教科版 (2019)必修1 数据与计算3.4 加密与解密获奖教案设计

这是一份教科版 (2019)必修1 数据与计算3.4 加密与解密获奖教案设计，共4页。
















课题
必修1 3.4 加密与解密
单元
3
学科
信息技术
年级
高一
学习


目标
学习数据加密和解密的知识，树立保护数据安全的意识。
重点
会分析生活中由密码引起的数据安全问题，理解对数据进行保护的意义。
难点
用穷举法破解密码。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
1.学生预习，阅读第77页“任务一 解开网站账号被盗之谜”之“活动1 防范‘盗窃’行为”，填写第78页的表3.4.1。


2.教师检查，并评讲填写情况，引出数据安全、密码的话题。



学生预习，阅读第77页“任务一 解开网站账号被盗之谜”之“活动1 防范‘盗窃’行为”，填写第78页的表3.4.1。
学生通过预习阅读第77页“任务一 ”，从而学习和了解密码盗窃的相关知识。
讲授新课
二、密码


密码是指用来核对用户ID以验证用户就是本人的一组字符。


活动2设置安全密码


打开教科书配套资源中的“数据安全性测试.py”，运行并测试穷举搜索一个5位、7位和9位的数字密码，分别需要多长时间，填写表3.4.2。（详见配套资源“数据安全性测试(有界面).py”）











表3.4.2 穷举搜索密码需要的时间


密码长度
密码值
破解时间

5位
12567
1.0毫秒


98302
15.6毫秒

7位
1248906
101.006毫秒


9784302
425.524毫秒

9位
132657980
5秒156.794毫秒


321809456
12秒544.216毫秒

根据你实践的结果研究下面的pythn代码，想一想，如果密码中还有字母，破解的时间会变成吗？请于同学们讨论创建安全密码的方法。


实现穷举搜索的自定义函数jiemi()的程序代码如下：


def jiemi():


d1=() #获取当前系统时间d1


p=int(varin.get()) #获取输入文本框的数字密码


fr i in range(0,p+1): #从0循环到正确密码数值


if i==p: #如果密码相同


d2=() #获取当前系统时间d2


d=d2-d1 #取得时间差


#在输出文本框中显示解密用时


varut.set(str(d.secnds)+"秒"+str(d.micrsecnds/1000)+"毫秒")


程序运行效果如下：





varin和varut是程序中的两个文本框对象，分别用来接收输入的密码和显示解析密码所需时间。


get和set是文本框的两个方法，分别用于接收文本框中的数据和在文本框中显示输出数据。


创建安全密码的一般技巧


1、使用长度不少于8个字符的密码。密码长度越长越不容易被破解。


2、在可能的情况下，尽量使用字母、数字和特殊字符（如￥，#）相结合的密码。


3、不要使用电话号码、身份证号或生日等信息作为密码。


4、不要使用整个用户ID或用户ID的一部分作为密码。


5、不要使用字典中能找到的词语作为密码，即使是字母次序颠倒过来的常用词语也不可以。


为保障数据安全，还可采取限制登录次数、使用验证码、使用用户的具有排他性的自然特征


（如指纹、人脸等）作为身份验证依据等措施。
学生学习密码的概念。





运行程序“数据安全性测试”，感知密码长度和破解密码时间的关系。


























学生研究下面的代码，讨论创建密码的方法。




































































学生学习varin和varut两个文本框对象。


学习创建安全密码的一般技巧。
让学生理解密码的概念。





运行程序“数据安全性测试”，感知密码长度和破解密码时间的关系。


























让学生研究下面的代码，讨论创建密码的方法，从而对密码长度和破解时间有更深的认识。





















































让学生学习varin和varut两个文本框对象。


让学生学习创建安全密码的一般技巧。
课堂小结
1、防字典破解：设置安全密码，不用生日、姓名及拼音缩写、手机号、 简单数字组合、单词、身份证号、用户ID等。


2、防暴力破解：设置安全密码，要同时包含大小写字母、数字、特殊符号，不少于8个字符。


3、为提高运算速度，尽可能采用计数循序fr语句代替条件循环while语句，


4、用复合赋值语句（i+=1）代替简单赋值语句（i=i+1）
学生跟着老师一块对本节内容所学进行总结。
对课堂所学内容进行总结，加深对知识的理解。
巩固练习
将有可视化界面程序中的jiemi()函数中的fr循环改为while条件循环，观察运算速度是提高了还是降低了。你能得出什么结论？



让学生将有可视化界面程序中的jiemi()函数中的fr循环改为while条件循环，观察运算速度是提高了还是降低了。
让学生对fr循环和while循环进行比较学习。