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第一单元 第3课
秘密信息守护者
（湘教版）四年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
了解《密码法》基本意义，自觉遵守密码规范，养成不泄露密码、不盗用信息的责任意识，维护信息安全秩序。
尝试设计自定义加密规则，运用传统加密方法创作密码作品，探索提升密码安全的创新思路。
理解置换、替换加密逻辑，能通过分析规则完成简单加密、解密，掌握置换加密、替换加密两种传统加密方法。
感知密码在信息安全中的作用，能识别常见密码场景，树立保护个人信息的安全意识。
02
新知导入
02
新知导入
历史上，有很多著名的密码或加密技术，人类使用密码的历史几乎与使用文字的时间一样长，密码在军事、外交等领域都发挥了重要作用。
历史上的加密技术：虎符
02
新知导入
学习目标
1、理解什么是密码
2、了解传统加密方法有哪些
3、了解生活中常见的密码有哪些
03
新知讲解
一、密码
密码可以在通信中保护信息的安全，通信双方会按照某种规则，将正常的信息转换无法识别的编码。用密码传递信息的过程如下图所示：
加密解密过程示意
明文：没有经过加密，能够代表原文含义的信息。
密文：经过加密处理，隐藏原文含义不能
直接读取的编码。
加密：将明文转换为密文的过程。
解密：将密文转换为明文的过程。
密钥：加密或解密的规则。
这样的加密过程一般被称为传统加密，由于通信双方使用的密钥是相同的，也叫对称加密。传统的加密方法有两种，包括置换加密和替换加密。
03
新知讲解
一、密码
03
新知讲解
一、密码
置换加密是一种简单的加密方法，能信息提供一定的保护。它不改变明文的字母，只是调整字母的顺序或位置。
如图所示，为 WOAIZHONGGUO 加密：
将相邻的字母互换位置，是这个置换加密方法的规则，也就是密钥，通信双方根据这个相同的密钥来加密、解密信息，达到保护信息的目的。
1、置换加密
相邻字母置换加密示意
栅栏加密示意
03
新知讲解
一、密码
上一课提到的栅栏加密是置换加密方法中比较典型的加密方法，它比单纯的置换加密规则更加具体，也使得信息具有更高的安全性：
1、置换加密
03
新知讲解
一、密码
1、置换加密
根据规则变换原文字母的位置，对不了解加密方法的人来说，这些密文就是乱码。但是这种密文有着和明文相同的字母频率特征，经过专业人员的分析是比较容易被破解的。
03
新知讲解
探索：自定规则，使用置换加密方法为一句话加密。想一想，如何
才能增加置换加密后信息的破解难度？
一、密码
1、置换加密
多换几次顺序（重复加密）；用自己定的秘密规则，不要用简单规律；把句子分成几组再打乱；再加点假文字、假符号迷惑别人。
03
新知讲解
1、多换几遍
只换一次，容易猜。换两次、三次，难度立刻变大。
例子：1234 → 4321（第一次）,4321 → 2413（第二次）,别人根本看不出原来的顺序。
2、规则奇怪
不要只用倒过来、两两交换，可以自己定奇怪规则。
比如：1个放最后，第2、4个交换，第3个不动。规则越特别，越难破。
知识链接
03
新知讲解
3、分段打乱
不要整句一起换，切成小段再换。
比如：我爱数学快乐学习，分成：我爱 / 数学 / 快乐 / 学习，再每组内部打乱：爱我 / 学数 / 乐快 / 习学，别人很难找到规律。
4、加点假货
在加密后的句子里，随便加几个没用的字或符号。
比如：真密码：爱我学数，假密码：爱#我$学%数&。别人要先分清哪些是真、哪些是假，更难破解。
知识链接
表1-6 棋盘密码表
03
新知讲解
一、密码
替换加密就是把明文中的字母换成其他字符。这种加密方法一般都会有一个替换密码表，用来加密和解密。
如表所示，可以用字母所在的行列数字组合来表示字母，A转换为密文就是 11，B转换为密文就是12......
