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Introduzione all'Informatica: Crittografia, Reti, Cloud Computing e Algoritmi, Sintesi del corso di Informatica

Riassunti di informatica relativi al primo anno di liceo scientifico opzione scienze applicate dal libro di testo “Corso di Informatica”, HOEPLI editore.

Tipologia: Sintesi del corso

2023/2024

Caricato il 31/07/2024

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INFORMATICA
Crittograa
La crittografia è la disciplina che protegge la privacy e la sicurezza delle informazioni digitali.
Il termine deriva dal greco kryptos-graphia, che significa scrittura nascosta. La crittografia
utilizza tecniche per rendere illeggibile un messaggio (cifratura) e leggibile solo a chi possiede
la chiave per decifrarlo.
I passaggi sono:
- Cifratura: Il messaggio originale viene inserito in un algoritmo di cifratura e, utilizzando una
chiave, viene trasformato in un messaggio cifrato, illeggibile.
-Decifratura: Il messaggio cifrato viene trasformato di nuovo nel messaggio originale usando
una chiave. Questa chiave può essere uguale o diversa da quella usata per cifrare.
Ci sono due principali tipi di crittografia:
1. Crittografia Simmetrica: Utilizza la stessa chiave per cifrare e decifrare. La chiave è
condivisa tra il mittente e il destinatario, il che rende fondamentale proteggerla.
2. Crittografia Asimmetrica: Utilizza due chiavi diverse, una per cifrare (chiave pubblica) e
una per decifrare (chiave privata). Conoscere la chiave pubblica non permette di scoprire la
chiave privata. Ad esempio, l'algoritmo RSA (Rivest-Shamir-Adleman) si basa su numeri
primi e sulla loro fattorizzazione.
Esempi di cifrari:
- Cifrario di Cesare: Ogni lettera del messaggio è sostituita da una lettera che si trova un certo
numero di posizioni dopo nell'alfabeto (la chiave).
- Cifrario di Vigenère: Utilizza una tabella per incrociare la prima lettera della chiave con la
prima lettera del testo in chiaro per cifrare il messaggio. Questo processo viene ripetuto per
ogni lettera del testo.
Firma Digitale
La firma digitale non è un autografo digitale ma un metodo matematico per dimostrare
l'autenticità di un documento digitale, riconosciuto dalla legge italiana (articolo 24). È
utilizzata per:
- Adempimenti verso le pubbliche amministrazioni.
- Denunce, reclami e dichiarazioni di cambi di residenza.
- Mandati informatici di pagamento.
- Procedura di archiviazione documentale.
- Firma di documenti ufficiali.
Le caratteristiche principali della firma digitale sono:
- Autenticità: Garantisce che l'autore del documento sia chi afferma di essere.
- Non ripudio: L'autore non può negare di aver firmato il documento.
- Integrità: Garantisce che il documento non è stato modificato dopo la firma.
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INFORMATICA

Crittografia La crittografia è la disciplina che protegge la privacy e la sicurezza delle informazioni digitali. Il termine deriva dal greco kryptos-graphia, che significa scrittura nascosta. La crittografia utilizza tecniche per rendere illeggibile un messaggio (cifratura) e leggibile solo a chi possiede la chiave per decifrarlo. I passaggi sono:

  • Cifratura: Il messaggio originale viene inserito in un algoritmo di cifratura e, utilizzando una chiave, viene trasformato in un messaggio cifrato, illeggibile.
  • Decifratura: Il messaggio cifrato viene trasformato di nuovo nel messaggio originale usando una chiave. Questa chiave può essere uguale o diversa da quella usata per cifrare. Ci sono due principali tipi di crittografia:
  1. Crittografia Simmetrica: Utilizza la stessa chiave per cifrare e decifrare. La chiave è condivisa tra il mittente e il destinatario, il che rende fondamentale proteggerla.
  2. Crittografia Asimmetrica: Utilizza due chiavi diverse, una per cifrare (chiave pubblica) e una per decifrare (chiave privata). Conoscere la chiave pubblica non permette di scoprire la chiave privata. Ad esempio, l'algoritmo RSA (Rivest-Shamir-Adleman) si basa su numeri primi e sulla loro fattorizzazione. Esempi di cifrari:
  • Cifrario di Cesare: Ogni lettera del messaggio è sostituita da una lettera che si trova un certo numero di posizioni dopo nell'alfabeto (la chiave).
  • Cifrario di Vigenère: Utilizza una tabella per incrociare la prima lettera della chiave con la prima lettera del testo in chiaro per cifrare il messaggio. Questo processo viene ripetuto per ogni lettera del testo. Firma Digitale La firma digitale non è un autografo digitale ma un metodo matematico per dimostrare l'autenticità di un documento digitale, riconosciuto dalla legge italiana (articolo 24 ). È utilizzata per:
  • Adempimenti verso le pubbliche amministrazioni.
  • Denunce, reclami e dichiarazioni di cambi di residenza.
  • Mandati informatici di pagamento.
  • Procedura di archiviazione documentale.
  • Firma di documenti ufficiali. Le caratteristiche principali della firma digitale sono:
  • Autenticità: Garantisce che l'autore del documento sia chi afferma di essere.
  • Non ripudio: L'autore non può negare di aver firmato il documento.
  • Integrità: Garantisce che il documento non è stato modificato dopo la firma.

