资源简介

(共53张PPT)
加密与解密
教学目标：
理解数据加密与解密和概念及原理。
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。
了解数据加密的历史
会用Python实现简单的加密算法
恺撒密码的加密与解密算法。
教学重难点
【教学重点】 恺撒密码的加密与解密算法。
【教学难点】
用穷举法破解密码 恺撒密码的加密与解密算法。
一、引入
学生预习，阅读第77页“任务一 解开网站账号被盗之谜”之“活动1 防范‘盗窃’行为”，填写第78页的表3.4.1。
盗窃方式 防盗窃措施
肩窥方式
字典破解
暴力破解
一、引入
学生预习，阅读第77页“任务一 解开网站账号被盗之谜”之“活动1 防范‘盗窃’行为”，填写第78页的表3.4.1。
盗窃方式 防盗窃措施
肩窥方式 我们可以在输入密码时遮挡自己的操作过程，防止别人偷看密码信息；或者确定环境安全后再进行操作
字典破解 密码不要用生日、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
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
二、密码
1、密码的定义：
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。
2、设置安全密码
运行“数据安全性测试.py”并测试穷举搜索一个5位、7位和9位的数字密码，分别需要多长时间，填写表3.4.2。
密码长度 密码值 破解时间
5位 12567 1.0毫秒
98302 15.6毫秒
7位