2、替换加密
棋盘加密示意
03
新知讲解
一、密码
根据棋盘密码表，为 WOAIZHONGGUO 加密：
2、替换加密
替换加密除了用数字替换字母，也可以用其他字母、符号替换字母。
03
新知讲解
探索
1、根据上述密文和棋盘密码表，尝试解密。在对密码24解密时，如何判断字母是I还是J？
2、观察下面的明文与密文，你发现了什么？你知道它的加密规则吗？
明文：WOAI ZHONGGUO
密文：XPBJAIPOHHVP
一、密码
2、替换加密
03
新知讲解
先看上下文的单词意思，比如解密后如果是CHINA（中国），那中间的字母肯定是 I；如果是 JOHN（约翰），那就是 J。再看字母出现的位置，比如在单词开头时，J 更常见；在单词中间时，I 更常见。最后结合整个句子的通顺度，读一读哪个字母能让句子读得通，就选哪个。简单说：看单词意思、读句子通顺度，就能分清 I 和 J 啦！
03
新知讲解
我们先把明文和密文一一对应起来：明文：W O A I Z H O N G G U O，密文：X P B J A I P O H H V P；然后逐个找规律：W → X（W 后1位），O → P（O 后1位），A → B（A 后1位），I → J（I 后1位），Z → A（Z 后1位，循环到开头），H → I（H 后1位），O → P（O 后1位），N → O（N 后1位），G → H（G 后1位），G → H（G 后1位），U → V（U 后1位），O → P（O 后1位）。加密规则：把明文中的每个字母都向后移动1位，就得到了密文。
03
新知讲解
二、生活中的密码
随着计算机和信息科技的进步，密码技术也迅速发展，应用领域不断扩展。密码除了能用于信息加密外，也能用于数据信息签名和安全认证。这样，密码的应用就不再只局限于军事、外交领域，而能被广泛应用在社会和经济活动中。
03
新知讲解
二、生活中的密码
网上银行U盾、网站登录认证等方式都是基于密码原理。与传统的加密技术相比，现代加密技术更复杂也更安全。
生活中的密码技术（左：网上银行U盾，右：短信验证码）
03
新知讲解
探索：通过网络了解现代加密技术，并向同学介绍。
二、生活中的密码
现代加密技术其实一点都不神秘，就像我们给小秘密上一把超级安全的密码锁。我们平时用电话手表发消息、用平板上网课、爸爸妈妈手机支付、发微信的时候，信息都会先被“变一变样子”，别人就算截到了，也看不懂是什么，这就是加密。有了现代加密技术，我们的聊天、照片、钱，都会安安全全，不怕被别人偷看啦！
03
新知讲解
三、秘密的编码
生活中，我们经常会用到密码，比如智能门锁密码、登录密码、支付密码等。
生活中的密码口令
密码？
但这些密码只是一个特定的暗号或者口令，是密码技术众多应用的冰山一角。这些登录口令与数字认证息息相关，口令密码是我们最易接触到的秘密的编码。
03
新知讲解
三、秘密的编码
当我们在网站注册新用户或更改密码时，页面上通常会出现密码设置要求，而且在设置过程中还会出现密码强度的提示，如下页图所示。登录账户的密码一般由字母、数字和特殊字符组成，密码强度是指密码中包含的字符种类和数量，以及密码的复杂程度。
1、密码的强度
03
新知讲解
三、秘密的编码
设置账号密码时要遵循强密码原则：
（1） 字符位数应不低于8位。
（2）应以大小写字母、数字、特殊符号三种形式相结合，一个强密码可以更好地保护我们的账户和隐私。
1、密码的强度
密码强度提示
03
新知讲解
三、秘密的编码
根据密码强度检测，由生日数字构成的密码仅需2 秒就能够被计算机破解。所以设置账号密码时，不要使用自己的姓名或者生日，因为一旦被破译，自己的个人信息就会泄露或者使用相同密码的其他账号被登录，从而造成更大的损失。
复杂的强密码更加安全，但随之而来的问题是如何记住这些强密码，并为不同的账号设置不同的强密码。
2、设置安全的账号密码
03
新知讲解
三、秘密的编码
（1）借鉴传统加密技术。
采取置换或者替换的方法对原有密码进行更改，仍以生日数字例，将相邻的两个数字调换位置，虽然仍是弱密码，但破解难度明显提升。
（2）将密码设计为自己能够理解的一句话。
通过句子联想生成的密码及其强度测试
2、设置安全的账号密码
家书抵万金
（“家书”→邮箱密码）
03
新知讲解
探索
1、判断：下列登录密码哪个是强密码？
123456 20130610 1q2w3e4r Xinxi8@Keji
