资源简介

(共30张PPT)
第1单元 第3课
活动三 信息的加密与解密方法
（湘科版 ）七年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
相关知识拓展
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
保障信息传输安全，合理用技术，保国家信息安全。
用数字化工具创新，推动信息产业发展。
运用逻辑思维和运算处理加密解密。
关注信息保护，重视加密安全风险。
02
新知导入
02
新知导入
随着互联网的发展，金融、商业、生产和管理等很多重要的活动都通过互联网开展，这对信息安全提出了更高的要求。通过互联网传送信息基本都采用加密的方式进行。
02
新知导入
什么是信息加密？信息加密和解密的过程是怎样实现的？
03
新知讲解
一、信息加密的历史
随着社会的发展，信息的安全传播成为人们关注的问题。为了安全、秘密地传递信息，人们发明了很多方法。
古希腊的斯巴达人用斯巴达棒来传递加密信息
恺撒曾用此方法与其将军们进行联系
恺撒密码
03
新知讲解
一、信息加密的历史
随着社会的发展，信息的安全传播成为人们关注的问题。为了安全、秘密地传递信息，人们发明了很多方法。
藏头诗：“千万孤独”表达了自已被贬永州的心境。
摩斯密码：一种时通时断的信号代码
维吉尼亚密码：是使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法
03
新知讲解
信息加密就是把明文转换成看起来无意义的乱码，信息解密就是把这些乱码还原成明文。通过对信息进行加密和解密，实现信息保密。
加密、解密过程模拟
二、信息加密和解密的过程和方法
信息加密需要具备两个要素：加密方法（算法）和密钥。信息发送者使用加密算法和密钥对信息进行加密，信息接收者需要用解密算法和密钥对信息进行解密。
03
新知讲解
加密和解密有两个基本要点。
1.发送方和接收方需要事先约定加密方法（算法），如用一组数字代表书中某个字的位置。
2.发送方和接收方需要使用同样一本字典（密钥）。
加密、解密一般过程
二、信息加密和解密的过程和方法
03
新知讲解
在信息的加密和解密过程中，存在哪些安全风险
1、密钥管理风险：密钥泄露、密钥管理不当。
2、加密算法风险：算法漏洞、算法实现不当。
3、网络传输风险：中间人攻击、重放攻击。
4、实现层面风险：随机数生成问题、侧信道攻击。
5、人为因素风险：安全意识不足、社会工程攻击。
思考分析
03
新知讲解
两千多年前，罗马凯撒大帝曾使用过一种加密轮盘，对重要的军事信息进行加密。这是一种最简单的加密技术。加密轮盘分为外圈和内圈，效果图如下：
加密轮盘示意图
小组合作
1.小组合作，查找凯撒加密轮盘加密原理的相关资料。
2.上网查找位移加密的基本算法，合作实现加密和解密过程。
探究实践
03
新知讲解
使用替换法加密一段文字，需要进行大量的字符替换工作，手工操作方式效率低、准确性不高。计算机则大大提高了加密和解密的效率。
探究实践
1.上网搜索凯撒密码在线加密解密工具，开展小组合作，体验加密和解密的过程。
三、使用计算机进行加密和解密
03
新知讲解
2.借助网络在线加密解密工具，尝试用不同的加密方法加密信息。
技术是一柄双刃剑，计算机既能帮助人们加密信息，提高信息传递的安全性，也能快速地破解密码，对信息的安全性造成威胁。
多种加密算法
探究实践
03
新知讲解
对称加密和非对称加密加密
对称信息加密、解密示意图
对称加密
对称加密的主要特点是加密和解密使用同一个密钥。替换加密、移位加密等都是对称加密。在互联网时代，为了保证信息安全，很多信息都需要经过加密传送。而用于解密的密钥要在网络中传输，被窃取的风险高。
03
新知讲解
HTTP协议采用明文方式在浏览器和服务器之间传输信息，这些信息很容易被不法分子截取利用。因此，HTTP协议安全性不高，不适合传输账号、密码等敏感信息。为此，开发人员在HTTP协议之上增加了信息加密功能，成为HTTPS协议。对安全性要求较高的网站多采用HTTPS协议。
03
新知讲解
非对称加密
非对称加密的加密方式的密钥由公钥和私钥组成，它们互不相同且必须成对使用。
信息接收者不对外公开自己的私钥，公钥则发给信息发送者用于加密信息。信息接收者收到加密信息后，可以用自己的私钥解密。用于解密的私钥不经过网络传送，被窃取的风险小。
03
新知讲解
