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信息技术 第12课 数据解密
课题 数据解密 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级
教材分析 《数据解密》该课时教材编排了“数据解密的过程-数据解密的算法—我国商用密码的发展”的系列学习活动，旨在让学生通过对数据解密的分析，理解数据解密的一般过程，掌握数据解密的简单算法;了解我国商用密码的发展历史，认识到发展自主可控技术的必要性。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合八年级学生认知特点。
教学目标 1、信息意识：能够掌握数据加密与解密的基础理论，认识到保护数据安全的重要性，并掌握基本的密码学知识。 2、计算思维：能够通过编写程序来解决特定问题的过程可以帮助学生理解条件语句、循环结构等基本概念。 3、数字化学习与创新：能够利用计算机算法的原理来分析和解决问题的能力，加深对数据解密原理的理解。 4、信息社会责任：能够了解不同工具和技术的适用场景和局限性，以便在面对不同的安全需求时能够做出合理的选择。
重点 一、数据解密的过程二、数据解密的算法三、我国商用密码的发展
难点 1、我国商用密码的发展
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过对数据解密的分析，理解数据解密的一般过程，掌握数据解密的简单算法;了解我国商用密码的发展历史，认识到发展自主可控技术的必要性。探究：1、对一个加密过的数据进行解密，其过程是如何实现的 2、对于重要的数据，你会怎样做好数据保护 重要数据经过加密后转换为密文，当人们使用这些数据时，需要将密文进行解密，还原为原来的数据。 学生之间的相互讨论生活中的数据解密的运用场景。 帮助学生理解网页代码的概念，打开课堂。
讲授新课 一 、数据解密的过程数据经过加密后，所有的访问者和数据的拥有者，都无法直接查看和使用数据，需要对其进行解密。解密是加密的逆过程，如图12-1所示。加密后的数据经过解密后，还原为“增强数据安全意识，预防个人隐私泄露。”的明文。日积月累在数据解密过程中，密钥起着关键的作用，如果其他人获得用于解密的密钥，密文的机密性将无法得到保证。密钥管理是信息安全的基础，管理和保护好密钥，关系个人隐私保护、企业商业秘密甚至国家安全。开动脑筋在日常生活中，哪些数据需要通过加密解密来保障安全 新知拓展对一个加密过的数据进行解密，其过程是如何实现的 软件解密二 、数据解密的算法数据解密的算法，一般都涉及由发送方与接收方共同约定的密钥。根据不同的加密算法，相应解密算法也随之不同。例如，在替代加密法的解密过程中，使用与加密时相同的密钥，按照字母表进行反向的平移操作。接收者收到密文“Sbwkm”，由于密文看不懂，需要解密。接收者已知密钥为3，只要将密文中的每个字母用反向移3位后的字母替代即可得到明文，如图12-2所示为“S”的解密过程。密文解密的算法用自然语言描述如下:初始:初始化明文变量mingwen。输入:密文miwen。处理:若密文中的字母介于“a~c”或“A~C”之间，该字母向后移23位;若密文中的字母介于“d~z”或“D~Z”之间，该字母向前移3位。输出:明文mingwen。解密流程图如图12-3所示。解密参考代码如图12-4所示。亲身体验小组内制订一张26个字母与本身建立一--对应的替换表，对照替换表尝试将一段明文转换成密文，再对加密的密文进行解密，查看解密后的内容是否与明文相同。新知拓展国产密码算法三、我国商用密码的发展我国商用密码的发展起步于20世纪90年代开启的“金字”工程，商用密码技术、产品开始出现，在各个行业得到初步应用。2008~2018年，受电子政务、电子商务等数字化社会经济新模式的不断带动，政务、金融等重要领域的商用密码应用需求快速增长。与此同时，商用密码的技术标准体系不断完善，自主创新能力不断增强，这些都为商用密码产业的快速发展奠定了重要基础。2019年《中华人民共和国密码法》颁布，商用密码发展进入了有法可依的新历史时期，该法律按照国家发展与改革的要求，大力促进商用密码产业健康发展。目前我国密码算法领域已经迅速崛起，算法理论研究与国际同步，如SM2、SM3、SM4等算法逐步成为国际标准。我国这些政策法律的颁布和密码技术的进步，为保护重要数据作出了重大贡献。日积月累国产商密算法是我国自主研发、具有自主知识产权的一系列密码算法，具有较高安全性，由国家密码局公开并大力推广。我国公开的国产商用密码算法包括SM1、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9及祖冲之算法，其中SM2、SM3、SM4最为常用，用于对应替代RSA、DES、3DES、SHA等国际通用密码算法体系随堂练习通过网络学习《中华人民共和国密码法》，做一份密码法宣传资料。新知拓展对于重要的数据，你会怎样做好数据保护 四 、知识拓展 1、经典加密算法2、加密算法的发展对国家的影响？3、加密算法对数据保护有哪些好处和坏处？4、数据加密在社会上有哪些运用？五、课堂练习请回答数据加密在未来应该在哪些地方有所加强？ 学生之间互相讨论数据解密的过程，以及数据解密有哪些运用。学生通过观看课件和听老师讲解，了解数据解密算法的运用场景。 学生之间相互交流日常生活中有哪些商用密码运用场景。学生通过观看视频和自我思考我们生活中数据解密的运用。学生查找资料，相互讨论对于本堂课中老师提出的问题进行解答。 帮助学生积极融入课堂，提高学生学习积极性。 学生通过边看边听的形式数据解密的算法的实现原理。 帮助学生进一步理解商用密码的运用场景。让学生通过视频思考，进一步加深对课堂所学内容的理解。 让学生巩固本堂课的内容，加深学生对所学知识的印象。
