第30课 系统安全需升级　　课件 2024—2025学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

义务教育信息科技课程资源 八年级 第30课　系统安全需升级 第六单元 物联网安全 义务教育信息科技课程资源 1 学习目标 1 2 了解提升数据采集安全的方法，能够开展摄像头活体检测实践。 了解身份认证技术，认识物联系统安全的重要性。 第30课 学习目标 义务教育信息科技课程资源 2 在前面的学习中，已经完成了物联门锁系统的设计和实现。和其他系统一样，物联门锁系统也需要迭代和完善。在学习了物联网安全知识后，你知道如何提高物联门锁系统的安全性吗？ 第30课 课堂导入 问题情境 义务教育信息科技课程资源 一 体验摄像头活体检测 三 巧用数据加密传输 二 探究身份认证技术 学习内容 第30课 学习内容 义务教育信息科技课程资源 4 前面欺骗传感器的内容介绍了可以用照片欺骗摄像头，因此之前设计的物联门锁存在很大的安全隐患。 如何提高物联门锁系统安全性呢？ 第30课 学习内容 实践导入 探究实践一 探究实践二 一、体验摄像头活体检测 义务教育信息科技课程资源 5 一、体验摄像头活体检测 第30课 学习内容 为了防止被照片欺骗，物联门锁系统可以增加张嘴、眨眼等面部动作的识别功能，摄像头在识别人脸的同时，让用户做张嘴、眨眼等动作，只有成功识别出这些面部动作才会被认为是真人。 活体检测思路 实践导入 探究实践一 探究实践二 义务教育信息科技课程资源 6 一、体验摄像头活体检测 第30课 学习内容 实践导入 探究实践一 探究实践二 设计活体检测算法 对物联门锁进行改进。在进行人脸识别时，用户需要做出张嘴、眨眼等面部动作，物联门锁只有在成功识别出面部动作后才打开门锁。 主要代码 义务教育信息科技课程资源 7 一、体验摄像头活体检测 第30课 学习内容 实践导入 探究实践一 探究实践二 设计活体检测算法 主要代码 义务教育信息科技课程资源 8 第30课 学习内容 仅通过面部动作识别，依然无法解决利用视频欺骗的问题。攻击者可以事先通过人工智能换脸技术生成一段包含面部动作的视频，来欺骗物联门锁系统。因此，想要更有效地进行活体检测，更好的方案是使用深度摄像头采集脸部的三维特征，并配合更复杂的算法提升物联门锁系统的安全性。 一、体验摄像头活体检测 义务教育信息科技课程资源 9 在物联门锁系统中，远程开锁功能是通过门锁在 MQTT 服务器中订阅主题“Door/Lock”，如果收到消息“open”，则开锁。这就意味着任何人只要接入了该 MQTT 服务器，都可以向门锁发送“open”指令打开门锁，进而引发安全风险。 用户身份认证可以让物联门锁系 统知道“谁”在开门，如果是非法用 户，则可以拒绝开门操作，从而提升 系统安全性。 第30课 学习内容 二、探究身份认证技术 实践导入 探究实践一 探究实践二 探究实践三 义务教育信息科技课程资源 10 二、探究身份认证技术 第30课 学习内容 任务1：设计身份认证方案 以小组为单位提出一个物联门锁系统身份认证设计方案，填写表格 。例如，可以将用户名和密码数据加入消息中，设置如“user1, psd123, open”的消息格式。 方案名称 身份认证方式 设计理由 方案一 用户名和密码 比较常用，不需要额外硬件 实践导入 探究实践一 探究实践二 探究实践三 义务教育信息科技课程资源 11 二、探究身份认证技术 第30课 学习内容 1．增加数据存储，可以采用列表等方式存储用户名、密码等数据。 实践导入 探究实践一 探究实践二 探究实践三 任务2：模拟实现用户身份认证功能 义务教育信息科技课程资源 12 二、探究身份认证技术 第30课 学习内容 2．进行身份认证，利用 split( )解析数据，进行数据对比后决定是否执行开锁动作。 实践导入 探究实践一 探究实践二 探究实践三 任务2：模拟实现用户身份认证功能 主要代码 义务教育信息科技课程资源 13 二、探究身份认证技术 第30课 学习内容 3．开展测试，非授权用户发送开锁消息后，检查舵机是否转动。 实践导入 探究实践一 探究实践二 探究实践三 任务2：模拟实现用户身份认证功能 义务教育信息科技课程资源 14 　　生活中，很多用户习惯在不同的系统中使用相同的用户名和密码。一旦某个系统的数据泄露，用户在其他平台上的数据安全也会受到威胁。 　　在物联门锁系统中增加身份认证会显著提高该系统的安全性。但用户 名、密码数据在网络传输过程中使用明文，有泄露的风险。通过对传输数据进行加密可以较好地解决数据传输过程中的泄露问题。 第30课 学习内容 三、巧用数据加密传输 义务教育信息科技课程资源 15 第30课 课堂总结 1．在实践活动中，通过优化算法实现摄像头活体检测功能。 2．在实践活动中，通过实现简单身份认证技术，提升物联门锁安全。 3．利用算法设计加密传输规则。 义务教育信息科技课程资源 16 选择一种加密算法对物联门锁系统中传输的数据进行加密，修改物联门锁系统的程序，实现该功能。 第30课 拓展与提升 义务教育信息科技课程资源 17 $$