资源简介

(共26张PPT)
义务教育信息科技（2024）五年级　　　　　　　　　　
第1课时
第三单元　用算法解决问题
五年级上册
第9课　互传密信有诀窍
单元导入
在上一单元的学习中，通过生活实例，认识了算法的三种基本控制结构及其描述的基本方法。在本单元的学习中，进一步结合典型问题，运用算法的基本控制结构来解决实际问题。
单元导入
用算法解决问题需要提取问题的关键因素，确定解决问题的相关因素，忽略非必要因素，清晰地认识问题、准确地描述问题。可以结合数学学习中的问题分解方法，通过分析问题的已知信息、求解目标、条件关系来解决问题。
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初步了解移位密码的基本规则，看懂用流程图描述的移位加密算法，知道明文与密文的关系。
了解加密算法在保护信息安全方面的意义，增强信息安全意识。
学习目标
第9课　互传密信有诀窍
这一课通过简单且广为人知的凯撒密码，初步了解移位加密算法。
CONTENTS
第9课　学习目标
学习目标
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02
第9课　课堂导入
我们在影视剧中经常会看到用密文传送信息的情节，让人感觉很神秘。
实际上，这些信息加密都用了加密算法。加密算法在日常生活中也很常见，如手机或计算机的开机密码、银行卡密码等。
　　我们一起来体验加密传送信息吧！
应用情境
一 认识简单的移位密码
三 信息加密与信息安全
二 与同学互传中文密信
学习活动
第9课　学习活动
凯撒密码采用的是一种简单的移位加密算法，是历史上真实存在的一个经典加密方法。
在罗马共和时期的战争中，军事指挥官为了预防情报所表达的信息在传递过程中被敌军截获，往往会依据指定的规则对情报进行加密，只有知道规则的人才能解密。
到了现代，凯撒密码已经无法完全保证人们的信息安全，很少被直接使用，但常常作为一个部分被用于其他的加密方法之中。
第9课　学习活动
凯撒密码
一、认识简单的移位密码
凯撒密码的加密规则是把明文中的每个字母按照一定的规则移动，从而生成密文。
第9课　学习活动
加密移位规则
一、认识简单的移位密码
明文中的所有字母在字母表中向右移动三位后被替换成密文。这时，字母A替换成D，B替换成E，依此类推。如果移动后的字母超过了字母表最后的字母Z，则需要回到字母表的开头，继续移动。
第9课　学习活动
移动3位加密
一、认识简单的移位密码
在26个字母表中，下面是移动三位明文与密文的对应关系。
第9课　学习活动
一、认识简单的移位密码
移动3位加密
解密是加密的反向操作。
例如，将加密时的向右移动三位改为向左移动三位，就可以解密。如果移动后的字母超过了字母表最前面的字母A，则需要回到字母表的最后，继续向左移动。下面是移动三位密文与明文的对应关系。
第9课　学习活动
解密操作
一、认识简单的移位密码
第1步：输入要传送的明文。
第2步：查看第一个字母，将字母向右移动三位并输出对应的字母。
第3步：重复第2步操作，分别判断并输出第二个字母、第三个字母、第四个字母……直到处理完成原文中的所有字母。
以上构成了一个循环结构。
第9课　学习活动
移位密码的算法描述
一、认识简单的移位密码
两位同学一组：按照凯撒密码的移位规则，尝试对由英文字母组成的信息进行加密与解密游戏。
例如，一位同学出示密文“jrrg pruqlqj”，另一位同学尝试解密，并说出答案“good morning”。
提示：如果出现标点、空格等时，保持不变。
第9课　学习活动
互猜密文游戏
一、认识简单的移位密码
二、与同学互传中文密信
两个同学一组，利用移位加密的规则，给对方写一封简单的中文密信，然后解密并相互验证。
第9课　学习活动
活动要求
第1步：依据自己所写密信的字数，确定一个多行多列的方格，把明文依次放入方格中。
这里设定的行数、列数成为密钥的第一部分。
第9课　学习活动
二、与同学互传中文密信
活动过程
第2步：选定要移位的列和移位的方式，如奇数列、下移3行。
第3步：把奇数列的文字依次下移3行，找到对应的方格填入，下移超过最后一行的文字，回到第一行继续下移替换，构成密文。
第2步中选定的列和移位的行数，是密钥的第二部分。
第9课　学习活动
二、与同学互传中文密信
活动过程
第4步：两位同学互传加密后的密信，并尝试解密。
解密时，按照加密的规则反向操作，依据加密的规则（密钥的两个部分），将加密时的向下移动改为向上移动，就可以解密。
要给对方一些提示。如把文字与方格一起给对方，适当提示移位的行或列、移动的行数等。
第9课　学习活动
二、与同学互传中文密信
活动过程
三、信息加密与信息安全
在信息传输过程中，为确保信息安全，发送方往往需要把原文信息进行加密后再传输，接收方收到信息后通过解密，获得原文信息。
第9课　学习活动
加密传输信息
信息加密时，如果加密规则过于简单，很容易被破解。所以加密算法需要尽可能多的位数和复杂度。
1．为信息加密时，在字母表中改变移动的位数，如果不是移动三位，而是移动五位、七位等，是不是更安全？
2．如果不知道移动的位数，如何破解移位密码？
3．加密时，把英文字母替换成指定中文段落中的文字，或者把中文替换成字母表中指定的字母，是不是更安全？
第9课　学习活动
讨论交流
三、信息加密与信息安全
学习了移位加密算法后，有同学说，以后给自己或家长设置密码时，也要运用所学的算法规则。先想一个自己很容易记住的密码，然后利用移位、替换等方式，变成不容易被别人猜到的密码。
你认为这个做法好吗？与小组同学交流看法。
第9课　学习活动
算法应用思考
三、信息加密与信息安全
1．凯撒密码的基本算法思想就是移动字母位置并替换。
2．通过了解移位加密算法，知道明文和密文的关系。
3．加密算法在保护信息安全方面起着重要作用，保护着我们的信息安全。
4．我们设置密码时，可以适当运用加密算法来加密。
第9课　课堂总结
1．尝试用所学加密算法，设计一个自己的密码本，并用这个密码本的加密方式，加密一则信息并传送给同学或家长，看看他们能否顺利解读出来。
2．尝试通过网络搜索，查询还有哪些常用的加密算法以及这些算法的关键因素。
第9课　拓展与提升
下课啦！

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