《操作系統(tǒng)安全加固》 教案 模塊3-任務(wù)6 使用GPG工具對文件進行非對稱加密與解密

授課班級XXXX課次21課時2教材操作系統(tǒng)安全加固教學(xué)內(nèi)容本課題教學(xué)內(nèi)容選自《操作系統(tǒng)安全加固》模塊三：重要數(shù)據(jù)加密任務(wù)6：使用GPG實現(xiàn)非對稱加密體系本次課主要教學(xué)內(nèi)容圍繞著國家計算機信息系統(tǒng)等級保護條例中對應(yīng)用服務(wù)的通用技術(shù)要求的相關(guān)管理條例展開：具體包括說出GPG加密與解密的原理和GPG加密與解密的命令格式，能使用GPG加密與解密Linux文件或文件夾。學(xué)情分析授課對象是網(wǎng)絡(luò)信息安全專業(yè)二年級學(xué)生。知識水平：掌握了Linux文件系統(tǒng)的基本操作方法；了解了數(shù)據(jù)傳輸加密的重要性和防護技術(shù)；技能水平：能根據(jù)要求創(chuàng)建Linux用戶和設(shè)置密碼并切換用戶；能根據(jù)要求創(chuàng)建Linux目錄和文件；認知習(xí)慣：1.學(xué)生對理論知識理解較慢，但實踐操作能力強；2.學(xué)生不善于預(yù)習(xí)和歸納總結(jié)，對理論知識興趣缺乏，對技術(shù)學(xué)習(xí)缺乏精益求精的精神。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：說出GPG加密與解密的原理；說出GPG加密與解密的命令格式；技能目標(biāo)：能使用GPG加密Linux文件；能使用GPG解密Linux文件；素養(yǎng)目標(biāo)：1.提高學(xué)生信息安全操作意識；2.引導(dǎo)學(xué)生遵守網(wǎng)絡(luò)安全法等法律法規(guī)；3.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的網(wǎng)絡(luò)安全防護習(xí)慣。教學(xué)重點使用gpg2工具生成私鑰對并加解密數(shù)據(jù)教學(xué)難點使用公鑰加密數(shù)據(jù)，私鑰解密數(shù)據(jù)教學(xué)方法基于企業(yè)OKR目標(biāo)管理、采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，以網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全管理員依照國家計算機信息系統(tǒng)等級保護條例的要求開展工作為任務(wù)場景，通過學(xué)習(xí)GPG非對稱加密體系，使用公鑰加密和私鑰解密，實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo。在教學(xué)過程中采用問題引導(dǎo)法和分組討論法，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)資源及教學(xué)環(huán)境教材：《操作系統(tǒng)安全加固》教學(xué)媒體：主流配置計算機35臺（置有Centos7虛擬機）；局域網(wǎng)絡(luò)；極域教學(xué)系統(tǒng)軟件。教學(xué)場景設(shè)計：教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容及步驟教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖課前（預(yù)習(xí)新知）觀看視頻，學(xué)習(xí)GPG非對稱加密體系保護業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法；1.發(fā)布有關(guān)GPG保護數(shù)據(jù)的視頻1.課前觀看視頻1.回顧之前的基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)新知做準(zhǔn)備。課中（課中預(yù)習(xí)小測試）課前小測試1.發(fā)布測試題1.學(xué)生測試1．教師掌握學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況，方便課中調(diào)整評價課前預(yù)習(xí)情況1．教師展示課前測試情況2．評價學(xué)生情況1．學(xué)生認真聽教師小結(jié)1．