Шифрование и дешифрование текстовой информации различными методами

Место занятия: 22 занятие по теме “Шифрование и дешифровка текстов различными методами”.

Форма организации обучения – учебно-практическое занятие.

1. Организационный момент.
2. Актуализация опорных знаний.
3. Теоретический материал занятия.
4. Выполнение практической работы.
5. Закрепление знаний.
6. Подведение итогов.
7. Материальное обеспечение: ПК, проектор,MS Excel, MS Power Point, тест, раздаточный материал.

• актуализировать знания о шифровании и дешифровании текстовой информации;
• закрепить знания о методах и способах криптографии;
• научить различным методам криптографии и применять их для шифрования паролей;
• объяснить необходимость соблюдения авторских прав, вопросы, связанные с применением мер защиты информации.

• способствовать развитию умения обобщать полученные знания,  создавать условия закрепления практических навыков работы с компьютером;
• развивать умение анализировать, самостоятельно делать выводы и устанавливать причинно-следственные связи;
• развивать познавательный интерес к предмету, мотивацию к изучению информационной безопасности на основе раскрытия практической значимости изучаемой темы;
• развивать умение реализовывать межпредметные связи через организацию практической работы по созданию и применению собственного шаблона для расчетов в прикладной программе предметам;
• развивать коммуникативные компетенции учащихся;
• развивать самостоятельность обучающих, умения преодолевать трудности в учении в ходе изучения нового материала и выполнения практической работы.

Воспитательные задачи:

• формировать у обучающих потребность сознательного усвоения учебного материала;
• воспитание усидчивости и культуры учебного труда при выполнении практических заданий и обсуждении их результатов;
• воспитание гуманности, чувства коллективизма, чувства такта при общении с одноклассниками;
• воспитание информационной культуры.

СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ

Этапы занятия

Образовательные технологии, формы, методы, приемы, цель применения

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода занятия.

Демонстрация слайда № 3.

На этом занятии мы познакомимся приемами шифрования и дешифрования текстовой информации, создадим различные шаблоны шифрования, используем созданные шаблоны для автоматизации кодирования и шифрования текста.

Определение целей занятия (для мотивации учебной деятельности).

Цель этапа: подготовить обучающихся к активной совместной деятельности.

2. Актуализация знаний – (обучающиеся отвечают на вопросы)

Демонстрация слайда № 7-11.

• Когда Госстандартом России разработан ГОСТ основных терминов и определений в области защиты информации?

(В 1997 году);

• Дать определение информации подлежащей защите.

(Информация, являющаяся предметом собственности и подлежащая защите в соответствии с требования правовых документов или требованиями, устанавливаемыми собственником информации);

• Дать определение цифровой информации.

• Перечислить виды угроз и защиты информации.
1. Виды угроз (Кража, утечка, прослушивание информации);
2. Виды защиты (Физическая защита каналов, криптографические шифры, цифровая подпись и сертификаты)
3. Виды угроз (Разрушение, уничтожение информации);
4. Виды защиты (Антивирусные программы, брандмауэры, межсетевые экраны, резервное копирование, контроль оборудования);
• Дать определение цифровой подписи.

(Индивидуальный секретный шифр, ключ которого известен только владельцу). Необходим открытый ключ для расшифровки.

• Дать определение цифрового сертификата.

(Это сообщение, подписанное полномочным органом сертификации, который подтверждает, что открытый ключ действительно относится к владельцу подписи);

• Дайте определение криптографии.

(Наука о создании безопасных методов связи, о создании стойких (устойчивых к взлому) шифров). Занимается поиском математических методов преобразования информации.

Метод устной фронтальной беседы

Цель этапа: Мотивация учебной деятельности, объединение обучающих и преподавателя в совместную коллективную учебную деятельность

3. Теоретическая часть

Преподаватель объясняет новый материал, сопровождая его демонстрацией презентации “Шифрования и дешифровка текстов различными методами”, (Приложение 1)

Грамота, простая литорея, тарабарская грамота — шифр, широко использовавшийся в древнерусских рукописях. Представляет собой простейший шифр замены без ключа. Проверка домашнего задания и демонстрация презентаций № 1 и 2, выполненных обучающимися, (слайды 11 и 13).

