单元五 任务1 加密和认证技术（教案）-《计算机网络应用基础》（高教版）同步精品课堂

《计算机网络应用基础》 (高等教育出版社)教案 课 题 5.1 加密和认证技术 课 型 新授 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 教材在编写上，注重理论与实际应用的结合，通过具体的案例和通俗易懂的语言介绍了加密技术和认证技术的基本概念、原理和常用方法。内容由浅入深，从简单的加密算法到复杂的认证机制，逐步引导学生理解和掌握相关知识，符合中职学生的认知规律。此外，教材中还融入了一些实际的网络安全场景，让学生能够将所学知识与现实生活联系起来，增强了学习的实用性和趣味性。但由于加密和认证技术涉及较多的专业术语和抽象概念，对于中职学生来说，理解起来可能存在一定的难度，需要教师在教学过程中进行适当的引导和讲解。 学情分析 1. 学生已经掌握了一定的计算机基础知识和网络基本概念，对网络的应用有一定的了解，但对于网络安全方面的知识接触较少，对加密和认证技术的概念比较陌生。 2. 学生更倾向于实践操作和直观的学习方式，对于抽象的理论知识学习兴趣相对较低，注意力集中的时间相对较短。 学习目标 知识与技能： 1. 了解加密技术和认证技术的基本概念。 2. 掌握对称加密和非对称加密的基本原理和特点。 过程与方法： 1. 通过案例分析、小组讨论等方式，培养学生分析问题和解决问题的能力。 2. 通过实际操作演示，让学生直观感受加密和认证技术的应用过程，提高学生的实践能力。 情感态度与价值观： 1. 培养学生的网络安全意识，认识到加密和认证技术在保护信息安全中的重要性。 2. 激发学生学习计算机网络知识的兴趣，培养学生的自主学习能力和创新精神。 学习重难点 教学重点： 1. 加密技术的基本概念，包括对称加密和非对称加密的原理和特点。 2. 认证技术的基本概念和常见类型。​ 教学难点： 1. 对称加密和非对称加密的原理区别。 2. 理解加密和认证技术在实际网络环境中的应用机制。 教学方法 讲授法、小组讨论法、案例教学法 课前准备 教师：教案、PPT课件 学生：课前预习 教学媒体 电子课件、多媒体 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 【课程导入】 1. 提问：“同学们，你们有没有遇到过 QQ 账号或者游戏账号被盗的情况呢？如果遇到了，你们知道是什么原因导致的吗？” 2. 引导学生思考和回答，然后总结：“账号被盗很可能是因为我们的账号密码没有得到有效的保护，被不法分子获取了。在网络世界中，我们的信息安全面临着很多威胁，那么如何保护我们的信息安全呢？这就涉及到我们今天要学习的加密和认证技术。”​ 积极思考教师提出的问题，回忆自己是否有过账号被盗的经历，并尝试分析原因。认真听取教师的总结，对加密和认证技术产生好奇。 通过学生身边的案例提问，引起学生的共鸣，激发学生的学习兴趣，自然地引出本节课的教学内容。 活动二： 调动思维 探究新知 【传授新知】 · 加密技术​ 1. 加密技术的基本概念：“加密技术是指将明文信息通过一定的算法转换为密文信息，以防止信息在传输和存储过程中被未授权的人获取和理解。”​ 2. 对称加密技术： 对称加密的原理：“对称加密是指加密和解密使用相同密钥的加密方法。就像我们用一把钥匙锁门，再用同一把钥匙开门一样。” 举例说明：“比如我们常用的压缩软件中的加密功能，就是采用了对称加密技术。” 演示使用压缩软件对一个文本文件进行加密和解密的过程：首先创建一个文本文件，输入一些内容，然后使用压缩软件对其进行加密，设置一个密码，接着再解密该文件，让学生观察加密和解密都需要输入相同的密码。 总结对称加密的特点：“对称加密的优点是加密和解密速度快，效率高；缺点是密钥的管理和分发比较困难，如果密钥被泄露，信息就会被破解。” 3. 非对称加密技术： 非对称加密的原理：“非对称加密是指加密和解密使用不同密钥的加密方法，这两个密钥分别是公钥和私钥。公钥可以公开给别人，私钥则由自己保存。用公钥加密的信息，只有用对应的私钥才能解密；用私钥加密的信息，只有用对应的公钥才能解密。” 举例说明：“我们在进行网上银行交易时，就用到了非对称加密技术。银行会给我们一个 U 盾，里面存储着私钥，而银行的系统则拥有对应的公钥。” 