布置作业 回家下载在父母的陪同下查看有关于数据加密和解密的原理，并写一篇文章说明你对于数据解密的看法。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 通过数据解密课程，我们掌握了数据解密的技能，还树立了正确的价值观和社会责任感。我们深刻理解到，数据解密技术如果被滥用，可能会侵犯他人的隐私权和信息安全。因此，我们必须在使用这些技术时遵循法律法规，尊重他人的权利。我们期待在接下来的学习中继续探索数据解密的奥秘，并将其应用于实际问题的解决中。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、数据解密的过程二、数据解密的算法三、我国商用密码的发展 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
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第12课
数据解密
（浙教版）八年级
上
01
教学目标
02
新知导入
03
数据解密的过程
04
数据解密的算法
05
我国商用密码的发展
06
拓展延伸
08
课堂小结
07
课堂练习
09
板书设计
01
教学目标
1、信息意识：能够掌握数据加密与解密的基础理论，认识到保护数据安全的重要性，并掌握基本的密码学知识。
2、计算思维：能够通过编写程序来解决特定问题的过程可以帮助学生理解条件语句、循环结构等基本概念。
3、数字化学习与创新：能够利用计算机算法的原理来分析和解决问题的能力，加深对数据解密原理的理解。
4、信息社会责任：能够了解不同工具和技术的适用场景和局限性，以便在面对不同的安全需求时能够做出合理的选择。
02
新知导入
通过对数据解密的分析，理解数据解密的一般过程，掌握数据解密的简单算法;了解我国商用密码的发展历史，认识到发展自主可控技术的必要性。
探究：
1、对一个加密过的数据进行解密，其过程是如何实现的
2、对于重要的数据，你会怎样做好数据保护
02
新知导入
重要数据经过加密后转换为密文，当人们使用这些数据时，需要将密文进行解密，还原为原来的数据。
03
数据解密的过程
数据经过加密后，所有的访问者和数据的拥有者，都无法直接查看和使用数据，需要对其进行解密。解密是加密的逆过程，如图12-1所示。加密后的数据经过解密后，还原为“增强数据安全意识，预防个人隐私泄露。”的明文。
图12-1
03
数据解密的过程
在数据解密过程中，密钥起着关键的作用，如果其他人获得用于解密的密钥，密文的机密性将无法得到保证。密钥管理是信息安全的基础，管理和保护好密钥，关系个人隐私保护、企业商业秘密甚至国家安全。
日积月累
03
数据解密的过程
开动脑筋
在日常生活中，哪些数据需要通过加密解密来保障安全
1、个人身份信息：包括身份证号、护照号码、驾驶证号等，这些信息一旦泄露可能会导致身份盗窃或欺诈行为。
2、金融账户信息：如银行账号、信用卡号、支付密码等，这些信息的泄露可能导致经济损失或财产被盗。
3、健康记录：包括病历、诊断结果、治疗方案等敏感信息，保护这些数据的隐私对于维护患者的尊严和信任至关重要。
03
数据解密的过程
新知拓展
对一个加密过的数据进行解密，其过程是如何实现的
1、获取密文：这是已经通过加密算法处理过的数据，它对未经授权的访问者来说是不可读的。
2、确定解密算法：需要知道用于加密数据的算法，因为解密过程必须使用相同的算法来逆转加密过程。
3、获取密钥：对于对称加密，解密方必须拥有与加密方相同的密钥；对于非对称加密，解密方需要有一对公钥和私钥中的私钥。
03
数据解密的过程
新知拓展—软件解密
04
数据解密的算法
数据解密的算法，一般都涉及由发送方与接收方共同约定的密钥。根据不同的加密算法，相应解密算法也随之不同。例如，在替代加密法的解密过程中，使用与加密时相同的密钥，按照字母表进行反向的平移操作。接收者收到密文“Sbwkm”，由于密文看不懂，需要解密。接收者已知密钥为3，只要将密文中的每个字母用反向移3位后的字母替代即可得到明文，如图12-2所示为“S”的解密过程。
图12-2
04
数据解密的算法
密文解密的算法用自然语言描述如下:
初始:初始化明文变量mingwen。
输入:密文miwen。
处理:若密文中的字母介于“a~c”或“A~C”之间，该字母向后移23位;若密文中的字母介于“d~z”或“D~Z”之间，该字母向前移3位。
