2023學(xué)年完整公開課版概率與密碼

概率與密碼福州高級中學(xué)陳錦平生活中常見的密碼2（一）問題背景:美國情報局在密碼學(xué)中，密鑰是指某個用來加密或解密用的信息。真實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）提出問題

明文：Wewillstartthefightateleveno’clockonWednesday密文：Zhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb問題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）提出問題

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

問題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）提出問題

明文：Wewillstartthefightateleveno’clockonWednesday密文：Zhzloovwduwwkhiljkwdwhohyhqr’forfnrqZhgqhvgdb附：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ問題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問題3：密鑰的功能是什么？程序檢驗檢驗：密文LORYHBRX問題4：凱撒加密的方法使用了很長一段時間后，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頁的每個字母出現(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問題5：破譯密文1:Csylezixsfipmizimrcsyvwipj.（三）探究導(dǎo)控：破譯密碼對應(yīng)的密碼表

明碼表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密碼表：EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD如果明文:

Youhavetobelieveinyourself.那么密文:Csylezixsfipmizimrcsyvwipj.

問題6：破譯密文2：MEXYMNXRMRZA（三）探究導(dǎo)控：破譯密碼對應(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

問題7：如何改進(jìn)加密方法提高密文的安全性？（四）評價延伸已知明文：ELEVEN，請用偽隨機(jī)數(shù)加密

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

如“ELEVEN”這個詞，用按字母表順序排在E后面第19個字母X表示E，而用L后面第7個字母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中卻是用三個不同的字母來替換的，因為每個字母替換市隨機(jī)。

加密：

RETURN

TO

ROMA小結(jié)：本節(jié)課學(xué)了