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Informatik

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Verschlüsselung

Wie Nachrichten zu Geheimschrift werden und warum niemand mitlesen kann, wenn du online bezahlst.

Das brauchst du vorher

Wenn du eine Nachricht verschickst oder online etwas kaufst, reisen deine Daten über viele fremde Computer. Trotzdem kann unterwegs praktisch niemand mitlesen. Der Grund dafür ist Verschlüsselung, eine Idee, die älter ist als jeder Computer.

Die Caesar-Verschiebung

Schon vor über 2000 Jahren schützte Julius Caesar seine Befehle mit einer der ältesten Geheimschriften: Er ersetzte jeden Buchstaben durch den, der im Alphabet ein paar Stellen weiter hinten steht. Bei einer Verschiebung um 3 wird aus A ein D, aus B ein E und aus HALLO wird KDOOR. Diese Verschiebung ist der Schlüssel: Wer sie kennt, schiebt einfach zurück und kann die Nachricht lesen. Zum Rechnen nummerierst du die Buchstaben durch: A steht an Position 1, B an Position 2, Z an Position 26. Verschieben heißt dann einfach addieren. Am Ende des Alphabets geht es vorn wieder los, bei einer Verschiebung um 3 wird also aus X ein A, aus Y ein B und aus Z ein C.

Caesarscheibe
Verschiebung3
KlartextABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
GeheimDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

GEHEIM

JHKHLP

GEHEIM JHKHLP (Schlüssel 3)
Probier es aus: Tippe eine Nachricht, dreh an der Verschiebung und schau zu, wie sie zur Geheimschrift wird.

Warum Caesar leicht zu knacken ist

Das Alphabet hat 26 Buchstaben, also gibt es nur 25 sinnvolle Verschiebungen. Ein Angreifer probiert einfach alle durch und schaut, bei welcher ein lesbarer Text herauskommt. Nach spätestens 25 Versuchen ist jede Caesar-Nachricht geknackt. Ein guter Schlüssel braucht deshalb so viele Möglichkeiten, dass Durchprobieren aussichtslos wird.

Moderne Verschlüsselung

Heutige Verfahren nutzen riesige Schlüsselräume: Ein üblicher Schlüssel besteht aus 128 Nullen und Einsen, und das ergibt mehr Möglichkeiten, als es Sandkörner auf der Erde gibt. Selbst die schnellsten Computer der Welt bräuchten zum Durchprobieren länger, als das Universum alt ist. Genau das steckt hinter dem https in der Adresszeile deines Browsers: Es zeigt dir, dass deine Verbindung zur Seite verschlüsselt ist.

Aufgaben

0 von 6 gelöst

Zeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.

Wozu verschlüsselt man eine Nachricht?

Was ist bei der Caesar-Verschlüsselung der Schlüssel?

Aus dem Buchstaben C wird ein F. Um wie viele Stellen wurde verschoben?

Ordne jeden Begriff rund um Verschlüsselung seiner Bedeutung zu.

Schlüssel
Verschlüsseln
Knacken
Das https in der Adresszeile

Bei einer Verschiebung um 5 wird aus dem A ein anderer Buchstabe. An welcher Position im Alphabet steht dieser Buchstabe? (A steht an Position 1.)

Ein guter Schlüssel braucht so viele Möglichkeiten, dass aussichtslos wird.

Damit geht es weiter