學(xué)生了解自主學(xué)習(xí)中的不足，建立自信，提升學(xué)生的興趣課中情境創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入背景導(dǎo)入任務(wù)背景：公司依據(jù)網(wǎng)絡(luò)等級保護三級對于數(shù)據(jù)傳輸保密性的要求：“在廣域網(wǎng)中應(yīng)采用數(shù)據(jù)加密傳輸技術(shù)保證重要數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保密性”，為了保障企業(yè)用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，防止惡意者截獲公司互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，造成企業(yè)數(shù)據(jù)的泄露風(fēng)險，急需要管理員小顧使用GPG工具對敏感數(shù)據(jù)的傳輸利用公鑰加密，私鑰進行解密的保護。導(dǎo)入任務(wù)背景，啟發(fā)學(xué)生思考。思考下一步的工作任務(wù)。將工作場景轉(zhuǎn)化為教學(xué)場景，使學(xué)生在教學(xué)過程中真實體驗并深刻理解等保相關(guān)規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)安全素養(yǎng)。課中教學(xué)活動一：使用GPG工具生成用戶公鑰和私鑰根據(jù)安全管理要求，提出任務(wù)：為此，管理員需要完成以下運維工作：1.使用GPG工具為公司員工產(chǎn)生公私鑰密鑰對；2.使用公鑰加密保護傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，私鑰解密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。提出任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生思考學(xué)生思考解讀企業(yè)安全管理中的對應(yīng)用服務(wù)的通用安全要求，并提出具體任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的操作規(guī)范意識，提高學(xué)生的安全職業(yè)素養(yǎng)。分析任務(wù)：開展討論，明確任務(wù)要求和任務(wù)目的：1.用戶公私鑰的生成提問、設(shè)疑：什么是非對稱加密，與對稱加密的區(qū)別？1.回答教師提問；2.認真聽講，記錄要點，明確要求通過問題引導(dǎo)式教學(xué)法，讓學(xué)生了解任務(wù)單的設(shè)計意圖，理解非對稱加密的重要作用。組織學(xué)生討論教師組織學(xué)生討論與展示學(xué)生討論通過討論得到結(jié)論評價1：評價學(xué)生的討論結(jié)果教師評價學(xué)生互評增加學(xué)生自信，學(xué)會在討論中思考明確任務(wù)步驟：1.檢查開源的GPG軟件包是否安裝；2.創(chuàng)建員工賬號Luobin和Chenli，密碼為Qwer@114；3.市場部的羅賓登錄系統(tǒng)，用GPG工具產(chǎn)生密鑰對并導(dǎo)出公鑰；4.銷售部的陳麗登錄系統(tǒng)，用GPG工具產(chǎn)生密鑰對并導(dǎo)出公鑰；下發(fā)任務(wù)單，明確任務(wù)步驟打開任務(wù)單，思考操作過程明確任務(wù)步驟，讓學(xué)生理清思路，提高操作效率。任務(wù)初探：學(xué)生根據(jù)操作視頻，討論完成任務(wù)1.下發(fā)操作視頻2.巡視指導(dǎo)學(xué)生、解答疑惑；3.組織學(xué)生演示分享；1.根據(jù)任務(wù)單及操作視頻完成實訓(xùn)任務(wù)。2.通過組間交流完成任務(wù)，并分組展示結(jié)果。通過觀看視頻演示和小組討論的合作學(xué)習(xí)方式，共同解決實際問題。評價2：教師點評任實戰(zhàn)環(huán)節(jié)教學(xué)點評：學(xué)生參與度任務(wù)完成情況學(xué)生自評、互評評價學(xué)生的參與度，提高學(xué)生自信及學(xué)生的自覺性教師評價學(xué)生練習(xí)，明確KR指標(biāo)：KR指標(biāo)1：10分鐘內(nèi)完成指定用戶的公私鑰對點評實戰(zhàn)結(jié)果提出KR指標(biāo)1聆聽老師的評價意見，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)對結(jié)果進行評價總結(jié)，為突破教學(xué)重點筑基學(xué)生再次練習(xí)，完成KR指標(biāo)1巡視指導(dǎo)、解答疑惑反復(fù)練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神，反復(fù)訓(xùn)練直至目標(biāo)OKR達成評價3：教師點評展示學(xué)生的KR1活動達標(biāo)率情況對學(xué)生技能進行小結(jié)點評展示KR結(jié)果聆聽教師點評通過任務(wù)點評，讓學(xué)生再次回顧實訓(xùn)過程中的技能要點；同時也是再次自我完善和理清制作思路的環(huán)節(jié)。