3.4 加密与解密课件-2025-2026学年教科版高中信息技术必修一

该高中信息技术课件以“加密与解密”为核心，通过《消失的宝书》剧本杀情境导入，从密码破解方式（偷窥、字典、暴力破解）及实践测试入手，过渡到凯撒密码的加密解密原理分析与编程实践，最终结合《密码法》等法律知识，构建从情境问题到原理应用再到社会责任的学习支架。 其特色在于情境化任务驱动，通过运行Python程序测试密码强度、设计加密算法流程图、小组协作完善代码等实践，培养计算思维与数字化学习能力，结合“破解密文”任务提升信息意识，融入法律条文强化信息社会责任。学生在探究中掌握算法设计，教师可借助情境互动提升教学吸引力与效果。

加密与解密 --《消失的宝书》剧本杀 主讲人：廖坤 教授罗杰 刑警江坤 侦探罗林 剧情 简介 夜幕降临，名为罗杰的大学教授家中失窃，罗杰教授受伤昏迷，现场放着一个被打开的密码箱，箱中物品不知所踪。刑警江坤在侦探罗林的帮助下迅速展开调查，寻找线索，破解谜团，终于捕获间谍杰克。 间谍杰克 刑警江坤调查发现，罗杰教授收藏了一本书，该书中隐藏了一个神秘的地点，据说藏着无尽财宝和重要机密，这引起了众多黑市贩子和谍报组织的兴趣，而密码箱中失踪的，极大可能就是这本宝书。 情景一 思考：如果你是间谍你会如何破解密码箱密码？ 盗窃 方式 肩窥方式 1 1 2 2 3 3 字典破解 暴力破解 1、盗窃方式 一、密码破解之谜 10*10*10=1000种 我“看” 我“猜” 我“试” 请同学思考：假设使用了3位数字密码，有多少种组合方式？    运行“数据安全性测试程序.py”，测试不同长度的数字密码被破解的时间，体验在线密码强度测试工具，思考安全密码的要求？ 一、密码破解之谜 （1）相同长度的密码破解的时间 。（A.相同 B.不同） （2）密码长度越长，破解时间越 。（A.长 B.短) （3）如果密码中要添加字母，猜测破解的时间 。（A.长 B.短) 结论： 实践1： B A A 密码长度 密码值 破解时间 5位 12567 98302 7位 1234567 9784302 9位 123456789 321809456 0秒1.003毫秒 0秒2.998毫秒 0秒43.972毫秒 0秒335.792毫秒 4秒183.252毫秒 11秒143.614毫秒 在执行任务的过程中罗林获得了新的线索，间谍“Jack”即将把书进行转移，但与此同时也暴漏了侦探身份。为了将线索传递给组织，并防止被敌方发现，他必须对情报进行加密。加密方式有很多，你能给罗林提供帮助吗？。 情境二 思考：如果你是侦探罗林，你会如何对信息加密呢？ Jack 凯撒密码加密原理： 将字母表中的字母向前（或向后）按照一定数目进行偏移。 APPLE ETTPI 位移4位 二、数据“隐身术”——凯撒密码加密 明文 密文 原始信息。 加密后的信息。 加密或解密算法中输入的参数。 密钥 二、数据“隐身术”——凯撒密码加密 1、凯撒密码加密原理分析 X-Z：向前偏移23 A-W：向后偏移3位 2、chr()函数：将整数型转换成字符型 1、ord()函数：将字母转换成整数型 （A<=明文<=W） （X<=明文<=Z） 密文= ord(明文)+3 chr( ) chr( ) ord(明文)-23 密文= 将明文、密文、密钥建立数学关系表达式？ （A<=明文<=W） 明文+3 （X<=明文<=Z） 明文-23 盗窃 方式 二、数据“隐身术”——凯撒密码加密 2、根据前面的，请同学们设计出对单个小写字母的加密程序算法流程图。 开始 输入明文 ‘A'<=明文<='W' 密文=明文+3 ‘X’<=明文<='Z' 密文=明文-23 密文=明文 输出密文 结束 是 否 是 否 二、数据“隐身术”——凯撒密码加密 3、实践2：小组讨论，完善补充加密程序代码，借助代码纠错助手，解决代码问题。 在同学们的帮助下，侦探罗林顺利将间谍身份以及与谍报组织的交易时间和地点加密后发到了江警官的手机上：Mdfn Prqgdb Khlvkl，请同学们为江警官破译出罗林发给他的密文信息。 情境三 思考：你能帮助江警官破译加密信息吗？ Mdfn Prqgdb Khlvkl 1、打开AI网页：体验凯撒密码暴力破解过程，可指定不同的偏移量，了解凯撒密码破解过程。 三、揭秘“隐身术”——凯撒密码解密 三、揭秘“隐身术”——凯撒密码解密 2.小组交流讨论:凯撒密码解密原理。 方法指导：解密是加密的逆运算，加密向后偏移3位，解密则向前偏移3位。 A-W——>密文=chr(ord(明文)+3) ——> D-Z X-Z——>密文=chr(ord(明文)-23 ）——>A-C 加密： 解密： A-W<——明文= <—— D-Z X-Z<——明文= <——A-C 明文 密文 chr(ord(密文)-3) chr(ord(密文)+23 ） 盗窃 方式 三、揭秘“隐身术”——凯撒密码解密 实践3：请将加密程序改成解密程序。 拓展提升： 理解了计算机解密的原理，同学们可以运行“凯撒密码 解密.py”帮助江警官破译的手机信息。 密文：Mdfn Prqgdb Khlvkl 实践活动4: ？ 线索加密：Jack Monday Heishi 在同学们的帮助下，刑警江坤借助计算机顺利破解了信息，知道了罗杰教授的书是被间谍杰克盗取，并将在周一与谍报组织在黑市进行交易，他通过各种侦查技术手段，找到了交易地点，破坏了交易的进行，从而找到了丢失书籍。 谜案破解 四、密码学与网络安全 《中华人民共和国密码法》由十三届全国人大常委会第十四次会议于2019年10月26日表决通过，自2020年1月1日起施行。 ★坚持中国共产党对密码工作的领导。中央密码工作领导机构对全国密码工作实行统一领导。 ★任何组织或者个人不得利用密码从事危害国家安全、社会公共利益、他人合法权益等违法犯罪活动。 四、密码学与网络安全 《中华人民共和国网络安全法》由全国人民代表大会常务委员会于2016年11月7日表决通过，自2017年6月1日起施行。 ★任何个人和组织不得从事非法侵入他人网络、干扰他人网络正常功能、窃取网络数据等危害网络安全的活动;不得提供专门用于从事侵入网络、干扰网络正常功能及防护措施、窃取网络数据等危害网络安全活动的程序、工具。 四、密码学与网络安全 思考： 1. 凯撒密码是否安全？ 2. 如何提高凯撒密码的安全性？ 总结 summarize 盗密方式及密码安全 加密和解密的基本原理 凯撒密码加密和解密 同学们再见！-- Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.52 $