Reti di Computer Le reti di computer consentono di mettere in comunicazione dispositivi diversi (computer, tablet, smartphone). Per connettere un dispositivo a una rete è necessaria una scheda chiamata NIC (Network Interface Card). Tipi di reti:

  • BAN (Body Area Network): Reti a bassissimo raggio d'azione, tipicamente usate per dispositivi indossabili.
  • PAN (Personal Area Network): Rete personale che si estende solo per pochi metri, come il Bluetooth.
  • LAN (Local Area Network): Un insieme di computer collegati tra loro e ubicati nello stesso luogo, come un ufficio.
  • MAN (Metropolitan Area Network): Una rete che collega computer all'interno di una grande area urbana.
  • WAN (Wide Area Network): Una rete che copre un'area geografica estesa, come un intero paese.
  • GAN (Global Area Network): Reti che collegano computer dislocati in tutti i continenti. Cloud Computing Il cloud computing definisce un insieme di tecnologie che consentono di offrire servizi decentrati su server remoti, come l'archiviazione dati e l'uso di applicazioni. Questo sfrutta il modello client/server e permette di usare risorse hardware e software attraverso la rete. Il client è il dispositivo che richiede servizi, mentre il server fornisce i servizi richiesti. Il client comunica con l'utente e con il server. URL L'URL (Uniform Resource Locator) è l'indirizzo di una risorsa disponibile su internet, come una pagina web. Un URL può essere costituito da un indirizzo IP (una serie di quattro numeri, ciascuno dei quali può variare da 0 a 255 ) o da un indirizzo testuale (nome di dominio). Sistema Operativo Il sistema operativo è un software di base che gestisce le risorse del sistema hardware e software, fornendo un'interfaccia con l'utente. Modello Onion Skin:
  • Nucleo (Kernel): Gestisce la CPU, organizzando l'esecuzione dei programmi.
  • Gestione delle memorie centrali: Consente al processore di lavorare in modalità protetta.
  • Gestione delle periferiche: Comprende i driver delle periferiche installate.
  • File system: Struttura dati che gestisce e archivia i file sul disco.
  • Interfaccia utente: Può essere CLI (Command Line Interface, un'interfaccia testuale) o GUI (Graphical User Interface, un'interfaccia grafica).
  • Programmi applicativi: Forniscono funzionalità specifiche, trasformando il computer in una macchina specializzata per compiti determinati.

Componenti del Computer Un computer è composto da una CPU, memoria centrale, periferiche.

  • CPU (Central Processing Unit): Il processore del computer, composto da:
    • CU (Control Unit): Controlla l'esecuzione delle istruzioni.
    • ALU (Arithmetic Logic Unit): Esegue calcoli aritmetici e logici.
    • Registri: Celle di memoria temporanea utilizzate per memorizzare dati e istruzioni durante . l'elaborazione.
  • Memoria centrale: Comprende:
    • RAM (Random Access Memory): Memoria temporanea e volatile.
    • ROM (Read Only Memory): Memoria di sola lettura e non volatile.
    • Cache: Memoria temporanea con elevata velocità di accesso, collegata alla CPU.
  • Periferiche: Dispositivi collegati al computer per l'immissione (input) e l'estrazione (output) di dati, come tastiere, mouse, stampanti e monitor.