第1单元第3课《活动三 信息的加密与解密方法》教案 湘科版信息科技七年级下册.doc

第1.3课《活动三信息的加密与解密方法》教学设计

课题

活动三信息的加密与解密方法

单元

第一单元

学科

信息科技

年级

七年级

核心素

养目标

信息意识：关注信息保护，重视加密安全风险。

计算思维：运用逻辑思维和运算处理加密解密。

数字化学习与创新：用数字化工具创新，推动信息产业发展。

信息社会责任：保障信息传输安全，合理用技术，保国家信息安全。

教学重点

1、信息加密和解密的基本概念、过程和方法。

2、对称加密和非对称加密的特点和区别。

3、信息加密过程中的安全风险及防范意识。

教学难点

1、理解凯撒加密轮盘、位移加密等具体加密解密算法的原理并进行实际操作。

2、把握加密算法的自主可控对于国家信息安全的重要性。

3、如何在实际场景中合理选择和运用对称加密或非对称加密方式。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

第1.3课《活动三信息的加密与解密方法》

板书课题。

1、视频

2、随着互联网的发展，金融、商业、生产和管理等很多重要的活动都通过互联网开展，这对信息安全提出了更高的要求。通过互联网传送信息基本都采用加密的方式进行。

3、什么是信息加密？信息加密和解密的过程是怎样实现的？

视频导入

引入本节教学主题

讲授新课

信息加密的历史

随着社会的发展，信息的安全传播成为人们关注的问题。为了安全、秘密地传递信息，人们发明了很多方法。

古希腊的斯巴达人用斯巴达棒来传递加密信息

恺撒曾用此方法与其将军们进行联系

随着社会的发展，信息的安全传播成为人们关注的问题。为了安全、秘密地传递信息，人们发明了很多方法。

藏头诗：“千万孤独”表达了自已被贬永州的心境。

摩斯密码：一种时通时断的信号代码

维吉尼亚密码：是使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法

二、信息加密和解密的过程和方法

信息加密就是把明文转换成看起来无意义的乱码，信息解密就是把这些乱码还原成明文。通过对信息进行加密和解密，实现信息必威体育官网网址。

信息加密需要具备两个要素：加密方法（算法）和密钥。信息发送者使用加密算法和密钥对信息进行加密，信息接收者需要用解密算法和密钥对信息进行解密。

加密、解密过程模拟

加密和解密有两个基本要点。

1.发送方和接收方需要事先约定加密方法（算法），如用一组数字代表书中某个字的位置。

2.发送方和接收方需要使用同样一本字典（密钥）。

加密、解密一般过程

思考分析

在信息的加密和解密过程中，存在哪些安全风险?

在信息的加密和解密过程中，存在以下安全风险：

1、密钥管理风险：密钥泄露、密钥管理不当。

2、加密算法风险：算法漏洞、算法实现不当。

3、网络传输风险：中间人攻击、重放攻击。

4、实现层面风险：随机数生成问题、侧信道攻击。

5、人为因素风险：安全意识不足、社会工程攻击。

探究实践

两千多年前，罗马凯撒大帝曾使用过一种加密轮盘，对重要的军事信息进行加密。这是一种最简单的加密技术。加密轮盘分为外圈和内圈，效果图如下：

加密轮盘示意图

1.小组合作，查找凯撒加密轮盘加密原理的相关资料。

2.上网查找位移加密的基本算法，合作实现加密和解密过程。

为了提高加密和解密的安全性和效率，人们还发明了很多复杂的机械密码机。例如，拨号密码机使用一组带有字母和数字的拨号盘进行加密。每个字母和数字都有自己的编号，加密者拨打一个特定的号码来代表明文中的每个字母或数字，从而形成密文。

三、使用计算机进行加密和解密

使用替换法加密一段文字，需要进行大量的字符替换工作，手工操作方式效率低、准确性不高。计算机则大大提高了加密和解密的效率。

探究实践

1.上网有哪些信誉好的足球投注网站凯撒密码在线加密解密工具，开展小组合作，体验加密和解密的过程。

2.借助网络在线加密解密工具，尝试用不同的加密方法加密信息。

技术是一柄双刃剑，计算机既能帮助人们加密信息，提高信息传递的安全性，也能快速地破解密码，对信息的安全性造成威胁。

对称加密和非对称加密

一般分为对称加密和非对称加密两类。

对称加密

对称加密的主要特点是加密和解密使用同一个密钥。就像一把钥匙既可以上锁也可以解锁。替换加密、移位加密等都是对称加密。在互联网时代，为了保证信息安全，很多信息都需要经过加密传送。而用于解密的密钥要在网络中传输，被窃取的风险高。

信息链接

HTTP协议采用明文方式在浏览器和服务器之间传输信息，这些信息很容易被不法分子截取利用。因此，HTTP协议安全性不高，不适合传输账号、密码等敏感信息。为此，开发人员在HTTP协议之上增加了信息加密功能，成为HTTPS协议。对安全性要求较高的网站多采用HTTPS协议。

非对称加密

非对称加密的加密方式的密钥由公钥和私钥组成，它们互不相同且必须成对使用。

信息接收者不对外公开自己的私钥，公钥则发给信息发送者用于加密信息。信息接收者收到