3.2.1 信息系统安全与防护第一课时（教学设计）信息技术浙教版2019必修2

3.2 《信息系统安全与防护》（教学设计） 年级 高二年级 课时 1课时 课题 3.2 《信息系统安全与防护》 教学 目标 1.理解数据加密的重要性和基本方式（核心素养：信息意识） 2.能够利用Python语言编写简单的数据加密程序（核心素养：计算思维） 教学 重难点 重点：理解数据加密程序 难点：理解数据加密程序 教学 准备 教学过程 师生活动 设计意图 一、 讨 论 1.视频：数字化浪潮下，你的数据是否安全 2.12306数据泄露回应：网站数据库所有用户密码均为多次加密的非明文转换码 3.讨论：如何有效规避数据泄露风险 通过相关材料引导学生关注数据泄露问题 进而理解数据加密的重要性 二、 讲授 1.大量信息以数据形式存放在信息系统，都面临安全问题 如何确保数据保密性，不可否认性，完整性 保密性→数据加密 不可否认性→数字签名 完整性→数据容灾备份 2.区别口令与密码 平时使用的这些登陆密码其实应该称作口令，用于认证身份，并不是真正意义上的加密代码。 密码通常是指按特定编码规则，对通信双方的数据信息进行从明文到密文变换的一种技术方法。比如摩斯密码 3.视频：密码的起源 4.密钥：指在密码算法中引进的控制参数，对一个算法采用不同的参数值，其解密结果就不同。加密算法中的控制参数称为加密密钥，解密算法中的控制参数称为解密密钥 5.密码体系：明文，密文，密钥，加密算法，解密算法 常见的加密函数形式：C=EK1(P) 常见的解密函数形式：P=DK2(C) 通过讲授理清密码的相关概念，修正原有认知 三、 1.置换密码：将明文中每个位置的字符用其它字符代替 凯撒密码的程序实现 ①26个字母之间如何转换 根据ASCII码表 ②哪两个函数可以实现内码和字母之间的转换 chr() ord() ③如何保证字母在26个字母范围内变换（如Y向右偏移3位变回B） 核心程序： 　加密chr((ord(x)-ord("a")+key)%26 +ord("a")) 解密chr((ord(x)-ord("a")-key)%26 +ord("a")) （注意％有循环防溢出的作用） 程序实现change( )、encrypt( )、decrypt( )、main( ) 实践练习：补充完善代码 ①实现对单个字符的转换 ②实现对整个字符串的加密／解密 ③主程序：调用对应的函数 ２.换位密码:将明文中的字母按照一定的规则重新排列 逆序法：How are you? → ?uoy era woH ①置换密码和换位密码有什么异同点？ 　置换密码有会修改字符，换位密码修改位置（无其他字符出现） ②逆序法换位密码有用到密钥么？还有其他换位方式么？ 　　可以分组换位，可以每个字符偏移不同位数 ③如何用python实现逆序法算法? 　　字符串步长为负一 s[::-1] ３.简单异或：将明文转为二进制，按位进行异或运算 异或运算规则：0⊕0=0 0⊕1=1 1⊕0=1 1⊕1=0 4.对称和非对称密码体制 ①根据加密密钥和解密密钥是否相同可以分为对称密码体制和非堆成密码体制 ②视频介绍对称和非对称密码体制 分别介绍３种不同的加密算法， 通过拆解问题帮助学生回顾必修一的内容，再综合运用 课 堂 小 结 一、密码 口令与密码 密码体系 二、简单加密算法 置换加密 换位加密 简单异或 三、对称密码体制和非对称密码体制 反 思 评 价 本节重点在于密码和加密算法，学生相关的认知程度不高，因此先通过案例引起学生讨论与思考进而关注到数据加密问题。同时结合学视实际让学生认识到生活中的密码为口令与我们所说的加密不同。关于加密算法的编写涉及到必修一的内容，因此在课堂教学时要进行必要的复习唤醒学生的记忆，再让学生综合运用锻炼计算思维 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$