1、 I 第1章 微型计算机基础知识 浙江省普通高校“十三五”新形态教材 大数据/人工智能系列规划教材 Python 安全编程项目实训教程 傅 彬 主 编 毕晓东 副主编 II Python安全编程项目实训教程 内 容 简 介 Python 是一门非常强大的高级程序语言，其具有语法简洁、可读性高、开发效率高、可移植性、支持自行开发或第三方模块、可调用 C 和 C+库、可与 Java 组建集成等优点，已被应用到 Web 开发、操作系统管理、科学计算、自动化运维和人工智能等众多领域。本书以项目引领任务驱动方式进行编写，以实现最简单功能为切入点，由浅入深地引导学生完成项目，辅以知识点讲解和相关知识扩展，
2、拓展学生的学习思维，突出问题求解方法和思维能力训练。全书共 12 个项目，主要内容有了解 Python、编程环境的搭建和调试、条件语句、循环结构、序列、函数、文件操作、面向对象的程序设计、错误和异常的处理、模块和套接字、Scapy/Kamene 模块和 Scrapy模块。其中，项目 1项目 9 以 Windows 为平台，系统全面地讲解了 Python3 的基础知识，项目 10项目12 以 Kali Linux 为平台，介绍了 Python 的网络编程和数据爬虫等知识。本书适合作为高职院校计算机相关专业程序设计的入门教材和非计算机专业程序设计课程的教材，也可以作为从事程序设计与应用开发的工程技
3、术人员的参考书。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据 Python 安全编程项目实训教程傅彬主编.北京：电子工业出版社，2019.10 ISBN 978-7-121-37335-0.P .傅 .软件工具程序设计高等职业教育教材 .TP311.561 中国版本图书馆 CIP 数据核字（2019）第 189952 号 责任编辑：贺志洪 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871092 1/16 印张：13.5 字数：345.6 千字 版 次：2019 年 10 月
4、第 1 版 印 次：2019 年 10 月第 1 次印刷 定 价：39.00 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。本书咨询联系方式：（010）88254609 或 。III 目 录 前前 言言 Python 是一门功能非常强大的高级程序语言，已被应用到 Web 开发、操作系统管理、科学计算、自动化运维和人工智能等众多领域。在 20092019 年 TIOBE 编程语言排行榜中，Python 都有不错的排名。Python 具有语法简
5、洁、可读性高、开发效率高、可移植性好、支持自行开发或第三方模块、可调用 C 和 C+库、可与 Java 组建集成等优点。本书以项目引领任务驱动方式进行编写，根据高职学生的学习特点，采用通俗易懂的项目，让学生在娱乐中完成 Python 编程的基本语法和用法，提高学生的学习兴趣，由浅入深地引导学生全面系统地掌握 Python 编程技术。通过“项目回顾和知识拓展”帮助学生梳理和拓展知识点，并在每个项目结束后布置一个同步练习，以扩展学生的学习思维，训练学生的动手能力和自学能力，每个项目还设置了课后作业，帮助学生复习巩固所学的知识。本书将传统的语法教学融入有趣的简单实践中，随着多个项目的推进，让学生在项
6、目实践中学会 Python 编程的语法，并在网络编程和数据爬虫项目中得以应用和实践，培养学生的创新能力，也为学生进一步学习 Python 安全编程和大数据、人工智能等新技术打下基础。本书所有代码均在 Python 3.7 中测试通过，书中代码运行的 IDE 为 PyCharm，它具有智能代码编辑器，能理解 Python 的特性并提供卓越的“生产力”推进工具：自动代码格式化、代码完成、重构、自动导入和一键代码导航等。这些功能在先进代码分析程序的支持下，使 PyCharm 成为 Python 专业开发人员和刚起步人员使用的有力工具。另外，为辅助教师教学和帮助学生学习，我们将提供网站资源并提供配套视
7、频、源代码、习题、教学课件等资源。本书由绍兴职业技术学院、浙江经济职业技术学院、杭州职业技术学院、浙江水利水电学院、浙江医药高等专科学校等院校合作编写，期间也得到了企业的大力支持。本书由傅彬担任主编，毕晓东担任副主编，刘志荣、宣乐飞、宣凯新、谢楠、谢晓飞等参与编写。本书的编写得到了浙江省普通高校“十三五”第二批新形态教材建设项目支持（项目编号：JC1201906），在此表示衷心的感谢。鉴于作者水平有限，疏漏与不妥之处在所难免，敬请同行专家与广大读者批评指正。编 者 2019 年 7 月 IV Python安全编程项目实训教程 编者 2019 年 7 月 V 目 录 目目 录录 项目 1 了解
8、Python 1 任务 1 认识 Python 1 任务 2 为什么学习 Python 2 任务 3 如何学习 Python 5 课后作业 6 项目 2 编程环境的搭建和调试 7 任务 1 在不同操作系统中搭建编程环境 7 任务 2 在不同操作系统中调试 Python 程序 13 任务 3 PyCharm 的使用 13 任务 4 PyCharm 的常用设置 19 任务 5 Python 基本语法规范 22 同步练习：在不同操作系统中搭建编程环境和调试 Python 程序 23 课后作业 23 项目 3 条件语句简易计算器的实现 25 任务 1 实现 1+1=2 25 任务 2 接收从键盘输入的