9位

概念与原理
密码者，密之码也！
【活动一：概念与原理分析】
【活动一：概念与原理分析】
明文
密文
【活动一：概念与原理分析】
明文
密文
密文
明文
解密
加密与解密的概念
加密
原始信息称为明文，加密后的信息称为密文。
加密是将原始信息（数据）隐匿起来，使之在缺少特殊信息
（数据）时不可读。
将密文还原成明文的过程称为解密（或解码）。
HAPPY
明文 密文
KDSSB
【活动二：体验穷举法破解密码】
如何提高密码的安全性？
password
123456
123456789
guest
qwerty
12345678
111111
12345
col12345
123123
【活动二：体验穷举法破解密码】
如何提高密码的安全性？
1.密码长度尽可能长。
2.不要使用极其简易的数字组合。比如12345、666666、888888888等。
3.尽量使用字母、数字和特殊字符等组合密码。
4.不要使用姓名、生日、电话号码、身份证号码等个人信息作为密码。
5.不要使用常见词语作为密码。
password
123456
123456789
guest
qwerty
12345678
111111
12345
col12345
123123
恺撒加密算法
知己知彼，百战不殆。
古老的“隐身术”——阴书
把书信拆成三部分，分派三人发出，每人拿一部分，只有三部分合在一起才能读懂信的内容。
古老的“隐身术”——代码法
北宋进士曾公亮将常用的40个军事短语，分别用40个字代替，然后编出一首40个字的诗，作为破译的“密码本” 。
古老的“隐身术”——恺撒密码
古罗马时期，恺撒曾经使用密码来传递信息，即所谓的 “恺撒密码”。
【活动3：探究恺撒加密算法】
在密码学中，恺撒密码是一种最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的算法。明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如：当偏移量是向右偏移3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。X变成A，Y变成B，Z再变为C。据传该加密算法是古罗马恺撒大帝发明的，是用来保护重要军情的加密技术。“恺撒密码”因此得名。
揭秘“隐身术 ”——恺撒密码加密原理
恺撒密码：将明文中的每一个字母用字母表中该字母后的第3个字母替换。
1）若明文字母在’A’和’W’之间，则直接后移三位得到相应密文字母；
2）否则，如果明文字母在’X’和’Z’之间，则返回字母表的开头按顺序后移。
明文 A B C D E F G H I J K L M
密文 D E F G H I J K L M N O P
明文 N O P Q R S T U V W X Y Z
密文 Q R S T U V W X Y Z A B C
【活动3：探究恺撒加密算法】
明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。
明文：HAPPY 密文: KDSSB
明文 密文
H I J K
A B C D
P Q R S
P Q R S
Y Z A B
揭秘“隐身术 ”——分析恺撒密码原理
活动2 揭秘“隐身术” —— 分析恺撒密码加密原理
明文：ON SUNDAY 密文：RQ VXQGDB
明文字母 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
密
文
字
母
D
G
Q
R
V
X
B
E
L
F
H
I
J
K
M
N
O
P
S
T
U
W
Y
Z
A
C
分析恺撒密码加密原理：
N
O
R
Q
S
V
U
X
D
G
A
D
Y
？
？
06
【活动3：探究恺撒加密算法】
1. 根据恺撒加密算法，推算出密文为“LORYHFKLQD“的明文？
【活动3：探究恺撒加密算法】
ILOVECHINA
1. 根据恺撒加密算法，推算出密文为“LORYHFKLQD“的明文？
“恺撒密码”
输入明文： ON SUNDAY
观察分析：“恺撒密码”的加密原理
对应密文：
RQ VXQGDB ？
【活动3：探究恺撒加密算法】
2.参照流程图，请将程序断补充完整。
【活动3：探究恺撒加密算法】
2.参照流程图，请将程序断补充完整。
【活动3：探究恺撒加密算法】
3. 阅读以下恺撒加密算法程序，思考划线处语句的作用。
探寻密码史
密码潜藏在人类文明史上的每一个转角处！
【活动4：探寻密码史】
1. 明确任务
【活动4：探寻密码史】
2. 学习资源
【活动4：探寻密码史】
3. 具体要求
(1) 探究活动限时10分钟。
(2) 相关学习资源链接，请查阅“课程资源包”。
(3) 各小组要共同完成知识分享报告的填写。
(4) 组长做好分工与合作，统一协调，注意核查
最终的知识分享报告！
(5) 组长要进行现场展示学习成果。
密码与安全
密码国之重器，因密而安！
第1次世界大战可以称为化学战。
第2次世界大战可以称为物理战。
如果有第3次世界大战的话，那一定是信息的战争。
密码值 破解用时 超级密码（字符串）.py 超级密码（列表）.py
！876 151.009毫秒 0秒98.006毫秒
AbY5 13秒860.793毫秒 7秒9.401毫秒
Z$*m 24秒170.383毫秒 12秒231.7毫秒
z)0< 39秒539.261毫秒 19秒39.089毫秒
~ x= 39秒539.26毫秒 19秒946.14毫秒
注：表中测试数据是笔者使用的电脑测试所得，电脑配置不同，测试数据会有不同。
《中华人民共和国密码法》由十三届全国人大常委会第十四次会议于2019年10月26日表决通过，自2020年1月1日起施行。
★ 坚持中国共产党对密码工作的领导。中央密码工作领导机构对全国密码工作实行统一领导。
★ 任何组织或者个人不得利用密码从事危害国家安全、社会公共利益、他人合法权益等违法犯罪活动。
