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home - progetti - Dagli algoritmi su carta ad Arduino: un percorso di crittografia a scuola! - Introduzione alla Crittografia

Introduzione alla Crittografia

Tempi

Tempo stimato per la lezione in classe: 1.30 h

Strumenti

  • LIM o proiettore
  • Computer per il docente (per la proiezione dei video)
  • Materiali di consumo (penne, fogli, post-it)

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Linee guida delle attività

La prima attività introduttiva di questo percorso è un brainstorming con gli studenti; provate a far loro domande di questo tipo:

  1. Avete mai sentito la parola crittografia?
  2. Secondo voi che cosa significa?
  3. È importante la crittografia oggi?
Gli studenti potrebbero in prima istanza rispondere a queste domande in autonomia (magari segnando le risposte su un foglio o su dei post-it in circa 5-6 minuti di tempo), poi costituire gruppi da 3 persone in cui confrontarsi e cercare di arrivare ad una sintesi comune (in 10 minuti di tempo) rispetto al significato di crittografia e alla sua importanza attuale.

Al termine di questo lavoro, i risultati si possono discutere in plenaria con tutta la classe, così da far emergere eventuali differenti posizioni ed idee.

Al termine di questo brainstorming si possono presentare alcuni approfondimenti:

  • Il primo (in inglese, ma si possono attivare i sottotitoli) è un’introduzione generale alla Crittografia:

  • Oppure trovate un articolo introduttivo molto utile e chiaro a questo link.
  • Il secondo (in italiano) spiega la differenza tra crittografia simmetrica e crittografia asimmetrica (nel video anche un approfondimento su crittografia con algoritmi hash):

  • Un ulteriore approfondimento lo si potrebbe trovare a questo link, dove vengono proposte queste definizioni con degli schemi molto chiari.
Vi segnaliamo anche la presenza di una playlist di Khan Academy (in inglese) interamente dedicata alla Crittografia.

Quindi in sintesi:

  • la crittografia è quell’insieme di tecniche che permette di “cifrare” un messaggio in modo che risulti incomprensibile, tranne a chi possiede la chiave per decifrarlo;
  • un algoritmo di cifratura simmetrico è caratterizzato da una chiave unica, che devono conoscere solo mittente e destinatario; questa chiave viene applicata sia per codificare che per decodificare il messaggio;

  • un algoritmo di cifratura asimmetrico è caratterizzato da due chiavi, una pubblica per la codifica e una privata per la decodifica del messaggio (che non deve essere svelata a nessuno).

Se volete far divertire i ragazzi con un’attività pratica, in questa dispensa della Zanichelli trovate alcuni semplici esercizi di cifratura e decifratura, utilizzando i più famosi cifrari del passato (il cifrario di Cesare, il cifrario carbonaro, il cifrario di Vigenere).

Un approfondimento molto interessante (ma che richiederebbe sicuramente ore aggiuntive a questa prima parte introduttiva di progetto) potrebbe essere la presentazione del lavoro di Alan Turing (considerato uno dei padri dell’intelligenza artificiale) durante la seconda guerra mondiale. La storia di Turing è veramente affascinante, soprattutto in un percorso di approfondimento sulla Crittografia. Da valutare la possibilità di vedere in classe il film “The imitation game”, uscito nel 2014:

Oppure video di approfondimento come il seguente, in cui Piergiorgio Odifreddi racconta la vicenda di Turing contro la macchina Enigma:

Vi faccio un ulteriore regalo (più che un regalo è un pezzo di cuore): potete scaricare come allegato la mia tesina di quinto liceo (del 2007), dal titolo “Quantum Computer e Crittografia Quantistica”, in cui oltre a percorrere questi concetti finora discussi, si approfondisce la frontiera della crittografia basata sulle proprietà della meccanica quantistica. Potrebbe essere un approfondimento per gli studenti particolarmente appassionati e interessati a questi argomenti!

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Alessandra Valdarnini

Un grazie di cuore a Lorenzo Cesaretti per la preziosa collaborazione!