Развивающая игра «Юный криптограф»

Дмитриенко Вера Николаевна,

учитель МБОУ Одинцовская СОШ №5

Чиркова Марина Владимировна

магистрант САФУ имени М.В. Ломоносова г. Архангельск

Развивающая игра «Юный криптограф»

Цель: развитие интереса учащихся к изучению основ криптографии с целью ее применения для защиты информации.

Обучающие задачи:

- ознакомить учащихся с понятиями защита информации, криптография, шифрование, дешифрование и др.;

- научиться кодировать и декодировать информацию;

- объяснить практическую значимость темы.

Развивающие задачи:

- развить алгоритмическое мышление учащихся;

- уметь применять знания в жизни;

- развить навыки работы с инструкционной картой.

Воспитательные задачи:

- уметь работать сообща, в группе;

- уметь высказывать свои мысли по теме.

Форма работы: индивидуальная, командная.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, проблемный, интерактивный, практический.

Средства и оснащения игры: компьютер, проектор, презентация, раздаточный материал.

Предварительная подготовка: игра проводится после курса бесед и занятий по видам шифров, изучения топографических знаков и международных знаков аварийной сигнализации на уроках ОБЖ.

Д/з – составить рассказ, используя 10 топографических знаков.

Ход игры:

Организационный момент: создание рабочего настроя.

Учитель: Добрый день, дорогие друзья! Повернитесь друг к другу, посмотрите друг другу в глаза, улыбнитесь друг к другу, пожелайте друг другу хорошего рабочего настроения на уроке. Теперь посмотрите на меня. Я тоже желаю вам работать дружно, открыть что-то новое. Пусть сегодняшняя игра принесет нам всем радость общения. Сегодня, ребята, вас ожидает много интересных заданий, новых открытий, а помощниками вам будут: внимание, находчивость, смекалка.

Определение темы, постановка целей и задач игры.

Слово учителя: Общество, в котором живёт человек, на протяжении своего развития имеет дело с информацией. Она накапливается, перерабатывается, хранится, передаётся. Существует секретная информация, которой владеют лишь ограниченный круг специалистов. Люди всегда стремились скрыть от посторонних свои секреты. Поэтому появилась необходимость шифровки информации и стала развиваться наука криптография.

Криптография - (от др.-греч. скрытый и пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации, тайнопись, специальная система изменения обычного письма, используемая с целью сделать текст понятным лишь для ограниченного числа лиц, знающих эту систему.

Вопрос: Какая информация должна быть зашифрована?

Проблема использования криптографических методов защиты информации в настоящий момент особенно актуальна. Шифровать необходимо ту информацию, которая нуждается в защите.

- государственная тайна,

- военная тайна,

- коммерческая тайна,

- юридическая тайна,

- врачебная тайна и др.

Вопрос: Люди какой профессии этим занимаются? Правильно, криптографы.

Криптограф - специалист в области криптографии.

Вопрос: Какими качествами должны обладать люди этой специальности?

- усидчивость, грамотность;

- внимательность, широкий кругозор;

- логика.

Сегодня вы попробуете свои силы в области кодирования и декодирования информации, опираясь на все эти качества. Но вначале ответьте на вопросы:

- Для чего кодируют информацию? (для хранения и передачи)

- Можно ли кодировать информацию изображениями? (да)

- Что кодируется нотами? (звук, музыка)

- Является ли алфавит кодовой таблицей? (да)

- Какие два знака используются в азбуке Морзе? (точка, тире)

Задания игры

Конкурс 1. Распределение названий команд.

Каждая команда получает буквы и из них складывает название, вывешивая его на верёвочке.

(Для учащихся кадетской школы были предложены названия Суворовцы и Нахимовцы)

Конкурс 2. Разминка. (Слайд 5-6)

Под длиной слова понимается количество букв в нём. Слово длины k называется компактным, если из его букв можно сложить осмысленные слова. Например, для слова САЛОН можно создать новые слова: ас, сон, слон.

ЗАДАНИЕ

Сложите слова как можно большей длины из букв слова Криптография. Побеждает команда, в словах которой больше букв.

(Например: кит, пот, граф, кот, крот, торф, рог, гора, пир, пирог, порт и т.д.)