多个信息发送者可以使用同一个公钥加密，信息接收者用自己的私钥解密，确保信息安全。这种加密方式称为非对称加密方式。
公钥加密 私钥解密非对称加密
03
新知讲解
对称加密效率比较高，可以快速地加密解密大量信息。非对称加密效率很低，常被用来加密一些重要信息，如账号、密码等，也可以用来加密对称加密的密钥。两种加密方式各司其职，相互配合，共同保护信息安全。
03
新知讲解
随着网络技术的飞速发展，信息安全问题日益凸显，而加密算法是保障信息安全的核心技术之一。加密算法的自主可控意味着掌握了加密核心技术的自主知识产权，不受外部制约和限制，能够自主制定标准，确保国家信息安全和利益。同时，自主可控加密算法也有助于推动我国信息产业的自主创新发展，提升国际竞争力。
信息链接
04
课堂练习
1、信息加密的两个基本要素是（ ）
A. 加密方法和密钥 B. 明文和密文 C. 发送方和接收方 D. 网络和计算机
2、凯撒加密轮盘是一种（ ）
A. 复杂的机械密码机 B. 网络加密工具 C. 简单的加密技术 D. 计算机加密软件
3、对称加密的主要特点是（ ）
A. 加密和解密使用不同密钥 B. 加密和解密使用同一个密钥
C. 不需要密钥 D. 只能加密数字
A
选择题
C
B
04
课堂练习
4、HTTPS协议相较于HTTP协议的主要优势是（ ）
A. 速度更快 B. 安全性更高 C. 兼容性更好 D. 不需要加密
5、非对称加密中，用于解密的密钥是（ ）
A. 公钥 B. 私钥 C. 任意密钥 D. 不需要密钥
6.下面说法错误的是（ ）。
HTTPS协议的安全性比 HTTP好
B.采用对称加密方式加密，加密和解密都是用同一个密钥
C.采用非对称加密方式加密，公钥和私钥必须成对使用
D.用公钥加密的信息，用同一个公钥可以解密
B
B
选择题
D
04
课堂练习
操作题
利用本书作为密钥，采用替换加密的方式，开展小组合作，实现加密和解密信息的过程。
示例：假设小组选某书第10页作密钥，该页内容为“Hello, this is a test page for our encryption.”。
加密：明文“HELLO”，按第10页内容，将每个字母替换为该页对应位置字母，如H→H，E→e，L→l，得到密文“H e l l o”。
解密：收密文“H e l l o”，用第10页作密钥，按相反替换规则，将每个字母换回原字母，得明文“HELLO”。
小组合作要密切，确保加密、解密规则一致，且保密密钥使用，以保信息 安全传输。
05
知识拓展
量子密码学
量子密码学是一种利用量子力学特性来实现安全通信的加密技术。它基于量子力学中的量子态不可克隆定理和量子纠缠等特性，使得通信双方能够安全地共享密钥。量子密码学的核心是量子密钥分发（QKD），通过量子态的传输与测量，通信双方可以生成一个安全的、无法被窃听者获取的共享密钥，该密钥随后可用于对称加密通信内容。量子密码学的优势在于其安全性基于量子力学的基本原理，而非传统密码学中依赖的数学难题，因此即使面对强大的计算能力，如量子计算机的破解能力，也能保持高度的安全性。
05
知识拓展
区块链加密技术
区块链是一种去中心化、不可篡改的分布式账本技术，其加密技术主要体现在数据的存储和验证过程中。在区块链中，每个区块都包含一组交易记录，并通过密码学哈希函数与前一个区块相连，形成一个链条结构。哈希函数确保了数据的完整性，任何对数据的篡改都会导致哈希值的变化，从而被其他节点检测到。此外，区块链中的交易数据通常采用非对称加密技术进行数字签名，以验证交易的真实性。发送方使用自己的私钥对交易进行签名，接收方则使用发送方的公钥进行验证，这保证了交易的不可抵赖性和身份认证。
06
课堂总结
1
引入新知内容
信息的加密与解密方法
2
信息加密的历史和信息加密和解密的过程和方法
3
使用计算机进行加密和解密
4
完成课堂练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
07
板书设计
信息的加密与解密方法
1.进行新知引入
2.信息加密的历史和信息
加密和解密的过程和方法
3.使用计算机进行加密和解密
4.完成课堂练习
5.进行知识拓展
08
课后作业
请简述对称加密和非对称加密的优缺点，并举例说明在日常生活中哪些场景可能会用到这两种加密方式。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