用比喻的方式帮助学生理解：“可以把公钥想象成一个公开的邮箱地址，任何人都可以往里面发邮件（用公钥加密信息），但只有拥有邮箱钥匙（私钥）的人才能打开邮箱查看邮件（解密信息）。” 总结非对称加密的特点：“非对称加密的优点是密钥管理和分发比较方便，安全性较高；缺点是加密和解密速度较慢，效率较低。” 4. 对比对称加密和非对称加密的区别： 理解加密技术的基本概念。观察教师的演示过程，感受对称加密的应用。积极思考，结合教师的举例和比喻，理解对称加密和非对称加密的原理。对比表格，加深对两种加密方式区别的理解。​ 通过讲解、演示和对比，让学生全面了解加密技术的基本概念和两种主要加密方式的原理、特点及应用场景，突破教学重点。 活动三： 调动思维 探究新知 【传授新知】 · 认证技术 1. 认证技术的基本概念：“认证技术是指确认用户身份的技术，以确保只有授权的用户才能访问特定的资源或进行特定的操作。” 2. 常见的认证技术： ①密码认证：“密码认证是最常见的认证技术，用户通过输入正确的用户名和密码来证明自己的身份。比如我们登录 QQ、微信时输入的密码就是一种密码认证。” 提问：“同学们，你们设置的密码一般是简单的还是复杂的呢？简单的密码容易被破解，大家知道如何设置一个安全的密码吗？” 引导学生讨论。 总结设置安全密码的方法：“安全的密码应该包含大小写字母、数字和特殊符号，长度不宜过短，并且不要使用生日、手机号等容易被猜测的信息作为密码。” ②生物特征认证：“生物特征认证是利用人体的生物特征来进行身份认证的技术，如指纹认证、人脸识别、虹膜识别等。这些生物特征具有唯一性和稳定性，很难被复制。” 举例：“现在很多手机都支持指纹解锁和人脸识别解锁，这就是生物特征认证的应用。”​ 展示一些生物特征认证的图片或视频，如指纹识别器、人脸识别门禁等。 ③其他认证技术：简单介绍动态口令认证、USB Key 认证等，如 “动态口令是一种一次性的密码，每隔一段时间会自动更新，我们在进行网上银行转账时收到的短信验证码就是一种动态口令。”​ 了解认证技术的基本概念。参与关于密码设置的讨论，分享自己设置密码的习惯。观察图片或视频，了解生物特征认证的应用。记录常见的认证技术及其特点。 通过讲解和举例，让学生了解常见的认证技术，认识到认证技术在保护信息安全中的重要作用，进一步丰富学生的知识体系。 活动四： 巩固练习 素质提升 【随堂检测】 1. 以下加密方式中，加密和解密使用的是相同密钥的是（ ）​ A. 非对称加密​ B. 对称加密​ C. 数字签名​ D. 哈希加密 2. 在网上银行交易中，常使用 U 盾来保障安全，其中 U 盾主要存储（ ）​ A. 公钥​ B. 对称密钥​ C. 私钥​ D. 哈希值 3. 下列属于生物特征认证技术的是（ ）​ A. 输入密码登录账号​ B. 接收短信验证码 C. 指纹解锁手机​ D. 使用 USB Key 进行身份验证 4. 关于对称加密和非对称加密的区别，下列说法正确的是（ ）​ A. 对称加密安全性比非对称加密高​ B. 非对称加密加密解密速度比对称加密快​ C. 对称加密密钥管理比非对称加密方便​ D. 非对称加密适用于密钥交换场景 学生按照教师布置的任务，独立完成练习，遇到问题可以向教师请教或与同学讨论。 通过课堂练习，让学生巩固所学的网络命令，提高实际操作能力。​ 课堂小结 作业布置 课堂小结： 回顾本节课所学的主要内容：“同学们，今天我们学习了加密技术和认证技术，谁能说说加密技术有哪两种主要方式，它们各有什么特点？认证技术又有哪些常见的类型呢？” 作业布置： 1. 完成书本P168作业。 2. 尝试给自己的一个重要文件设置一个复杂的密码进行加密，并记录加密过程。 板书设计 一、加密技术 1. 基本概念：将明文转换为密文​ 2. 对称加密​ 原理：加密和解密使用相同密钥​ 特点：速度快，效率高；密钥管理困难，安全性较低​ 举例：压缩软件加密​ 3. 非对称加密​ 原理：加密和解密使用不同密钥（公钥和私钥）​ 特点：密钥管理方便，安全性较高；速度慢，效率低 2、 认证技术 1. 基本概念：确认用户身份​ 2. 常见类型​ 密码认证：输入用户名和密码，如登录 QQ​ 生物特征认证：指纹、人脸等，如手机解锁​ 其他：动态口令、USB Key 等 教学反思 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 $$