资源简介

3.4 加密与解密（第一课时）教学设计
【内容要求】
本节课教学内容是教科版高中信息技术必修一第 3 单元《认识数据》的第 4 节《加密与解
密》的第 1 课时。本节课是网络录播课程。通过介绍常见的密码盗窃情景及防盗窃策略，树立
数据安全意识；通过穷举破解密码活动，了解设置密码的一般技巧，学会设立较为安全的密码，
加强对数据进行保护的意识。
【学情分析】
高一学生已具备一定的独立思考和分析解决问题的能力。在之前的学习中，学生已掌握
Python 语言基础，已学会设计简单 GUI 界面，了解穷举法的策略。另外，学生在日常的学习
生活中，都会用到常用的软件，接触过账号密码，对密码有一定的认知。因为本节课是线上课
程，学生可尝试使用教材配套资源，根据教师指引，自主探究学习活动。
【教学目标】
1、防范“盗窃”行为，保障数据安全，学会设置安全密码保护数据安全。（信息意识）
2、通过活动穷举破解密码，感受计算机运算速度，分析有哪些因素会影响破解速度。（计
算思维）
3、了解密码盗窃方式，分析生活中由密码引起的数据安全问题，理解对数据进行保护的
意义。（信息社会责任）
【教学重点及难点】
教学重点：会分析生活中由密码引起的数据安全问题，理解对数据进行保护的意义。
教学难点：用穷举法破译密码，分析生活中由密码引起的数据安全问题。
【学生素材】
3-4 数据安全性测试.py
【教学环节】
环节 教学活动 设计意图
介绍本课知识内容的背景，引出本课时的学习目标。
课程回顾及 通过常见密码盗
用 QQ、微信和支付宝被盗的图片进行课程引入：不少人有密码被盗的经
引入 窃情景，引入主
历，这往往会导致个人信息泄露，甚至是财产损失。你是否有过账号密
（2 分钟） 题。
码被盗的经历呢？
播放视频《破译支付宝密码偷走 8 万》，引出常见的密码盗窃方式。 通过生活场景和
活动 1：防范
请根据列出的密码盗窃方式，思考相应的防盗措施，填入表中。 盗窃方式，思考
“盗窃”行为
相应的防盗措
(4 分钟)
盗窃方式 防盗窃措施 施，树立安全意
我们可以在输入密码时遮挡自己的操作过程，防止别人偷看密码 识。
肩窥方式
信息；或者确定环境安全后再进行操作
密码不要用生日、姓名及拼音缩写、手机号、简单数字组合、单
字典破解
词、身份证号、用户Id
暴力破解 同时包含大小写字母、数字、特殊符号，不少于8个字符
一、密码
定义：密码是指用来核对用户 ID 以验证用户就是本人的一组字符。
师：播放视频《12 位密码最安全黑客破译需万年》，引出问破解 5 位、7
位和 9 位密码的所需时间。
【活动 2】：设置安全密码
打开教科书配套资源中的“数据安全性测试.py”，填写表 3.4.2。
师：播放视频《数据安全性测试演示》，展示破解 5 位、7 位和 9 位密码 通过观看破译密
的所需时间。 码的演示，感受
活动 2：设置
破译密码的速
安全密码
密码长度 密码值 破解时间 度，意识到设置
(5 分钟)
12567 1.0毫秒 安全密码的重要
5位
98302 15.6毫秒 性。
7位
9位
表3.4.2 穷举搜索密码需要的时间
实现穷举搜索的自定义函数 jiemi()的程序代码如下：
def jiemi():
d1=datetime.datetime.now() #获取当前系统时间 d1
p=int(varin.get()) #获取输入文本框的数字密码
for i in range(0,p+1): #从 0 循环到正确密码数值
if i==p: #如果密码相同
d2=datetime.datetime.now() #获取当前系统时间 d2
d=d2-d1 #取得时间差
#在输出文本框中显示解密用 通过分析破解代
时 码，了解用穷举
varout.set(str(d.seconds)+"秒"+str(d.microseconds/1000)+"毫秒") 法破译密码的方
分析代码
法，明白破译密
（4 分钟） 程序运行效果如下： 码的原理，进一
步提高设置安全
密码的意识。
varin 和 varout 是程序中的两个文本框对象，分别用来接收输入的
密码和显示解析密码所需时间。
get 和 set 是文本框的两个方法，分别用于接收文本框中的数据和
在文本框中显示输出数据。
创建安全密码的一般技巧（用户）
使用长度不少于 8 个字符的密码。密码长度越长越不容易被破解。
通过分析创建安
在可能的情况下，尽量使用字母、数字和特殊字符(如$、#)相结合的密码。
全密码的方法，
不要使用电话号码、身份证号码或生日等信息作为密码。不要使用
创建安全密 了解超级密码，
整个用户 ID 或用户 ID 的一部分作为密码。
码 能从用户角度和
不要使用字典中能找到的词语作为密码，即使是字母次序颠倒过来
（3 分钟） 服务商角度提出
的常用词语也不可以。
关于密码的信息
创建安全密码的一般技巧（服务商）
安全相关建议。
为保障数据安全，还可采取限制登录次数、使用验证码、使用用户
的具有排他性的自然特征（如指纹、人脸等）作为身份验证依据等措施。
1、防字典破解：设置安全密码，不用生日、姓名及拼音缩写、手机号、
简单数字组合、单词、身份证号、用户 ID 等。
总结防字典和暴
2、防暴力破解：设置安全密码，要同时包含大小写字母、数字、特殊符
力破解密码的方
课程小结 号，不少于 8 个字符。
法，强调数据安
(2 分钟) 3、安全重要性：认识到安全的重要性，采取技术措施保障自己的信息安
全的重要性和穷
全，不破坏他人的信息安全。
举搜索法。
4、穷举搜索法：通过数据安全性测试的程序体验用 Python 实现穷举搜
索算法，加深对算法的认识。

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