第三单元挑战探究密码安全问题 教案--2020-2021学年高中信息技术沪科版（2019）必修1

第三单元挑战 探究密码安全问题 ■教材分析 “探究密码安全问题”这一小节，立足于从简单问题出发，研究密码安全问题，分析计算机破解密码之“谜”，让学生自己动手动脑，发现并掌握密码安全之匙。另信息安全无论对国家、集体还是个人都是十分重要的。保证个人信息安全的重要举措之一是设置安全级别高的密码。那么，怎样的密码设置才是安全的？大多数学生可能都有类似的困惑。有了算法和程序设计的基础之后，学生已具备了解决困惑需要的本领和技能，并且，这样的内容对于提升学生信息素养的重要性也是不言而喻的。 ■教学目标 1、知识和技能 （1）了解密码的暴力破解——枚举法。 （2）了解枚举法实现的环境和条件。 （3）设计枚举法的算法，编程实现“三位数字密码锁”的密码破解。 2、过程与方法 从简单问题出发，研究密码安全问题，分析计算机破解密码之“谜”，让学生自己动手动脑，发现并掌握密码安全之匙。 3、情感态度与价值观 （1）体验破解密码之“谜”，产生对程序设计的求知欲，形成积极主动地学习态度； （2）通过“探究密码安全问题”，培养他们严谨、缜密、科学的程序设计作风。 ■教学重点： 掌握枚举法实现的条件，设计枚举法并实现“三位数字密码锁”的程序设计。 ■教学难点： 设计枚举法并实现“三位数字密码锁”的程序设计。 ■教学准备 计算机教室，Python,投影机。 ■教学过程： 一、导入 今天教师给每一位同学都带了一份礼物，就放在这个箱子里，如果你们能用今天学到的知识和自己的智慧打开这把密码锁，这里面的礼物就是你们的了。怎么样？有没有信心打开？那现在就开始我们的探索之旅密码锁的秘密。 谁来说说你在什么地方或物品上见到过密码锁？ 播放一段小视频。 二、分析密码的破解原理 密码分析之所以能够成功破译密码，最根本的原因是明文中有冗余度。攻击或破译怒那的方法主要有三种：枚举法、统计分析攻击、数学分析攻击。 所谓枚举是指，密码分析者采用依次试遍所有可能的的秘钥对所获密文进行破解，直至得到正确的明文；或者用一个确定的秘钥对所有可能的明文进行加密，直至得到所得的密文。只要有足够的时间和存储空间，枚举攻击原则上是可行的，但是集中面积算时间和存储空间都受到限制，只要秘钥足够长。这种方法往往不行。 统计分析攻击是指密码分析者涌过分析密文和明文的统计规律来破译密码。密码分析者对截获的密文进行统计分析