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16第课数据加密与VPN技术（一）16第课数据加密与VPN技术（一）PAGE616数据加密与VPN技术（一）第课PAGE516数据加密与VPN技术（一）第课PAGE5

课题数据加密与VPN技术（一）课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）掌握密码学的基本概念（2）掌握密码编码学和密码分析学的基本定义（3）理解对称密码体制和非对称密码体制的原理思政育人目标：通过对密码学的介绍，让学生懂得网络安全技术的强大，时代在进步我们更需要进步，所以我们需要在了解计算机网络安全基础知识的同时，要进一步提高自己的信息安全知识。懂得科技才能强国，要努力提升自己的专业知识，为实现伟大的“中国梦”而奋斗教学重难点教学重点：密码学的基本概念教学难点：密码编码学和密码分析学的定义教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（18min）

课堂讨论（10min）第2节课：（10min）

传授新知（20min）

课堂讨论（10min）

课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】和学生负责人取得联系，布置课前任务通过文旌课堂APP或者其他的软件、网站查阅密码学历史通过文旌课堂APP或者其他的软件、网站了解古典密码体制和对称密码体制【学生】提前查找资料，完成课前任务通过课前任务，让学生对本节课所学知识有大致的了解，激发学生的学习欲望考勤

（2min）【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况案例导入

（15min）【教师】讲述“美国安德玛1.5亿用户数据遭泄露”事件2018年3月25日，美国著名运动装备品牌安德玛（UnderArmour）发现，其为健身爱好者提供的手机应用MyFitnessPal在上个月遭遇了大规模的数据泄露，大约1.5亿用户账号受到影响，这可能是本年度最大规模的数据泄露事件。消息自2018年3月30日凌晨披露后，安德玛公司的股价下跌了3.8%。······（详见教材）【学生】聆听，思考【教师】提出问题对于想要保密的内容如何进行加密，加密能达到什么程度？一旦密码泄露会造成什么后果？【学生】思考，回答通过互动导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性传授新知

（18min）【教师】根据学生的回答，引入新的知识点密码学概述网络信息的保密性主要通过密码技术来实现，而且其完整性也直接或间接地使用了密码相关技术，可见密码学是网络信息安全的基础。密码学的基本概念密码学主要研究加密和解密算法及其在信息处理、存储和传输中的应用。典型的密码系统如图所示。首先，发送方和接收方通过安全信道获得一对用于加密和解密的密钥；然后，发送方将明文加密成密文，通过公共信道传输到接收方；最后，接收方用相应的解密算法对密文进行解密，恢复出原始明文。密码编码学和密码分析学1.密码编码学（1）转换明文为密文的运算类型。（2）所用的密钥数。（3）处理明文的方法。2.密码分析学常用的密码分析技术类型密码分析者已知的信息唯密文攻击加密算法、要解密的密文已知明文攻击加密算法、要解密的密文、多个成对的明文和密文选择明文攻击加密算法、要解密的密文、任意选择的明文和密文对选择密文攻击加密算法、要解密的密文、有目的选择的一些密文和对应的明文选择文本攻击加密算法、要解密的密文、任意选择的明文和密文、有目的选择的一些密文和对应的明文【学生】聆听、思考、理解、记忆通过对密码学的概述，让学生站在专业的角度理解什么是密码学课堂讨论

（10min）【教师】让学生分成若干小组，探讨下面的问题在我们日常生活当中，都在哪些方面用到了密码？这些密码属于什么类型？【学生】思考，讨论，选出组长回答【教师】对学生的回答进行总结根据不同的标准，可将密码分为不同的类型。（1）根据应用技术或历史发展阶段，可分为手工密码（通过手工或借助简单器具实现）、机械密码（通过机械或电动密码机实现）、电子机内乱密码（通过电子电路实现）和计算机密码（通过计算机程序实现）。（2）根据密码转换的操作类型，可分为替代密码（将明文中的某些字符用其他字符替换）和移位密码（将明文中的字符进行移位处理）。（3）根据明文加密时的处理方法，可分为分组密码和序列密码。其中，分组密码是将明文序列以固定的长度进行分组，每组明文用相同的密钥和算法进行变换，得到一组密文；序列密码是将明文的原始信息转换为数据序列，再将其与密钥序列进行“异或”运算，生成密文序列发送给接收者。（4）根据密钥的类型，可分为对称密钥密码和非对称密钥密码。其中，对称密钥密码（也称传统密钥密码）的加密密钥和解密密钥都是保密的，二者相同或相近（通过其中一个可以很容易得到另一个）；非对称密钥密码（也称公开密钥密码）的加密密钥和解密密钥是不同的（通过其中一个无法得到另一个），二者中通常一个是公开的，另一个是保密的。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过提出问题课上讨论的方式让学生在轻松地氛围中巩固有所知识第二节课问题导入

（10min）【教师】根据课前任务，找同学叙述以下问题（1）根据课下查阅的资料，简述密码学的历史（2）谈谈对对称密码学的理解【学生】思考，回答通过互动导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性传授新知

（20min）【教师】对学生的回答进行总结，并根据学生的回答引出新的知识点密码体制密码学发展至今，有两大类密码体制：一类是对称密码体制另一类是非对称密码体制（或称公开密钥密码体制）。对称密码体制如果一个密码系统的加密密钥和解密密钥相同，或者加密密钥和解密密钥可以从对方推导出来，这样的密码体制称为对称密码体制。1.DESAES（AdvancedEncryptionStandard，高级加密标准）是美国国家标准与技术研究院（NIST）经过多年征集和选拔在2000年10月确定的一种新的密码，用来替代原先的DES。AES是一种迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128，192和256位密钥，并且用128位（16字节）分组来加密和解密数据。非对称密码体制非对称密码体制又称公开密钥密码体制，就是使用不同的加密密钥和解密密钥，它是一种“由已知的加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制。公开密钥密码体制的基本工作原理如下：（1）用户A生成一对密钥（包括公钥和私钥）用来对信息进行加密和解密。（2）用户A把其中一个密钥（即公钥）放在可公开的机构或文件中，而另一个密钥（即私钥）由自己保存。其他任何用户都可以收集用户A的公钥。（3）若用户B希望给用户A发送加密信息，用户B可使用用户A的公钥进行加密。（4）当用户A收到这条加密信息时，可以使用自己的私钥进行解密，因为只有用户A才知道自己的私钥，所以其他收到这条加密信息的人无法进行解密。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过对密码体制的讲解，让学生对各种密码体制有一个系统的了解，并且掌握各种密码的加密和解密方式课堂讨论

（10min）【教师】将学生分成若干小组，讨论如下问题每一种密码体制都有哪些优缺点？简述RSA加密过程【学生】思考、讨论、选组长回答通过提出问题课上讨论的方式让学生在轻松地氛围中巩固有所知识课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课为大家介绍了密码学的概念和密码体制,希望大家通过本节课的学习能够对密码学有一个深刻的理解，掌握不同密码体制加密和解密的方式。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业第五章“练习与实践”模块简答题中的（1）~（8）题【学生】完成课后任务让学生通过完成课后作业巩固所学知识教学反思本节课有些内容比较抽象，难以理解，造成学生走神精力不集中现象，以后多与学生互动，增加学生的学习欲望