Скачать

Введение. 2

Глава 1: Математические основы криптографии. 8

1.1 Основные понятия теории полугрупп. 8

1.2 Языки и полугруппы.. 9

1.3 Коды и полугруппы.. 14

1.4 Автоматы и полугруппы.. 16

Глава 2: Методические особенности подготовки и проведения олимпиады по криптографии в средней школе. 22

2.1 Методическое обеспечение подготовки и проведения олимпиады по криптографии в средней школе. 22

2.2 Различные аспекты в подготовке комплекса задач для олимпиады по криптографии. 35

2.3 Повышение эффективности подготовки ученика к олимпиаде по криптографии. 41

Заключение. 48

Список литературы.. 50 

введение

Криптография – очень важная область знаний, изучению и совершенствованию которой многие учёные посвящают всю свою карьеру. С недавних пор криптографию вводят в школьный курс изучения математики, ежегодно при крупных ВУЗах России проводятся очные и заочные олимпиады, позволяющие школьникам получить не только дополнительные знания, но и понять с чем в будущем они смогут связать свою профессиональную деятельность.

Таким образом, актуальность данной работы приобретает все более ярко выраженный характер, а именно: на каждом предприятии существует отдел по защите информации, и каждый работник этого отдела должен знать хотя бы основы криптографии.

Цель работы: всесторонне изучить аспекты, связанные с подготовкой и проведением олимпиад по криптографии, подготовкой к ним школьников.

Задачи работы:

– рассмотреть методические проблемы подготовки и проведения олимпиад по криптографии;

– изучить методические особенности в разработки комплексов задач для олимпиады для криптографии;

– проанализировать подходы к подготовке школьников к участию в олимпиадах по криптографии;

– рассмотреть исторические задачи криптографии.

Гипотеза определяется необходимостью введения криптографии в школе как отдельным предметом или как дополнительным разделом в курсе математики и информатики, или как обязательным элективным курсом.

Структура работы состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

Степень изученности: достаточный.

Объект изучения: процес изучения криптографии.

Предмет изучения: процес изучения криптографии в средней образовательной школе.

Методы исследования: научно-теоритический и научно практический.

Практическая значимость: создание элективного курса по криптографии для средней школы.

Результаты работы: работа может быть использована учителем математики и студентами педагогических ВУЗов

База внедрения: Колледж сервиса и технологий, город Оренбург.

Заключение

В настоящее время именно в информационном пространстве происходит так называемая «гонка вооружений» во всём мире. Это связано в первую очередь с развитием информационных технологий. Следствием этого развития являются увеличение количества угроз, возникновение новых понятий, таких как «кибертерроризм», «информационная война» и др., а также развитие методов и средств защиты информации. В любом государстве одной из важнейших задач является именно надёжная защита информации [18, с.50]. Также в повседневной жизни многие люди довольно часто сталкиваются с необходимостью шифрования данных. Например, для создания аккаунтов на различных сайтах в сети Интернет пользователю нередко необходимо ввести свои персональные данные, придумать логин и пароль. Разумеется, ни один пользователь не захочет, чтобы его конфиденциальные данные оказались в публичном доступе. В связи с этим, криптография нашла широкое распространение в современном мире. Криптография – это наука о методах обеспечения конфиденциальности и аутентичности информации, то есть недопущения её прочтения посторонними лицами, не имеющими права доступа, а также целостности и подлинности авторства и невозможности отказа от него.

Ежедневно при помощи современных компьютерных и сетевых технологий проводятся различные бизнес-расчёты, совершаются многомиллионные сделки во многих странах, т.е. осуществляется финансовый и юридический электронный документооборот. И для обеспечения его безопасности необходимо решение задачи аутентификации информации. При этом важным элементом является электронная цифровая подпись (ЭЦП) и её достоверность [20, с.50]. Она представляет собой эффективное средство защиты информации от модификации и переносит свойства реальной подписи под документом в сферу электронного документооборота. Существует несколько схем построения цифровой подписи. Они основываются либо на алгоритмах симметричного шифрования, либо на алгоритмах ассиметричного шифрования.

Традиционная криптография использует алгоритмы, строящиеся путём комбинирования огромного числа относительно несложных преобразований. Принципы построения одноключевых шифров практически не изменились с тех пор, как Хорст Фейстель в своих работах заложил их основы [21, с.50]. Произошло лишь некоторое расширение набора базовых преобразований, появилось большее разнообразие в архитектурах, а также изменения отражают развитие используемой вычислительной базы. Тем не менее, важно отметить тот факт, что типовой размер ключей и блоков данных, применение которых считается безопасным, вырос приблизительно в два раза.

Учитывая все выше сказанное, становится очевидно насколько необходимо уже сейчас заниматься подготовкой школьников в освоении криптографии с младших классов.