קריפטוגרפיה: פעילויות העשרה לתלמידי תיכון הלומדים מדעי המחשב

שיטת המפתח המשותף החד-פעמי (One Time Pad)

ושיטת החלפת המפתח של דיפי-הלמן (Diffie-Hellman)

הוכן על ידי ארנה מילר (אורט מעלות), ד"ר תמר פז (טכניון), וריקה רם (ויצ"ו נהלל)

כל הפעילויות והחומרים באתר זה פותחו ע"י מורים מובילים שהשתתפו בסמינר קיץ 2003.

ניתן להשתמש בחומרים האלה לצורך הוראת הנושא לתלמידי תיכון.

לא ניתן לעשות בחומר כל שימוש מסחרי ללא רשות בכתב מראש מיוצרי החומרים.

מורים שיעשו שימוש בחומרים מתבקשים למלא את הטופס המצורף ולשלוח אותו אלינו.

 

לפעילויות המצורפות יש מספר מטרות:

·                    חשיפת התלמידים לשיטת הצפנה המבוססת על מפתח משותף חד פעמי והבנת מיקומה ההיסטורי וההתפתחותי בין השיטה הקלאסית (הקיסרית) לשיטות המודרניות.

·                    חשיפת התלמידים לצורך בהצפנה ללא העברת מפתחות.

·                    היכרות עם שיטת החלפת המפתח של דיפי-הלמן כדוגמה לשיטה המתגברת על בעיית העברת המפתחות.

הצעת ההוראה להלן תחולק לשני חלקים.

החלק הראשון יעסוק בשיטת המפתח המשותף החד-פעמי, והחלק השני יעסוק בשיטת החלפת המפתח של דיפי-הלמן.

כל חלק יורכב ממספר פעילויות המוצעות לשיעורי כיתה ומעבדה.

הפעילויות כוללות הכרות חוויתית עם השיטה, הסבר השיטה, תרגול, דיון, והתנסות תכנותית.

 

חלק א': שיטת המפתח המשותף החד-פעמי (One Time Pad)

תוכלו למצוא כאן את הפעילויות הבאות:

1. סיפור בלשי.

2. משחק: מי יגיע ראשון למשפט המוצפן?

3. הסבר של שיטת ה One time Pad כולל רקע הסטורי

4. תרגיל כיתתי פרונטלי להצפנה

5. משחק: איפה מסתתר המפתח? (על משדרים, מקבלים ומרגלים)

6. כתיבת אלגוריתם ותכנית מחשב להצפנה, לפענוח, וליצירת מפתח

7. התנסות בהצפנה ופענוח בעזרת תכנית

8. שיטת One time Pad – יתרונות וחסרונות

חלק ב': שיטת החלפת המפתח של דיפי-הלמן (Diffie-Hellman)

תוכלו למצוא כאן את הפעילויות הבאות:

1. בעיית הפצת המפתחות

2. משחק המזוודה

3. משחק הניחושים

4. הצגת שיטת החלפת המפתח של דיפי-הלמן באמצעות סימולציות

5. משחק ההצפנה

6. התנסות תכנותית

7. שיטת החלפת המפתח של דיפי-הלמן– יתרונות וחסרונות

דפי סיכום (לחלוקה לתלמידים)

שיטת המפתח המשותף (One Time Pad)

שיטת החלפת המפתח של דיפי-הלמן (Diffie-Hellman)

 

חזרה לאתר הצפנה