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视频标签：数据加密
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视频课题：粤教版信息技术选修3《网络技术应用》6.2.3“数据加密”重庆市 - 铜梁
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章节 6.2.3 数据加密
科目 课时 教学对象 授课教师 信息技术
一课时
高二年级
一、教材内容分析
本节课所选内容为粤教版信息技术选修3《网络技术应用》6.2.3“数据加密”。
随着“互联网+”、物联网、人工智能时代的到来，国家和社会面临着日益严峻的网络安全问题。2014年，在中央网络安全和信息化领导小组第一次会议中，习总书记提出了“网络强国”的愿景目标，提出：“没有网络安全就没有国家安全”。
数据加密是网络安全防护的最后一道屏障，对网络安全、信息安全起着非常重要的作用。虽然教材把6.2.3“数据加密”列为非必修内容，但我认为新时代的学生应该对网络安全有更深的认识，对数据加密有更多的了解。
教材中的内容较为浅显简单，主要包含：
1. 明文、密文、密钥、加密、解密的相关概念。数据加密与
解密的过程；
2. 加密技术的应用。加密技术广泛应用于战争和商战中； 3. 互联网中公用/私有密钥的加密技术简介； 4. 个人用户日常密码的设定和管理技巧；
在此基础上，我新增加了一下内容，从深度和广度上对数据加密知识进行拓展：
5. 古典密码体制：移位密码和代换密码； 6. 密码破解方法简介：暴力法和统计法； 7. 文件加密小技巧。
二、教学目标（知识，技能，情感态度、价值观）
知识与技能目标：
2
1. 理解数据加密的相关概念和加密解密的过程；（重点） 2. 掌握两个古典密码加密方法：移位密码和代换密码；（重点） 3. 了解密码破解的两个方法：暴力法和统计法；（难点） 4. 了解互联网中公用/私有密钥的加密技术； 5. 掌握常用文件加密小技巧和密码设定技巧。（重点） 过程与方法目标：
1. 掌握逆向思维方式，体会解密与加密的互逆过程； 2. 了解密码及密码体制安全性地分析方法。（难点） 情感态度与价值观：
1. 认识数据加密对于网络安全的重要性； 2. 增强网络安全忧患意识； 三、学习者特征分析
学生对于数据加密是既熟悉又陌生，他们已经有了使用密码的生活经验，但对于计算机内部数据加密解密的过程并不了解，因此对于密码破解具有浓厚兴趣。
本节课加密解密所涉及的数学知识，学生已经基本具备。但密码分析和破解，对于学生来说依然很困难，因此教师编写好了移位密码加密解密的VB程序，降低学生进行加密解密时的难度。 四、教学策略选择与设计
情景教学策略。运用VB搭建可视化程序界面，创设加密解密的情景，让学生身临其境，体验数据加密和解密的过程；
启发式教学策略。就两个古典密码体制及其安全性，精心设计提问，启发学生层层深入思考。
3
自主学习合作学习策略。充分尊重学生的主体作用，对于较为简单的重点知识，让学生自学；对于密码破解和密码分析这一难点，采用小组合作方式加以突破。 五、教学环境及资源准备
多媒体计算机教室，课件（电子导学案），加密解密VB程序。 六、教学过程 教学过程 教师活动
学生活动
情景引入
播放：“家用摄像头遭入侵”视频。
提问：你家里有摄像头吗，家用摄像头数据为什么
会泄露？
我们目前所处的计算机网络系统存在很多公开和未公开的漏洞，在这种不安全的环境下，如何确保我们的信息安全呢？ 数据加密！
观看视频，
思考 学习目标 课件呈现知识目录和学习目标
自主学习：相关概念和加密解密的过程 人们把可懂的文本称为明文；
把明文转换成的不可懂得文本称为密文； 把明文转换成密文的过程称为加密； 把密文变换成明文的过程称为解密；
加密和解密的过程是由密钥来控制的。
自学 学习一个古典密码体制——移位密码
移位密码：将字母A—Z分别和数字0-25一一对应，明文为α，密文为β，密钥为k，则β=（α+ｋ）mod 26.
密钥K=3时即为著名的凯撒密码。
学习移位密码体制
4
任务一 移位密码加密解密（小组合作）
老师给大家提供了一个VB加密解密（移位密码）
的程序。请完成以下任务：
1. 请对以下文本进行加密：dajidali。 2. 老师无意间获得一段密文：“jrwvxlriu nficu gvrtv！”。现请相邻3人为一组，小组合作帮我破解这段密文，看那个小组最快！ 小组活动，体验加密和解密过程。并尝试进行破解
讲解
请问移位密码破解起来难不难？
其实比较简单。密钥空间为：0-25,我们最多需要25次尝试就能破解密文。
这种方法称为暴力破解法。适用于密钥空间不大的
情况。
移位密码的安全性怎样？
算法：很简单；密钥取值太少。因此很不安全！ 学习暴力破
解法
讲解代换密码
改进：移位密码加密时明文字母有统一的偏移值，如果每个字母的偏移值不相同，没有明显规律，则为代换密码。例如下表：
根据排列组合的相关知识可知，代换密码的密钥空间非常大，所有可能的置换有26！种，这个数值超过了4.0×1026。
理解代换密
码的加密方法 任务二 合作探究
1、老师获得了一段代换密码加密后的密文：xdrr
o!你能帮我破解吗？
2、代换密码的密钥（即置换表）有多少种可能？ 3、代换密码安全性如何？
合作探究如何破解代换密码 提问
代换密码有那么大的密钥空间，是否就很安全了
呢？我们可以采用统计破解法。
5
讲解统计破解法
统计破解法：
1) 在英文中，26个字母的使用频率有很大差异，
例如字母E出现的频率远远大于字母Q 2) 代换密码中每个字母都有且只有一个字母来
置换它
基于以上两个基础，我们可以对密文中字母出现的频率进行统计，和下表作对照
了解统计破解法
过渡
刚刚我们了解了两个古典密码体制，他们的破解都
不难。
那么现代网络通信中的数据加密是怎样的呢？
自主学习 RSA密码体
制
公用/私有密钥的加密技术——RSA密码体制简介
自学RSA
过渡
同学们，你的手机或电脑上有特别私密的文件吗？
你是如何防止它泄露的？（文件加密）
思考
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任务三： 学以致用
1、请将老师提供的word文档和图片进行加密（自
学相关操作完成）。
2、设定密码时思考：如何设定密码，什么样的密码更安全？
操作，给文
件加密 讲解
引导学生分享密码设定和管理技巧，并给出建议。 1、密码应当包含英文（大小写）、数字、字符等，越长越复杂，越难暴力破解
2、可以对密码进行加密，获得的密文作为新密码
3、不要使用人名、地名、公司、出生日期、单词等作为密码，很容易被猜中 4、登录不同系统，使用不同密码 5、定期更换密码，并妥善保管
思考，回答
设问
设想：你掌握了世界上最先进的数据加密和解密技
术，你会用它做些什么？
观看《网络强国之路》微视频，树立网络强国思想。 思考、交流
总结 （思维导图呈现）
思维导图呈现本节主要内容：
数据加密的相关概念和加密与解密的过程； 移位密码、代换密码及其破解法（暴力、统计） 现代网络通信中的加密技术：RSA密码简介； 文件加密和密码设定与管理的技巧。
养成数据加密习惯、培养网络安全意识、树立网络强国思想
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
