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(共21张PPT)
义务教育信息科技（2024）五年级　　　　　　　　　　
第1课时
第四单元　发挥算法的优势
五年级上册
第15课　简单密码易破解
1
2
通过分析密码设定规则，计算破解密码所需的重复判断次数，估算破解密码的大致时间。
进一步认识循环结构，体会利用遍历法解决问题的基本思路，了解密码设置的安全性。
学习目标
第15课　课堂导入
回顾思考
在日常生活中，有许多地方都需要设置密码，密码保护着我们的个人隐私和信息安全。
第15课　简单密码易破解
密码长度：四位、六位。
密码类型：数字、 数字 + 字母、 数字 + 字母 + 符号
·应用软件的登录密码
·计算机的开机密码
·手机锁屏密码
·小区门禁密码
·行李箱密码
·家门的智能锁密码
你知道哪些情况下需要设置密码吗？
你设定的密码安全吗？
如果破解需要多长时间呢？
第15课　学习活动
一 探究密码的破解次数
三 密码设置的安全性
二 对比不同密码的破解时间
学习活动
第15课　学习活动
小夏家里有一个四位的数字密码锁，家里人忘记了密码，请你想办法帮忙找到密码，思考最多需要尝试多少次？
破解尝试的过程是重复的，可以用循环结构来解决。
问题提出
第15课　学习活动
一、探究密码的破解次数
任务1：四位数字密码的破解次数
　　第1步：确定四位数字密码的组合方式。
　　四位数字密码的组合方式，可以从0（即0000）至9999。
　　第2步：计算需要尝试的次数。
　　每一位数字都是0至9，每一位有10种可能性。四位数字的组合就是：
　　10×10×10×10 = 10 000种。
　　如果用循环结构来枚举，每种情况都需要尝试，最多需要进行10 000次，也就是要循环10 000次才能找到正确密码。
第15课　学习活动
一、探究密码的破解次数
问题分析
　　利用破解四位数字密码的方法，可以得出破解六位数字密码的次数。即需要6个10相乘，为一百万次。
　　10×10×10×10×10×10 =1 000 000次
第15课　学习活动
一、探究密码的破解次数
问题分析
　　第1步：确定六位“数字+字母”密码的组合方式。
　　每位包括：数字0至9，共10种；
　　　　　　　大写字母A至Z，共26种；
　　　　　　　小写字母a至z，共26种。
　　第2步：计算一共有多少种组合，即所需的破解次数。
　　每位有10 + 26 + 26 = 62种，需要的次数是六个62相乘：
　　62×62×62×62×62×62 = 56 800 235 584（次） （也就是约568亿次）
第15课　学习活动
一、探究密码的破解次数
问题分析
任务2：六位“数字+字母”密码的破解次数
　如果是“数字+字母+符号”的六位密码，计算所需的破解次数。
　每位包括：数字0至9，共10种；
　　　　　　大写字母A至Z，共26种；
　　　　　　小写字母a至z，共26种。
　　　　　　符号：标准键盘常见的符号按32种计算
　每位有10+26×2+32=94种可能性，最多需要循环的次数是：
　 94×94×94×94×94×94=689 869 781 056次 （近7 000亿次）。
第15课　学习活动
一、探究密码的破解次数
进一步探究
　　运行名为“破解时间估算.py”的参考程序，记录并对比不同密码组合所需的破解时间。
这个程序利用１秒内计算机能够枚举的数，通过换算来估计所需时间。不同的计算机系统，１秒所能枚举的数也会不同。
第15课　学习活动
二、对比不同密码的破解时间
运行程序对比
破解六位数字密码需要的时间是 _______________
破解“数字＋字母”的六位密码需要的时间是 ________________
破解“数字＋字母+符号”的六位密码需要的时间是 ____________
第15课　学习活动
二、对比不同密码的破解时间
破解时间对比
　　可以看出，即使计算机具有强大的计算能力，在大量数据面前，也需要一定的时间才能完成。此外，密码位数越多，组成方式就越复杂，所需的破解时间也就越长。
第15课　学习活动
二、对比不同密码的破解时间
知识总结
　　日常生活中，我们设置密码时，为防止被别人识破或被计算机程序破解，设置密码时要遵循一些基本的规则。
　　小组同学交流设置密码应遵循的原则，分享想法。
三、密码设置的安全性
第15课　学习活动
讨论交流
　　1. 设置密码需要一定的长度和复杂度。例如，六位以上数字、字母或字符的组合。
　　2. 密码最好包含大小写字母、数字和符号。
　　3. 密码不要与姓名、生日、电话号码等相同。
　　总之，密码是重要的个人隐私信息，要注意保护好，不要告诉他人。
设置密码要遵循的一些原则。
三、密码设置的安全性
第15课　学习活动
讨论交流
防止密码被破解的方法
　　现实生活中，有许多防止密码被破解的方法。
例如，人们在消费支付时，系统通常会设定密码的输错次数，超过指定的次数后就不能继续操作。又如，登录各类应用软件时，除了要求输入密码，通常还要求输入验证码，而且验证码具有时效性，需要在较短时间内输入，否则也不能继续操作。
三、密码设置的安全性
第15课　学习活动
讨论交流
第15课　课堂总结
　　1．通过分析密码设定规则，可以计算出破解密码所需的判断次数，估算破解的大致时间。
　　2．依据循环结构的特点，利用遍历所有数据的方法，可以有效地查找数据。
　　3．设置密码是日常生活中无法回避的内容，知道密码的设置的安全性要求，树立信息安全意识。
1．有一个包括三位数字的密码锁，现在只记得中间一位数字是3。运行配套资源中的参考程序，分析程序破解这个密码的方法。
2．如果一个三位数，它每个数位上数字的立方之和等于它本身，那么这个数被称为水仙花数，如1533 = 13 + 53+ 33 。
尝试运行配套资源中的参考程序，找到所有水仙花数。
第15课　拓展与提升
下课啦！

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