2023學(xué)年完整公開(kāi)課版概率與密碼

概率與密碼福州高級(jí)中學(xué)陳錦平生活中常見(jiàn)的密碼2（一）問(wèn)題背景:美國(guó)情報(bào)局在密碼學(xué)中，密鑰是指某個(gè)用來(lái)加密或解密用的信息。真實(shí)信息將明文按密鑰規(guī)定翻譯成的信息，稱為密文最早的加密方法(大約在公元前100年到公元前44年)是偉大的羅馬軍事家和政治家愷撒大帝發(fā)明（二）提出問(wèn)題

明文：Wewillstartthefightateleveno’clockonWednesday密文：Zhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb問(wèn)題1：明文中重復(fù)出現(xiàn)的字母轉(zhuǎn)化為密文后是否也為重復(fù)出現(xiàn)的字母？（二）提出問(wèn)題

Wewillstartthefightateleveno’clockonWednesdayZhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb密文與明文的字母是一一映射

問(wèn)題1：明文中重復(fù)出現(xiàn)的字母轉(zhuǎn)化為密文后是否也為重復(fù)出現(xiàn)的字母？（二）提出問(wèn)題

明文：Wewillstartthefightateleveno’clockonWednesday密文：Zhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb附：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ問(wèn)題2：凱撒密碼的密鑰是什么？著名的凱撒密碼表

明碼表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密碼表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

Wewillstartthefightateleveno’clockonWednesdayZhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb問(wèn)題2：凱撒密碼的密鑰是什么？著名的凱撒密碼表

明碼表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密碼表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

Wewillstartthefightateleveno’clockonWednesdayZhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb問(wèn)題3：密鑰的功能是什么？程序檢驗(yàn)檢驗(yàn)：密文LORYHBRX問(wèn)題4：凱撒加密的方法使用了很長(zhǎng)一段時(shí)間后，有人掌握了破譯的方法．你知道這一招是什么？密文：Zhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb字母

ABCDEFGHI頻率

0.08160.01550.02230.04630.12310.02370.01980.06710.0669字母

JKLMNOPQR頻率

0.00080.00680.03540.02730.06730.07950.01560.00060.0555字母

STUVWXYZ頻率

0.05780.09770.02810.01120.02780.00140.02060.0004觀察課本141頁(yè)的每個(gè)字母出現(xiàn)的頻率表密文：Zhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb將E替換h密文：Zezloovwduwwkeiljkwdweoeyhqr’forfnrqZegqevgdb將z替換w密文：We

wloovwduwwkeiljkwdweoeyhqr’forfnrqWegqevgdb密文：Zezloovwduwwkeiljkwdweoeyhqr’forfnrqZegqevgdb問(wèn)題5：破譯密文1:Csylezixsfipmizimrcsyvwipj.（三）探究導(dǎo)控：破譯密碼對(duì)應(yīng)的密碼表

明碼表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密碼表：EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD如果明文:

Youhavetobelieveinyourself.那么密文:Csylezixsfipmizimrcsyvwipj.

問(wèn)題6：破譯密文2：MEXYMNXRMRZA（三）探究導(dǎo)控：破譯密碼對(duì)應(yīng)的密碼表

明碼表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密碼表：ABCDZFGHIJKLMNRPQTSXYVWUOEEZ;OR;R

T

;TX;UY;XU;YO;ZE如果明文:

RETURN

TO

ROMA那么密文:

TZXYTNXRTRMA

對(duì)應(yīng)的密碼表

明碼表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密碼表：ABCDZFGHIJKLMNRPQTSXYVWUOEEZ;RO;T

R

;XT;YU;UX;OY;ZE如果密文:

TZXYTNXRTRMA那么明文:

RETURN

TO

ROMA

問(wèn)題7：如何改進(jìn)加密方法提高密文的安全性？（四）評(píng)價(jià)延伸已知明文：ELEVEN，請(qǐng)用偽隨機(jī)數(shù)加密

用偽隨機(jī)數(shù)加密這種密碼本是一長(zhǎng)串的隨機(jī)數(shù)，每個(gè)都在1和26之間。如：19，07，12，01，03，08，….

如“ELEVEN”這個(gè)詞，用按字母表順序排在E后面第19個(gè)字母X表示E，而用L后面第7個(gè)字母S表示L，….

附：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ因此，ELEVEN譯成了XSQWHV。盡管在明文中“E”出現(xiàn)3次，但是在密文XSQWHV中卻是用三個(gè)不同的字母來(lái)替換的，因?yàn)槊總€(gè)字母替換市隨機(jī)。

加密：

RETURN

TO

ROMA小結(jié)：本節(jié)課學(xué)了