2、搜索密码强度检测网站，输入字符进行测试。测试出强密码后，你能够记住这串字符吗？
Xinxi8@Keji包含大写字母、小写字母、数字、特殊符号（@），符合强密码的要求。
三、秘密的编码
2、设置安全的账号密码
03
新知讲解
密码强度检测网站网址：
https://www./protect/yourself/password/checker.mspx
https://password.kaspersky.com/
https://www.anytools.work/zh-CN/security/password-strength-analyzer
https:///password-safety/
重要安全提醒：
绝对不要在陌生网站输入真实账号密码测试，
优先用本地计算、不联网上传的工具，
测试用临时密码，别用正在用的密码。
知识链接
03
新知讲解
《中华人民共和国密码法》自2020年1月1日起正式施行，是我国密码领域的综合性、基础性法律，不仅提升了我国在密码管理方面的科学性、规范性和法治化水平，而且对保障国家网络与信息安全、推动信息化发展具有深远意义。
在日常的学习和生活中，我们应注重对密码法的学习和宣传，增强自己的密码安全意识。
知识链接
04
课堂练习
1、请用“相邻字母互换位置”的规则，给明文 HELLO 加密，写出密文。规则：把每两个相邻的字母交换位置（如 AB→BA，CD→DC）。
明文：H E L L O
交换后：E H L L O → EHL（注意：最后一个字母O没有相邻字母，保持不变）
最终密文：EHL（或 EHL O，完整写法为 EHL O）
04
课堂练习
2、根据棋盘密码表，解密数字 11 和 52 分别代表哪个字母？
11：第1行第1列 → A
52：第5行第2列 → W
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课堂练习
3、下面哪个密码是强密码？
123456 abc123 Abc@1234
Abc@1234，因为包含大写字母、小写字母、数字、特殊符号，长度8位，符合强密码要求。
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拓展延伸
生活中的密码小知识
生物识别密码：指纹、面部识别、声纹识别，其实也是一种“密码”，用我们身体的独特特征来验证身份。
一次性密码（OTP）：短信验证码、邮箱验证码，都是一次性的，用过就失效，防止被截获后滥用。
量子加密：未来的黑科技！利用量子力学原理，一旦有人窃听信息，就会被立刻发现，理论上绝对安全，现在已经在一些科研和金融领域试用啦。
05
拓展延伸
《中华人民共和国密码法》小知识
核心密码/普通密码：保护国家秘密信息（比如政府、军队通信）。
商用密码：保护我们日常的金融、通信、电子政务等信息（比如网银、电子签名）。
我们要自觉遵守密码法，不泄露自己的密码，也不破解别人的密码，做守法小公民。
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拓展延伸
古代中国的密码智慧
虎符：课本里的虎符是最早的“身份认证密码”，两半虎符合在一起才能调兵，相当于古代的“U盾”。
阴符/阴书：姜子牙发明的军事密码，用不同长度的符代表不同军情，是中国最早的密码文书。
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课堂总结
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完成课堂练习
1
认识密码
秘密信息守护者
2
了解生活中的密码
3
学习秘密的编码
5
进行知识拓展
1
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板书设计
秘密信息守护者
1、核心概念：密码的“变身”流程
2、传统加密两大方法
3、生活中的密码
4、关键探索：密码安全
5、拓展延伸
08
课后作业
1.修改并记住自己的账号密码。还有哪些方法可以使口令密码更安全？
2.采访家人或同学，记录他们生活中用
到的3种密码（比如：手机解锁、游戏
账号、支付密码等）。
课后作业
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