Конкурс 3 – конкурс капитанов. Викторина проводится по правилу игры «Звездный час», необходимо поднять карточку с номером правильного ответа. (Слайды 7 -12)

Чем занимается наука криптография?

наука о шифрах,

наука об иероглифах,

наука о людях, занимающихся кодированием.

В каком веке был придуман Шифр Цезаря?

1) III век до н.э. 2) II век до н.э. 3) I век до н.э.

3. Кому подаются знаки международной аварийной сигнализации?

1) Потерявшимся туристам с воздуха.

2) С земли воздушным судам.

3) Опоздавшим на поезд родителям.

4. Как переводится знак SOS?

1) Никак не переводится.

2) Спасите наши души.

3) Спасите нас от смерти.

5. Что такое ключ шифрования?

1) Это набор случайных знаков.

2) Это специальным образом сформированная последовательность знаков.

3) Это специальное приспособление для замка.

6. Шифр Цезаря - это

1) симметричный шифр

2) шифрование с заменой соседних букв

3) шифр замены со сдвигом

Конкурс 4. Расшифруйте слово флажковой азбуки

«Флаги международного свода сигналов» были разработаны в 1857 году. Они используются на флоте для передачи сообщений между кораблями. Полный набор флагов состоит из 59 флагов: 32 флага соответствуют буквам русского алфавита, 10 флагов соответствуют цифрам, 4 флага являются дополнительными и 13 имеют специальное значение.

З АДАНИЕ (Слайды 13 -14)

Расшифруйте запись,

выложенную флажками.

Подсказка

Конкурс 5. Расшифруй слово с помощью азбуки Морзе

Азбука Морзе или «Морзянка» — способ кодирования букв алфавита при помощи длинных и коротких сигналов, так называемых «тире» и «точек» (а также пауз, разделяющих буквы). Была названа в честь американского изобретателя Сэмюэля Морзе, который изобрёл её в 1835. Азбука Морзе является первым цифровым способом передачи информации.

ЗАДАНИЕ Расшифруйте слова (Слайды 15-17)

Подсказка

Конкурс 6. Расшифруй слово при помощи алфавита «Пляшущие человечки»

В художественной литературе классическим примером шифра замены является известный шифр «Пляшущие человечки» (К. Дойля). В нём буквы текста заменялись на символические фигурки людей. Ключом такого шифра являлись позы человечков, заменяющих буквы (Слайд 18)

Конкурс 7. Решите кроссворд, слова в котором зашифрованы с помощью шифра Атбаш и шифра Цезаря.

Шифр Атбаш - это шифр простой замены, изначально придуманный для ивритского алфавита древними евреями. Шифрование происходит заменой первой буквы алфавита на последнюю, второй на предпоследнюю. (алеф (первая буква) заменяется на тау (последнюю), бет (вторая) заменяется на шин (предпоследняя). Из этих сочетаний шифр и получил свое название). Шифр Атбаш является шифром без ключа, то есть ведёт замену символов всегда одинаково при заданном алфавите. (Слайд 20)

Шифр Цезаря

Гай Юлий Цезарь использовал в своей переписке шифр собственного изобретения. Применительно к современному русскому языку он состоял в следующем. Выписывался алфавит: А, Б, В, Г, Д, Е,...,; затем под ним выписывался тот же алфавит, но со сдвигом на 3 буквы влево:

При зашифровке буква А заменялась буквой Г, буква Б заменялась на Д и так далее. Ключом в шифре Цезаря является величина сдвига 3-й нижней строки алфавита. Так, например, слово "РИМ" превращалось в слово "УЛП". Получатель сообщения "УЛП" искал эти буквы в нижней строке и по буквам над ними восстанавливал исходное слово "РИМ".

Преемник Ю.Цезаря - Цезарь Август - использовал тот же шифр, но с ключом - сдвиг 4. Слово "РИМ" он в этом случае зашифровал бы в буквосочетание "ФМР". (Слайды 22-23)

Кроссворд

Разгадав кроссворд, по горизонтали вы узнаете, как называлось штатное подразделение частей и соединений Управления специальных частей.

