MINT üben

Kryptologie im Abitur

Schlüssel wählen, Signaturen verstehen, Vigenère von Hand rechnen — 30 Aufgaben zur Kryptologie.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben vom Zuordnen der Schlüssel (AFB I) bis zur Beurteilung der Sicherheit (AFB III). Das nummerierte Alphabet und das Vigenère-Quadrat der Prüfungsanlage helfen.

A1
Schlüssel richtig wählen
AFB I

Alice schickt Bob eine vertrauliche und signierte Nachricht. Gib alle zutreffenden Aussagen an.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Private Schlüssel verlassen nie ihren Besitzer. Deshalb kann Alice Bobs privaten Schlüssel gar nicht kennen.
Frage: Wer darf welchen Schlüssel kennen?Warum? Öffentlich = alle, privat = nur der Besitzer.
Hilfe: Vertraulichkeit: nur Bob soll lesen. Echtheit: nur Alice kann signieren.
A2
Begriffe zur Signatur
AFB II

Ordne die Begriffe ein: Sie stammen aus mehreren Teilgebieten der Kryptologie.

Klicke die passenden Felder an — ein zweiter Klick nimmt die Markierung zurück. Mit der Tastatur: Tab ins Raster, Pfeiltasten wandern, Enter markiert. Vollständige Reihen aus richtigen Feldern ergeben ein Bingo.

Markiere alle Felder, die zu Hashfunktion und Signatur gehören.

Hashwert und Prüfwert sind dasselbe, Lawine (Lawineneffekt) und Einweg (Einwegfunktion) beschreiben Hashfunktionen, die Signatur ist der verschlüsselte Hashwert. Spalte, Kasiski und Quadrat gehören zu Vigenère, Sitzung (Sitzungsschlüssel) zum hybriden Verfahren.
Der Hashwert wird auch Prüfwert genannt. Frage bei jedem Feld: Gehört es zu Hashfunktion und Signatur oder zu Vigenère oder zum hybriden Verfahren?
Lawine und Einweg sind Eigenschaften einer Hashfunktion. Spalte, Kasiski und Quadrat gehören zu Vigenère.
A3
Hashwerte abwägen
AFB III

Erörtere die Eigenschaften von Hashfunktionen beim Signieren: Stelle in den Je-desto-Sätzen die Wörter so ein, dass die Aussagen stimmen.

Klicke auf die farbig hinterlegten Wörter: Jeder Klick schaltet zur nächsten Möglichkeit weiter. Stelle jeden Satz so ein, dass er fachlich stimmt. Tastatur: Tab zum Wort, Enter/Leertaste oder ↑/↓ schaltet um.

Je Bit ein Hashwert hat, desto treffen zwei verschiedene Nachrichten zufällig auf denselben Wert.

Je der Hashwert ist, desto Bit müssen bei einer Signatur übertragen werden, aber desto ist eine Fälschung zu finden.

Je sich der Hashwert bei einer kleinen Änderung der Nachricht ändert, desto kann ein Angreifer eine Fälschung mit gleichem Hashwert finden.

Je die zu signierende Datei ist, desto lohnt es sich, nur den kurzen Hashwert zu signieren statt der ganzen Datei.

Mehr Bit machen Kollisionen unwahrscheinlicher, kosten aber Platz bei der Übertragung. Ein Hashwert mit Lawineneffekt ändert sich bei jeder kleinen Änderung stark, das erschwert Fälschungen. Signiert wird nur der kurze Hashwert, weil das asymmetrische Verschlüsseln großer Daten viel zu langsam wäre.
Ein Hashwert ist ein Fingerabdruck fester Länge. Frage dich bei jedem Satz: Was gewinnst du, und was kostet es?
Beim dritten Satz hilft der Lawineneffekt: Er sorgt dafür, dass ähnliche Nachrichten völlig verschiedene Hashwerte haben. Fehlt er, lassen sich Fälschungen leichter finden.