《中华人民共和国网络安全法》由全国人民代表大会常务委员会于2016年11月7日表决通过，自2017年6月1日起施行。
★ 任何个人和组织不得从事非法侵入他人网络、干扰他人网络正常功能、窃取网络数据等危害网络安全的活动；不得提供专门用于从事侵入网络、干扰网络正常功能及防护措施、窃取网络数据等危害网络安全活动的程序、工具。
《中华人民共和国刑法修正案（十一）》由中华人民共和国第13届全国人大常委会第24次会议于2020年12月26日通过，自2021年3月1日起施行。
★ 违反国家规定，对计算机信息系统功能进行删除、修改、增加、干扰，造成计算机信息系统不能正常运行，利用计算机实施金融诈骗、盗窃、贪污、挪用公款、窃取国家秘密或者其他犯罪的，致使用户信息泄露，造成严重后果的等行将进行量刑定罪。
防止密码被盗----其他手段
防止密码被盗
1. 限制登录次数
2. 使用验证码
3. 使用用户具有排他性的自然特征（如指纹、人脸等）
4.
对数据采取二次加密
什么是加密？如何对数据进行加密呢？
活动1 古老的“隐身术” —— 加密与解密
将原始信息（数据）隐匿起来，使之在缺少特殊信息（数据）时不可读就是加密。
将密文还原成明文的过程称为解密（或解码）。
原始信息（数据）称为明文。
加密后的信息（数据）称为密文。
控制加密和解密的过程进行的是密钥。
04
加密总结
信息安全责任
要善于网上学习,不浏览不良信息。
要诚实友好交流,不辱骂欺诈他人。
要增强自我保护意识,不随意约会网友。
要维护网络安全,不破坏网络秩序。
要有益身心健康,不沉溺虚拟时空。
要树立良好榜样,不违反行为准则。
自觉遵守“全国青少年网络文明公约”：
课堂练习
王同学在申请微信账号时设置的密码哪个更安全（ ）
练习1
C.设置了一个8位的纯数字密码
B.用字母、数字和特殊字符组成的8位以上的密码
A.用生日作为密码方便好记
D.将密码与用户名设置成相同的
B
在信息社会中，密码成为保障我们财产安全的第一道枷锁，因此我们需要提高自身的防盗意识，以下说法正确的是：（ ）
练习2
C.在安全级别较高的区域内，处理个人敏感信息
B.绑定手机号码对账号进行认证
A.不点击、不回复、不打开不知情链接
D.以上说法都对
D
课堂练习
练习3
课堂练习
加密和解密本质上是对数据进行的某种交换，控制加密和解密过程进行的是（ ）
A 密钥
B 明文
C 密文
D 信息
A
练习4
课堂练习
为保证信息安全，信息需要加密传输，其原理如下所示。
现将10个数字按图示排成一圈，并设置一种信息加密规则——加密钥匙为“n&3”， “n&3” 表示把明文n换成图中从它开始顺时针跳过3个数字后的那个数字，例如明文是5时，它对应的密文是9.若收到的密文是6452，那么通过解密，它对应的
明文是（ ）
A 2017
B 2018
C 3219
D 3216
密文：6 4 5 2
明文：
B
2
0
1
8
单选题
1. 原始信息（数据）称为 ，加密后的信息
（数据）称为 。（
） （单选）
A．明文
B．加密
C．明文
D．密码
答案： C
暗文
解密
密文
加密
解析：本题考查的是明文密文的概念。
单选题
2. 将明文转换成密文的过程称为 ，将密文还原成明文的过程称为 。
A．明文
B．加密
C．明文
D．密码
答案： B
暗文
解密
密文
加密
解析：本题考查的是加密解密的概念。
判断题
3. 加法密码又被称为移位密码。在加法密码算法中，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。（ ）
答案： 对 解析：本题考查的是加法密码（移位密码）的概念。
判断题
3. 加法密码又被称为移位密码。在加法密码算法中，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。（ ）
答案： 对 解析：本题考查的是加法密码（移位密码）的概念。
加密是将原始信息隐匿起来，使之在缺少特殊信息时不可读。
开始
输入明文c
将密文b置初值为空
c介于’A’
到’W’之间
输出密文b
结束
是
明文c在密码表后移3位，得到密文b
明文c后移3 位， 超出字母表， 返回表头按顺序后移， 得到密文b
否
明文 A B C D E F G H I J K L M
密文 D E F G H I J K L M N O P
明文 N O P Q R S T U V W X Y Z
密文 Q R S T U V W X Y Z A B C
明文：‘X’
→ 密文：‘A’
答案解析
判断题
5． 密文“X”使用恺撒密码解密，密钥为3时，解密后得到的明文是“U”。( )
答案： 对
解析：本题考查的是恺撒密码的解密过程。
将密文还原成明文的过程称为解密（解码）。
明文 A B C D E F G H I J K L M
密文 D E F G H I J K L M N O P
明文 N O P Q R S T U V W X Y Z
密文 Q R S T U V W X Y Z A B C
密文:‘X
’→ 明文： ‘U’
开始
输入密文b
将明文c置初值为空
b介于’D’
到’Z’之间
输出明文c
结束
是
密文b在密码表前移3 位，得到明文c
密文b前移3 位，超出字母表， 跳到表尾按顺序前移，得到明文c
否
答案解析
任务一
解开网站账号被盗之谜
任务二
让数据“隐身”
项目：
神秘密码之谜
1
活动1 设置安全密码
2
活动2 防范”盗窃“行为
1
活动1 古老的“隐身术”
2
活动2 揭秘“隐身术”
课堂小结
加密与解密
密码
加密与解密
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。
加密：加密就是将原始信息（数据）隐匿起来
解密：将密文还原成明文的过程称为解密。
创建安全密码的一般技巧
“2”要
“3”不要

展开更多......

收起↑