課中教學(xué)活動二：使用公鑰加密數(shù)據(jù)，私鑰解密數(shù)據(jù)任務(wù)場景：公司管理員已經(jīng)為市場部羅賓和銷售部的陳麗生成了公私鑰對，要求市場部和銷售部員工之間的通信數(shù)據(jù)要公鑰加密，防止公司的隱私數(shù)據(jù)泄露。組織學(xué)生討論組織學(xué)生討論公鑰加密的方法。教師設(shè)問：公鑰加密的優(yōu)點是什么？學(xué)生分小組，根據(jù)教師組織完成討論通過討論，了解公鑰加密的流程。教師組織學(xué)生分小組展示討論教師組織學(xué)生分小組展示討論的結(jié)果。學(xué)生小組，上臺展示，小組討論成果通過展示，培養(yǎng)學(xué)生歸納與展示的能力教師小結(jié)學(xué)生小組討論：非對稱性，公鑰公開，私鑰保密，確保數(shù)據(jù)傳輸過程張不被篡改，保護數(shù)據(jù)。教師展示并匯總學(xué)生的討論，再次提醒數(shù)據(jù)傳輸加密的重要性。學(xué)生聆聽，并記錄系統(tǒng)。通過小結(jié)，加深理解非對稱加密體系，為下一步實驗操作筑基。評價4：教師點評任務(wù)討論環(huán)節(jié)教師點評：學(xué)生參與度學(xué)生自評、互評激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的成就感明確任務(wù)步聚：1.交換用戶公鑰文件并導(dǎo)入；2.銷售部陳麗用羅賓的公鑰加密銷售數(shù)據(jù)；3.市場部羅賓用自己的私鑰解密加密數(shù)據(jù)。下發(fā)任務(wù)單和操作視頻，展示活動要求1.打開任務(wù)單，思考實現(xiàn)方法；2.認真聽講，記錄要點，明確要求。了解任務(wù)提出背景和任務(wù)要求。分析任務(wù)：組織學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，討論任務(wù)完成步驟下發(fā)任務(wù)單和操作錄屏，組織學(xué)生觀看操作錄屏分小組討論任務(wù)步驟學(xué)生小組討論1.通過任務(wù)解讀，讓學(xué)生了解到需要分實訓(xùn)步驟與要求設(shè)置的目的。2.讓學(xué)生了解先后次序，要點，提高實訓(xùn)效率；教師小結(jié)任務(wù)步驟：1.提權(quán)分發(fā)公鑰2.用戶導(dǎo)入公鑰3.指定recipient參數(shù)加密數(shù)據(jù)4.指定用戶ID解密數(shù)據(jù)1.教師根據(jù)同學(xué)討論，小結(jié)任務(wù)步驟：(1)公鑰共享(2)公鑰導(dǎo)入(3)公鑰加密(4)私鑰解密學(xué)生認真聽講，記錄要點，明確要求通過小結(jié)任務(wù)步驟，進一步讓學(xué)生理清操作思路，明確操作步驟。評價5：教師點評任務(wù)分析討論環(huán)節(jié)教師點評任務(wù)環(huán)節(jié)學(xué)生自評、互評激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的成就感任務(wù)初探：完成任務(wù)1.任務(wù)單2.巡視指導(dǎo)學(xué)生、解答疑惑；1.根據(jù)任務(wù)單和操作視頻分組實戰(zhàn)操練2.組間討論，交流完成實戰(zhàn)1.培育學(xué)生接受任務(wù)、理解任務(wù)、團結(jié)協(xié)作的能力；2.通過實戰(zhàn)讓學(xué)生體驗非對稱加解密過程評價6：教師評價學(xué)生小組完成任務(wù)情況教師評價、組織學(xué)生結(jié)果展示學(xué)生自評、互評評價學(xué)生的參與度，提高學(xué)生自信及學(xué)生的自覺性教師提出KR2指標(biāo)：15分鐘內(nèi)按要求使用公私鑰完成數(shù)據(jù)的加解密。2.對學(xué)生的交流合作情況進行評價3.提出KR2指標(biāo)分組展示結(jié)果并聆聽教師評價明確OKR目標(biāo)促進學(xué)生的溝通交流能力、團隊協(xié)作能力。學(xué)生再次練習(xí)，完成KR2指標(biāo)巡視指導(dǎo)、解答疑惑反復(fù)練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神，反復(fù)訓(xùn)練直至目標(biāo)OKR達成評價7：教師點評展示學(xué)生的KR2活動達標(biāo)率情況對學(xué)生技能、KR目標(biāo)達成情況進行小結(jié)點評聆聽教師點評通過任務(wù)點評，讓學(xué)生再次回顧實訓(xùn)過程中的技能要點；同時也是再次自我完善和理清制作思路的環(huán)節(jié)。課堂總結(jié)提煉要點教師引導(dǎo)學(xué)生進行任務(wù)小結(jié)并補充；教師開展思政教育：網(wǎng)絡(luò)安全法要求企業(yè)