输出:明文mingwen。
解密流程图如图12-3所示。
图12-3
04
数据解密的算法
解密参考代码如图12-4所示。
图12-4
04
数据解密的算法
亲身体验
小组内制订一张26个字母与本身建立一--对应的替换表，对照替换表尝试将一段明文转换成密文，再对加密的密文进行解密，查看解密后的内容是否与明文相同。
04
数据解密的算法
新知拓展—国产密码算法
04
我国商用密码的发展
我国商用密码的发展起步于20世纪90年代开启的“金字”工程，商用密码技术、产品开始出现，在各个行业得到初步应用。2008~2018年，受电子政务、电子商务等数字化社会经济新模式的不断带动，政务、金融等重要领域的商用密码应用需求快速增长。与此同时，商用密码的技术标准体系不断完善，自主创新能力不断增强，这些都为商用密码产业的快速发展奠定了重要基础。
04
我国商用密码的发展
2019年《中华人民共和国密码法》颁布，商用密码发展进入了有法可依的新历史时期，该法律按照国家发展与改革的要求，大力促进商用密码产业健康发展。目前我国密码算法领域已经迅速崛起，算法理论研究与国际同步，如SM2、SM3、SM4等算法逐步成为国际标准。我国这些政策法律的颁布和密码技术的进步，为保护重要数据作出了重大贡献。
04
我国商用密码的发展
国产商密算法是我国自主研发、具有自主知识产权的一系列密码算法，具有较高安全性，由国家密码局公开并大力推广。我国公开的国产商用密码算法包括SM1、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9及祖冲之算法，其中SM2、SM3、SM4最为常用，用于对应替代RSA、DES、3DES、SHA等国际通用密码算法体系。
日积月累
04
我国商用密码的发展
随堂练习
通过网络学习《中华人民共和国密码法》，做一份密码法宣传资料。
1、密码法概述：密码法是我国首部全面规范密码应用和管理的专门法律，旨在规范密码应用和管理，促进密码事业发展，保障网络与信息安全，维护国家安全和社会公共利益，保护公民、法人和其他组织的合法权益。
2、密码法的重要意义：密码法的实施，对于加强我国密码管理，提升密码安全保障能力，促进密码技术进步和创新，具有十分重要的意义。
05
我国商用密码的发展
新知拓展
对于重要的数据，你会怎样做好数据保护
1、分类和识别敏感数据：首先需要对数据进行分类，识别哪些是敏感信息或关键资产。这包括个人信息、财务记录、知识产权等。了解数据的敏感性可以帮助确定适当的保护措施。
2、实施访问控制：限制对敏感数据的访问，只允许授权用户访问。使用强密码策略，并定期更新密码。考虑使用多因素认证增加额外的安全层。
3、加密数据：对存储和传输中的数据进行加密，可以防止未授权访问。
06
拓展延伸
1、经典加密算法
06
拓展延伸
2、加密算法的发展对于国家的影响？
（1）国家安全：随着网络攻击和数据泄露事件的增加，强大的加密算法对于保护国家的敏感信息至关重要。例如，政府通信、军事机密和关键基础设施的数据都需要通过加密来确保安全。
（2）经济影响：加密技术在金融行业中广泛应用，如在线银行、电子支付和股票交易等。这些应用的安全性直接关系到国家的经济稳定和发展。
（3）法律与监管：随着技术的发展，国家需要制定相应的法律法规来规范加密技术的使用和管理。
06
拓展延伸
3、加密算法对数据保护有哪些好处和坏处？
好处：
安全性提升：加密算法可以有效地防止未授权访问和数据泄露，提高数据的安全性。
坏处：
性能开销：加密和解密过程需要消耗计算资源，可能会影响系统的性能和响应速度。
06
拓展延伸
4、数据加密在社会上有哪些运用？
（1）通信安全：如电子邮件、即时通讯工具等使用加密技术来保护用户之间的通信内容不被第三方窃听。
（2）电子商务：在线购物和电子支付平台使用加密技术来保护用户的交易信息和个人隐私。
（3）云存储：云服务提供商使用加密技术来保护存储在云端的用户数据不被非法访问。
07
课堂练习
请回答数据加密在未来应该在哪些地方有所加强？
1、量子抗性加密：随着量子计算的发展，现有的许多加密算法可能会变得不再安全。因此，研究和开发能够抵御量子攻击的加密算法是未来的重点方向之一。
2、同态加密：同态加密允许在密文上直接进行计算并得到正确的结果，而无需先解密再加密。这种技术对于云计算和大数据处理非常有用，因为它可以在不暴露原始数据的情况下进行计算。
08
课堂小结
通过数据解密课程，我们掌握了数据解密的技能，还树立了正确的价值观和社会责任感。我们深刻理解到，数据解密技术如果被滥用，可能会侵犯他人的隐私权和信息安全。因此，我们必须在使用这些技术时遵循法律法规，尊重他人的权利。我们期待在接下来的学习中继续探索数据解密的奥秘，并将其应用于实际问题的解决中。
09
板书设计
数据解密
一、数据解密的过程
二、数据解密的算法
三、我国商用密码的发展
课后作业
1、回家下载在父母的陪同下查看有关于数据加密和解密的原理，并写一篇文章说明你对于数据解密的看法。
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