Station: Kryptographie


Kurzbeschreibung

Wie lassen sich vertrauliche Nachrichten verschlüsseln? Wie kann man Geheimbotschaften entschlüsseln? Welche Methoden hierzu gab es in der Antike und welche Verfahren sind modern? Zunächst beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit antiken Verschlüsselungsverfahren. Bei den sogenannten "Skytales" werden Botschaften auf Lederstreifen entschlüsselt und beim "Caeser-Chiffre" ein Geheimtextalphabet analysiert. Dabei werden bereits erste Fragen zur Sicherheit dieser Verfahren beantwortet. Im weiteren Verlauf beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler dann mit einer Verschlüsselungstechnik aus dem 2. Weltkrieg: Die sogenannte "Engima" - eine Maschine zur Verschlüsselung - wird anhand eines vereinfachten Modells analysiert. Dabei beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler wieder mit der Sicherheit dieser Methode, machen sich aber auch Gedanken über deren Schwächen. Mit dem RSA-Verfahren entdecken und beschreiben sie zum Abschluss noch eine moderne Verschlüsselungsmethode.


Allgemeine Informationen

Themenbereich:

Empfohlene Jahrgangsstufe:
11

Anzahl Schülergruppen, die diese Station zeitgleich durchführen können:
1

Benötigtes Material:
Schreibmaterial, Taschenrechner


Bilder


Mathematische Inhalte
  • Analyse antiker Verschlüsselungsverfahren (Skytales, Caesar-Chiffre)
  • Entschlüsselung von Geheimbotschaften
  • Analyse von Geheimtextalphabeten
  • Berechnung von Verschlüsselungsmöglichkeiten (Faktultät)
  • Analyse der Sicherheit von Verschlüsselungsverfahren
  • Analyse des Verschlüsselungsverfahrens mit der "Engima"
  • Analyse des RSA-Verfahrens
  • Leichte "modulo"-Rechnungen
  • Zahlentheoretische Zusatzaufgabe für "Profis"