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Facharbeiten in der Schul-Cloud
AFB I–IIDie Schul-Cloud eines Gymnasiums bietet eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung mit einem asymmetrischen Verfahren (RSA) an. Beim ersten Anmelden erzeugt jedes Gerät ein Schlüsselpaar; der öffentliche Schlüssel wird in ein Verzeichnis eingetragen, das alle Nutzer lesen können (Material M1). Im Deutschkurs von Frau Demir sollen die 28 Schülerinnen und Schüler ihre Facharbeiten so abgeben, dass niemand außer der Lehrkraft sie lesen kann – auch nicht der Betreiber der Cloud.
M1Auszug aus dem Schlüsselverzeichnis der Schul-Cloud
| Nutzer | öffentlicher Schlüssel (RSA, 3072 Bit, gekürzt) | sichtbar für |
|---|---|---|
| Demir, Selin (Lehrkraft) | 30 82 01 8a 02 82 01 81 00 c4 7e … | alle Nutzer |
| Albers, Lars (Q1) | 30 82 01 8a 02 82 01 81 00 9b 12 … | alle Nutzer |
| Yilmaz, Hanna (Q1) | 30 82 01 8a 02 82 01 81 00 e0 5f … | alle Nutzer |
- Beschreiben Sie, wie Lars Albers seine Facharbeit so an Frau Demir übermittelt, dass nur sie sie lesen kann. Gehen Sie dabei auf jeden verwendeten Schlüssel ein.
- Vergleichen Sie den Schlüsselbedarf eines symmetrischen und des asymmetrischen Verfahrens, wenn im Kurs alle 29 Personen (28 Lernende und Frau Demir) paarweise vertraulich miteinander kommunizieren sollen.
- Erläutern Sie, warum es die Vertraulichkeit der Facharbeiten nicht gefährdet, dass das Schlüsselverzeichnis M1 für alle Nutzer lesbar ist, und welches Problem trotzdem offenbleibt.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Unterscheiden Sie, wem welcher Schlüssel gehört und wer ihn kennt. Welcher Schlüssel wird aus M1 gebraucht?Beschreiben verlangt den Ablauf in eigenen Worten mit Fachbegriffen – keine Bewertung.
Hinweis zu Aufgabe b)
Symmetrisch: Jedes Paar braucht einen eigenen Schlüssel, \(\frac{n\,(n-1)}{2}\). Asymmetrisch: ein Schlüsselpaar je Person. Vergleichen Sie auch, wie viele Geheimnisse eine einzelne Person schützen muss und was beim Hinzukommen einer Person passiert.
Hinweis zu Aufgabe c)
Denken Sie an die Idee der Einwegfunktion bei RSA. Für den zweiten Teil: Woher weiß Lars, dass der Eintrag „Demir“ in M1 wirklich zum Gerät von Frau Demir gehört?