人教版信息科技五年級全一冊 第9課 互傳密信有訣竅 課件

（義務(wù)教育版）五年級全一冊第9課

互傳密信有訣竅學(xué)習(xí)目標(biāo)激趣導(dǎo)入學(xué)習(xí)活動思考-討論課堂練習(xí)課堂小結(jié)拓展與提升單元主題單元主題單元名稱課名稱核心內(nèi)容第三單元用算法解決問題第

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課互傳密信有訣竅移位密碼的加密算法，加密算法在保護(hù)信息安全方面的作用。第10課猜數(shù)游戲有捷徑從猜數(shù)游戲中知道二分法查找的對象、范圍和判斷條件，二分法用于解決實(shí)際問題。第11課閏年平年我知道（1）算法的多分支結(jié)構(gòu)，判斷閏年的規(guī)則。第12課閏年平年我知道（2）明確判斷處理的條件以及輸入、輸出的內(nèi)容，能夠用程序驗(yàn)證與實(shí)現(xiàn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)初步了解移位密碼的基本規(guī)則?？炊昧鞒虉D描述的移位加密算法，知道明文與密文的關(guān)系。了解加密算法在保護(hù)信息安全方面的意義，增強(qiáng)信息安全意識。激趣導(dǎo)入在古羅馬，有一位非常厲害的將軍叫愷撒。那時候，他經(jīng)常要指揮軍隊(duì)去很遠(yuǎn)的地方打仗。有一天，愷撒需要給遠(yuǎn)方的軍隊(duì)發(fā)送一條重要的消息，比如“今晚偷襲敵軍營地”?？墒牵⒃趥鬟f的途中很可能會被敵人攔截。于是，愷撒想出了一個巧妙的辦法。他把消息里的每個字母都往后移動了3個位置。比如字母A變成了D，B變成了E。這樣原來的消息就被隱藏起來了，變成了一串看起來很奇怪的字符。信使帶著加密后的消息出發(fā)了。敵人很狡猾，他們截獲了信件。但是看著信上的內(nèi)容，敵人一頭霧水，完全不知道寫的是什么。而愷撒的軍隊(duì)收到信后，因?yàn)樗麄兪孪戎懒诉@個秘密，把每個字母都往前移動3個位置，就又得到了原來的消息“今晚偷襲敵軍營地”。然后，他們按照計(jì)劃行動，打了一場大勝仗。激趣導(dǎo)入同學(xué)們，你們想不想知道愷撒是怎么做到的呢？這背后其實(shí)隱藏著一門很有趣的知識——密碼學(xué)。今天，我們就一起來學(xué)習(xí)神秘又有趣的凱撒密碼。學(xué)習(xí)活動一、認(rèn)識簡單的移位密碼二、與同學(xué)互傳中文密信三、討論交流：信息加密與信息安全學(xué)習(xí)活動活動1：認(rèn)識簡單的移位密碼一學(xué)習(xí)活動一、認(rèn)識簡單的移位密碼凱撒密碼采用的是一種簡單的移位加密算法。規(guī)則是把明文中的每個字母按照一定的規(guī)則移動，從而生成密文。明文中的所有字母在字母表中向右移動指定位后被替換成密文。例如，當(dāng)字母表中的字母向右移動三位時，A替換成D，B替換成E，以此類推。如果移動后的字母超過了字母表最后的字母Z，則需要回到字母表的開頭，繼續(xù)向右移動。學(xué)習(xí)活動一、認(rèn)識簡單的移位密碼學(xué)習(xí)活動一、認(rèn)識簡單的移位密碼明文

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ密文

DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC移動三位時明文與密文的對應(yīng)關(guān)系學(xué)習(xí)活動一、認(rèn)識簡單的移位密碼解密是加密的反向操作。例如，將加密時的向右移動三位改為向左移動三位，就可以解密。如果移動后的字母超過了字母表的最前面一個字母A，則需要回到字母表的最后，繼續(xù)向左移動。密文