Преподаватель демонстрирует примеры шифрования и дешифрования текстовой информации. Рассказывает о шифре Цезаря, шифре Виженера, (слайды 14 и 15).

Пляшущие человечки, как шифр – известен по рассказам Конан Дойла. В нем буквы текста заменялись на символические фигурки людей. Ключом такого шифра являлись позы человечков, заменяющих буквы.

Преподаватель обсуждает с обучающими шифрование с симметричными ключами методом перестановки. Символы шифрования при усложненной замене по строкам и символы шифрования при усложненной замене по столбцам. Перестановку символов с ключом.

Преподаватель демонстрирует пример выполнения задания.

• словесный – рассказ с элементами беседы (для формирования теоретических и фактических знаний);
• наглядный – иллюстрации, демонстрации (для развития наблюдательности, повышения внимания к изучаемым вопросам, развития познавательной активности);
• репродуктивный (для запоминания материала);
• установление межпредметных связей (для развития вариативности мышления и умений применять ранее полученные знания в новой ситуации);
• метод стимулирования интереса к учению (создание ситуаций занимательности, создание проблемной ситуации, создание эмоционально-нравственных переживаний).

Цель этапа: формирование знаний и способов деятельности, предусмотренных программой

4. Практическая часть

Преподаватель раздает обучающим задание.

Обучающимся ставится задача:

• зашифровать выражение Канальный уровень;
• записать исходный текст задом наперед и одновременно разбить на пятерки букв;
• составить таблицу символов шифрования при усложненной замене по строкам;
• составить таблицу перестановки символов с ключом Роутер.

Обучающиеся выполняют практическое задание в тетрадях.

Преподаватель объясняет шифр Виженера на примере готового файла электронных таблиц (заранее подготовлены расчетные выражения для заполнения таблицы). Обучающиеся работают за компьютерами в программе MS Excel и выполняют задание (слайд 17).

Метод управления учением – самостоятельная работа обучающихся: работа с инструкцией, практическая работа на ПК (для развития самостоятельности в учении, формирования умений находить в тексте главное, для развития умений подтверждать знания опытом.

Цель этапа: Применение полученных знаний на практике, формирование умений и навыков.

5. Закрепление знаний

Обучающиеся выполняют проверочный тест по теме “Шифрование и дешифровка текстов различными методами”.

Преподаватель выводит созданные на большой экран, ответы на тест. Обучающиеся осуществляют проверку теста и выставляют самооценку за тест, (слайд 19).

Рефлексия обучающихся:

1. Сравните свои предварительные цели и реально достигнутые результаты.
2. Какие чувства и ощущения возникали у вас в ходе работы? Что оказалось для вас самым неожиданным?
3. Что вам более всего удалось, какие моменты были выполнены наиболее успешно?
4. Перечислите в порядке убывания основные трудности, которые вы испытывали во время учебы. Как вы их преодолевали?

Просмотр и анализ созданных шаблонов оформления презентаций

Цель этапа: Выявить, насколько успешно реализовались задачи обучения, а так же стимулировать последующую познавательную деятельность обучающихся

6. Подведение итогов занятия

“В результате проделанной работы, были рассмотрены на практике способы шифрования и дешифрования информации.

Будьте креативными и мыслите шире. Компьютер может считать очень и очень быстро, быстрее, чем самый умный человек в мире, но он не может созидать, творить, обладать креативностью. И это самое главное наше преимущество перед ним и хакерскими программами! Придумывание собственных правил для замены символов – очень полезная вещь. Удачных паролей вам!”

Преподаватель отвечает на вопросы обучающихся.

Словесный.

Цель этапа: Выявить, насколько успешно реализовались задачи обучения, а так же стимулировать последующую познавательную деятельность обучающихся.