9、数字并进行简单计算 26 任务 3 设置简易计算器的计算上下限 31 任务 4 项目回顾与知识拓展 31 同步练习：猜猜我的幸运数字 39 课后作业 39 项目 4 循环结构成语接龙的实现 41 任务 1 接收从键盘输入成语，并连接成长龙 41 任务 2 检查成语首尾字 45 VI Python安全编程项目实训教程 任务 3 避免出现重复的成语 47 任务 4 项目回顾与知识拓展 48 同步练习：四级制成绩转换器 57 课后作业 58 项目 5 序列动物分拣器的实现 60 任务 1 列表的基本用法 60 任务 2 元组的基本用法 66 任务 3 字典的基本用法 67 任务 4 创建动物分类盛放
10、的容器 68 任务 5 制作分拣器 69 任务 6 将动物分拣到对应的容器中 70 任务 7 扩大或减小容器 71 任务 8 项目回顾与知识拓展 72 同步练习：通讯录 78 课后作业 80 项目 6 函数制作会员管理系统 82 任务 1 函数的基本用法 82 任务 2 功能菜单显示 86 任务 3 会员信息添加 86 任务 4 会员信息删除 87 任务 5 会员信息修改 88 任务 6 会员信息显示 89 任务 7 项目回顾与知识拓展 90 同步练习：改进版会员管理系统 94 课后作业 98 项目 7 文件操作恶意代码删除 100 任务 1 文件的基本操作和打开模式 100 任务 2 目录的
11、操作 104 任务 3 批量修改文件名 106 任务 4 批量删除病毒代码 109 任务 5 项目回顾与知识拓展 111 同步练习：批量删除恶意代码 118 课后作业 120 VII 目 录 项目 8 面向对象的程序设计银行账户资金交易 121 任务 1 面向过程和面向对象的区别 122 任务 2 创建员工类类的定义 122 任务 3 创建员工对象 123 任务 4 内置员工类属性 125 任务 5 销毁员工对象（垃圾回收）126 任务 6 员工类的继承 127 任务 7 方法的重写 128 任务 8 类属性与方法 129 任务 9 项目回顾与知识拓展 130 同步练习：管理银行账户 131
12、课后作业 133 项目 9 错误和异常的处理 135 任务 1 语法错误的识别与处理 135 任务 2 捕捉异常 136 任务 3 异常处理 139 任务 4 项目回顾与知识拓展 144 同步练习：捕捉和处理异常 146 课后作业 147 项目 10 模块和套接字端口扫描器的实现 148 任务 1 实现端口扫描 148 任务 2 使用 ms17_010 漏洞来控制 Windows7 系统 149 任务 3 端口扫描的原理 151 任务 4 编写端口扫描器程序架构 152 任务 5 导入和创建模块 153 任务 6 创建套接字 154 任务 7 实现端口扫描器基础版 158 任务 8 实现端口扫
13、描器多线程版 159 任务 9 项目回顾与知识拓展 162 同步练习：跨网段端口扫描器 166 课后作业 168 项目 11 Scapy/Kamene 模块操作系统判断渗透测试 170 任务 1 安装 Scapy 模块 170 VIII Python安全编程项目实训教程 任务 2 构造数据包 172 任务 3 接收与发送数据包 176 任务 4 操作系统判断 177 任务 5 项目回顾与知识拓展 178 同步练习：实现 SYN DDoS 渗透测试 181 课后作业 183 项目 12 Scrapy 模块爬虫与二级域名枚举 185 任务 1 安装 Scrapy 模块 185 任务 2 创建 Sc
14、rapy 项目 186 任务 3 分析 URL 187 任务 4 分析网页源码 189 任务 5 编写爬虫程序 190 任务 6 爬取数据 192 同步练习：改进二级域名爬取 193 课后作业 193 附录 A 课后作业参考答案 195 1 项目1 了解Python 项目项目 1 了解了解 Python 欢迎进入 Python 的世界，从本项目开始我们将正式认识 Python、了解 Python 和熟练使用 Python，会让你充分感受它的强大。Python 是一门功能非常强大的高级程序语言，已被应用到 Web 开发、操作系统管理、科学计算、自动化运维和人工智能等众多领域。它在安全领域具有信息
15、安全社区的支撑，这也就意味着很多工具都是用 Python 编写的并且可以在脚本中调用很多模块，这样做的好处是只需用少量的代码就能够完成所需的任务。【内容提要】Python 的发展历程 Python 的特点和应用领域 学习 Python 的基本方法 任务任务 1 认识认识 Python Python 的创始人是荷兰人吉多范罗苏姆（Guido van Rossum），他于 1989 年的圣诞节期间创建了 Python。而且，Python 并不是他发明的第一个语言，在 Python 之前，Guido还参与设计了 ABC 语言的开发，它是专门为非专业程序员设计的。ABC 语言的语法也非常简单明了，但是
16、最终并没有获得成功。Guido 认为其失败的原因是没有开源，这样和其他语言相比，就没有优势。Python 作为 ABC 语言的后续者，修改和弥补了 ABC 语言的不足和缺陷，并加以改进。其设计哲学是“优雅”、“明确”和“简单”，它的语法清楚、干净、易读、易维护。当然，Python 也不是万能的，也存在着一些缺陷和不足，例如，其代码执行速度要比编译型语言（比如 C+和 Java）要慢，对高并发、多线程的支持也不是十分理想等。当然，我们也不能因为它存在某些不足而否定它。1991 年，Python 发行了第一个公开版本，它具有了类、函数、异常处理，包含列表和字典在内的核心数据类型，以及以模块为基础的拓展系统。随后经过 Guido 和一些同事构成的核心团队的研究、完善，Python 逐渐流行起来。2011 年 1 月，Python 赢得了 TIOBE编程语言排行榜的 2010 年度编程语言大奖。1.1 了解 Python 2 Python安全编程项目实训教程 Python 发展到现在，经历了多个版本。截至目前，其保留的版本主要基于 Python 2.x和 Python 3.x。在本书成稿时，P
