者的知识广度和深度。

建议和反馈

由于编写时间仓促、编写水平有限，书中疏漏或不妥之处在所难免，请广大读者、同行不吝赐教。

致谢

本书由桂林电子科技大学张瑞霞和智国建共同编写，其中，智国建负责第1~5章的编写（除安全专题之外），张瑞霞负责第6~9章以及第1~5章中安全专题的编写。

在本书的编写过程中得到了钟艳如教授和她的研究生曹良斌、邓国力、李清杨及本科生苏少杰和严晋飞等的大力支持，在此向他们表示感谢。从立项选题到编写完成历经了3年多的时间，在这3年多的时间里，家人的支持和两个宝贝是我前进的动力。特别感谢清华大学出版社的编辑们提供的大量帮助，本书才能够顺利出版。

张瑞霞2023年5月