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ明文

XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW密文與明文的對應(yīng)關(guān)系學(xué)習(xí)活動一、認(rèn)識簡單的移位密碼上述移動三位的加密算法，可以用自然語言描述如下。第1步：輸入要傳送的明文。第2步：查看第一個字母，將字母向右移動三位并輸出對應(yīng)的字母。第3步：重復(fù)第2步操作，分別判斷并輸出第二個字母、第三個字母、第四個字母……直到處理完成原文中的所有字母。可以看出，以上構(gòu)成了一個循環(huán)結(jié)構(gòu)的算法。學(xué)習(xí)活動活動2：與同學(xué)互傳中文密信二學(xué)習(xí)活動二、與同學(xué)互傳中文密信要求：兩個同學(xué)一組，利用移位加密的規(guī)則，給對方寫一封簡單的中文密信，然后解密并相互驗(yàn)證。具體的操作過程如下。第1步：依據(jù)自己所寫密信的字?jǐn)?shù)，確定一個多行多列的方格，把明文依次放入方格中。設(shè)定的行數(shù)、列數(shù)成為密鑰的第一部分。學(xué)習(xí)活動二、與同學(xué)互傳中文密信例如，把原文“計(jì)算機(jī)的能力主要依賴極高的算力、巨量的數(shù)據(jù)以及人類積累起來的豐富算法?！狈湃?行6列的方格中。學(xué)習(xí)活動二、與同學(xué)互傳中文密信第2步：選定要移位的列和移位的方式，如奇數(shù)列、下移3行。這是密鑰的第二部分。第3步：把奇數(shù)列的文字依次下移3行，找到對應(yīng)的方格填入，下移超過最后一行的文字，回到第一行繼續(xù)下移替換，構(gòu)成密文。學(xué)習(xí)活動二、與同學(xué)互傳中文密信第4步：兩位同學(xué)互傳加密后的密信，并嘗試解密。解密時，按照加密的規(guī)則反向操作。例如，將加密時向下移動改為向上移動?？梢越o對方一些提示，如自己所用的方格數(shù)，移位的行數(shù)等，也可以雙方共享密鑰。學(xué)習(xí)活動活動3：討論交流：信息加密與信息安全三學(xué)習(xí)活動三、討論交流：信息加密與信息安全在信息傳輸過程中，為確保信息安全，發(fā)送方往往需要把原文信息進(jìn)行加密后再傳輸，接收方收到信息后通過解密，獲得原文信息。思考-討論三、討論交流：信息加密與信息安全以小組討論方式進(jìn)行交流。1.為信息加密時，在字母表中改變移動的位數(shù)，如果不是移動三位，而是移動五位、七位等，是不是更安全？2.如果不知道移動的位數(shù)，如何破解移位密碼？3.加密時，把英文字母替換成指定中文段落中的文字，或者把中文替換成字母表中指定的字母，是不是更安全？思考-討論三、討論交流：信息加密與信息安全進(jìn)一步思考：學(xué)習(xí)了移位加密算法后，有同學(xué)說，以后給自己或家長設(shè)置密碼時，也要運(yùn)用所學(xué)的算法規(guī)則。先想一個自己很容易記住的密碼，然后利用移位、替換等方式，變成不容易被別人猜到的密碼。你認(rèn)為這個做法好嗎？與小組同學(xué)交流看法。1、移位密碼中，將字母向后移動5位進(jìn)行加密，字母“B”加密后變?yōu)?？（C

）A、E

B、FC、G

D、H課堂練習(xí)單選題2、移位密碼在保護(hù)信息安全方面主要起到？（

B

）A、完全防止信息被竊取B、增加信息被破解的難度C、使信息無法被讀取

D、沒有任何影響課堂練習(xí)單選題課堂小結(jié)移位密碼加密算法移位密碼基于字符位置移動的原理進(jìn)行加密操作。通過設(shè)定特定的密鑰值，決定明文字母在字母表中的移動位數(shù)。如密鑰為3時，明文中的字母A會移位成D，B變?yōu)镋，依次類推，直至Z依據(jù)循環(huán)規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)移位。這種規(guī)律性的移位操作構(gòu)成了移位密碼的基本加密機(jī)制。加密算法在信