執(zhí)教班級(jí)：高一（1）（2）（3）（4）（5）
課時(shí)安排： 2
教學(xué)目標(biāo)
信息意識(shí)：
1.防范“盜竊”行為，保障數(shù)據(jù)安全。
2.設(shè)置安全密碼保護(hù)數(shù)據(jù)安全。
3.了解數(shù)據(jù)加密的歷史。
4.認(rèn)識(shí)到加法密碼的基本原理和算法。
計(jì)算思維：
1.通過任務(wù)一窮舉破解密碼感受運(yùn)算速度，分析有哪些影響破解速度的因素。
2.破解凱撒密碼的過程中理解加密與解密算法。
社會(huì)責(zé)任：了解密碼盜竊方式，理解對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的意義。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：
1.用窮舉法破解密碼。
2.保障數(shù)據(jù)安全的技巧。
3.愷撒密碼的加密與解密算法。
教學(xué)難點(diǎn)：
提高效率窮舉法破解密碼。
理解凱撒密碼的加密與解密算法。
第一課時(shí)
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
媒體或技術(shù)應(yīng)用
一、導(dǎo)入
1.學(xué)生預(yù)習(xí)，閱讀第77頁(yè)“任務(wù)一 解開網(wǎng)站賬號(hào)被盜之謎”之“活動(dòng)1 防范‘盜竊’行為”，填寫第78頁(yè)的表3.4.1。
盜竊方式
防盜竊措施
肩窺方式
我們可以在輸入密碼時(shí)遮擋自己的操作過程，防止別人偷看密碼信息；或者確定環(huán)境安全后再進(jìn)行操作
字典破解
密碼不要用生日、姓名及拼音縮寫、手機(jī)號(hào)、簡(jiǎn)單數(shù)字組合、單詞、身份證號(hào)、用戶Id
暴力破解
同時(shí)包含大小寫字母、數(shù)字、特殊符號(hào)，不少于8個(gè)字符
2.教師檢查，并評(píng)講填寫情況，引出數(shù)據(jù)安全、密碼的話題。
二、新知
一、密碼
定義：密碼是指用來(lái)核對(duì)用戶ID以驗(yàn)證用戶就是本人的一組字符。
師：播放視頻《終結(jié)者II審判日》片段。引出問破解5位、7位和9位密碼的所需時(shí)間。
【活動(dòng)2】：設(shè)置安全密碼
打開教科書配套資源中的“數(shù)據(jù)安全性測(cè)試.py”，填寫表3.4.2。
密碼長(zhǎng)度
密碼值
破解時(shí)間
5位
12567
1.0毫秒
98302
15.6毫秒
7位
9位
表3.4.2 窮舉搜索密碼需要的時(shí)間
實(shí)現(xiàn)窮舉搜索的自定義函數(shù)jiemi()的程序代碼如下：
def jiemi():
d1=() #獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間d1
p=int(varin.get()) #獲取輸入文本框的數(shù)字密碼
fr i in range(0,p+1): #從0循環(huán)到正確密碼數(shù)值
if i==p: #如果密碼相同
d2=() #獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間d2
d=d2-d1 #取得時(shí)間差
#在輸出文本框中顯示解密用時(shí)
varut.set(str(d.secnds)+"秒"+str(d.micrsecnds/1000)+"毫秒")
程序運(yùn)行效果如下：
?varin和varut是程序中的兩個(gè)文本框?qū)ο?，分別用來(lái)接收輸入的密碼和顯示解析密碼所需時(shí)間。
?get和set是文本框的兩個(gè)方法，分別用于接收文本框中的數(shù)據(jù)和在文本框中顯示輸出數(shù)據(jù)。
【想一想】
如果密碼包含大小寫英文字母，那么5位、7位、9位密碼的最大循環(huán)次數(shù)分別是多少次？估算你的電腦分別需要多少時(shí)間試探？
2.如果密碼包含數(shù)字、大小寫英文字母和鍵面特殊字符（不含空格共有32個(gè)鍵面特殊字符），那么5位、7位、9位密碼的最大循環(huán)次數(shù)分別是多少次？估算你的電腦分別需要多少時(shí)間試探？
二、創(chuàng)建安全密碼的一般技巧
使用長(zhǎng)度不少于8個(gè)字符的密碼。密碼長(zhǎng)度越長(zhǎng)越不容易被破解。
在可能的情況下，盡量使用字母、數(shù)字和特殊字符（如￥，#）相結(jié)合的密碼。
不要使用電話號(hào)碼、身份證號(hào)或生日等信息作為密碼。
不要使用整個(gè)用戶ID或用戶ID的一部分作為密碼。
不要使用字典中能找到的詞語(yǔ)作為密碼，即使是字母次序顛倒過來(lái)的常用詞語(yǔ)也不可以。
為保障數(shù)據(jù)安全，還可采取限制登錄次數(shù)、使用驗(yàn)證碼、使用用戶的具有排他性的自然特征（如指紋、人臉等）作為身份驗(yàn)證依據(jù)等措施。
四、小結(jié)
一、密碼防盜措施
用戶：
肩窺方式：我們可以在輸入密碼時(shí)遮擋自己的操作過程，防止別人偷看密碼信息；或者確定環(huán)境安全后再進(jìn)行操作。
防字典破解：設(shè)置安全密碼，不用生日、姓名及拼音縮寫、手機(jī)號(hào)、簡(jiǎn)單數(shù)字組合、單詞、身份證號(hào)、用戶Id等等。
防暴力破解：設(shè)置安全密碼，要同時(shí)包含大小寫字母、數(shù)字、特殊符號(hào)，不少于8個(gè)字符。
服務(wù)運(yùn)行商：
限制次數(shù)、驗(yàn)證碼或使用用戶的具有排他性的自然特征（指紋、人臉等）措施防止數(shù)據(jù)被盜。
課后作業(yè)：1.有可視化界面程序中的jiemi()函數(shù)中的fr循環(huán)改為while條件循環(huán)，運(yùn)算速度是提高了，還是降低了？
2.再將i=i+1改為i+=1，運(yùn)算速度有無(wú)變化？

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高中信息技術(shù)教科版 (2019)必修1 數(shù)據(jù)與計(jì)算電子課本

3.4 加密與解密

版本： 教科版 (2019)

年級(jí)： 必修1 數(shù)據(jù)與計(jì)算

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