С помощью шифра Атбаш расшифруйте первые 4 задания кроссворда

1.Расшифруйте ПРИЦЫЦА и вы узнаете как называлось место расположения войск к бою?

2.Расшифруйте ПЯОЯЫ и вы узнаете как назывался торжественный смотр войск?

3.Расшифруйте ТЯФНУТ и вы узнаете каким мужским именем назывался пулемет в гражданскую войну?

4.Расшифруйте МЯСФ и вы узнаете как называлось тяжелая боевая машина.

С помощь шифра Цезаря расшифруйте следующие задания кроссворда

5. Расшифруйте, применив шаг 3 ПГРЗЕУ и вы узнаете как называлось передвижение войск?

6. Расшифруйте, применив шаг 5 УЧЕЖПЕ и вы узнаете, как называлось место расположения военачальника.

7. Расшифруйте, применив шаг 4 ДЦДОД и вы узнаете военный термин, обозначающий внезапное нападение.

О тветы:

Конкурс 8. Домашнее задание. Топографические знаки.

Когда появилась необходимость создавать карты - сразу возникла проблема. Каждый составитель изображал предметы, здания и природные объекты по-разному. И тогда люди договорились. Была создана система топографических знаков, понятная для всех. Топографические знаки – это своего рода знаки шифрования информации на топографических картах. Знание знаков позволяет быстро прочитать карту и сориентироваться на местности.

Вы получили домашнее задание составить свой рассказ, используя топографические знаки вместо слов. Сейчас вы обменяетесь своими рассказами и начнете расшифровывать записи соперников.

(Образец)

Конкурс 9. Знаки международной аварийной сигнализации

Для потерпевших, лишенных аварийно-сигнального "инструментария", придуман cпособ аварийной сигнализации - международная кодовая таблица.

Сигналы кодовой таблицы выкладываются на открытых, хорошо заметных с воздуха местах - на склонах холмов, полянах. В разных источниках рекомендуемые размеры сигналов указываются разные, в зависимости от вкусов и ведомственных пристрастий авторов. Поэтому лучше остановиться на международном стандарте: 10 м в длину, 3 м в ширину и 3 м между знаками. Но в любом случае не меньше 2,5 м. В противном случае знак будет сложно разобрать с большой высоты.

Задание для вас - выложить знаки карандашами. Вы берете карточку с названием знака и выкладываете его.

(Конкурс можно оживить - столы с карточками и карандашами расставить на расстоянии, чтобы ученики преодолевали это препятствие)

Подсказка

Слово жюри для подведения итогов.

Заключительное слово

Дорогие ребята, сегодня мы с вами повторили и научились применять разные знаки, которые являются одним из методов представления зашифрованной информации. Есть и другие методы шифрования, в том числе математические. Именно ими и занимается наука криптография. Криптография сегодня – это наука об обеспечении безопасности данных или, как говорят, информационной безопасности. Шифрование, основное действие в криптографии, позволяет обеспечить конфиденциальность, сохраняя информацию втайне от того, кому она не предназначена. Криптология нужна не только для защиты государственных интересов, но и необходима для защиты частной жизни каждого современного человека.

Для развития системы подготовки таких специалистов приняты дополнительные меры: в перечень специальностей высшего образования включены специальности блока информационная безопасность. В МГУ начато обучение по специальностям “Математические методы защиты информации” и “Программное обеспечение защиты информации”. Научный фундамент этих специализаций – криптография – наука о шифрах. Может быть, кто-то из вас выберет эту специальность и будет развивать информационную безопасность нашей страны. Удачи вам!

Список Интернет-ресурсов

Азбука Морзе - http://wiki.wargaming.net/ru/Navy:Азбука_Морзе

Виды шифров - https://vk.com/topic-16779980_28033455

Знаки международной аварийной сигнализации http://gigabaza.ru/doc/78895.html

Криптография - http://www.furfur.me/furfur/culture/culture/166567-kriptografiya

«Пляшущие человечки» - http://questhint.ru/shifr-plyashushhie-chelovechki/

Топографические знаки https://portal.iv-edu.ru/dep/mouogp/gavriloposadrn

Флаги международного свода сигналов - http://forum.navyworld.ru/index.php?/topic/2333-свод-морских-сигналовморские-сигнальные-флаг/