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Kryptologie

Verschieben, zählen, zuordnen: zehn Grundaufgaben von Caesar über XOR bis zum Zertifikat — sichere Punkte für jede Klausur.

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Aufgabenblock — AFB I

Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Caesar und Vigenère anwenden, Schlüssel aus Häufigkeiten bestimmen, XOR rechnen, Sicherheitsziele zuordnen und die Rollen der Schlüssel benennen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Klausur zur Kryptologie.

A1
Caesar verschlüsseln
AFB I

Wenden Sie die Caesar-Verschlüsselung mit dem Schlüssel \(k=5\) auf den Klartext KLAUSUR an.

Caesar: Jeder Buchstabe rückt um \(k\) Stellen im Alphabet weiter; nach Z geht es bei A weiter. Beispiel: U + 5 → Z.
Lösung anzeigen
K → P, L → Q, A → F, U → Z, S → X, U → Z, R → W = PQFZXZW
A2
Caesar entschlüsseln
AFB I

Der Geheimtext CANBXA entstand mit dem Caesar-Verfahren und dem Schlüssel \(k=9\). Bestimmen Sie den Klartext.

Entschlüsseln: Jeden Buchstaben um \(k\) Stellen zurück — das ist dasselbe wie \(26-k=17\) Stellen vor.
Lösung anzeigen
C → T, A → R, N → E, B → S, X → O, A → R = TRESOR
A3
Schlüssel aus der Häufigkeit
AFB I

Ein langer deutscher Text wurde mit dem Caesar-Verfahren verschlüsselt. Die Tabelle zeigt die fünf häufigsten Buchstaben im Geheimtext. Entnehmen Sie der Tabelle, um wie viele Stellen \(k\) verschoben wurde.

GeheimtextbuchstabeLUPZY
Anteil16,9 %9,9 %7,7 %7,2 %7,1 %
Häufigkeitsanalyse: Im Deutschen ist E mit rund 17 % der häufigste Buchstabe. Der häufigste Geheimtextbuchstabe steht also vermutlich für E; zähle mit A = 0, B = 1, …
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L ist am häufigsten, also L ↔ E: \(k = 11-4\) = 7
Kontrolle: Auch N → U, I → P, S → Z und R → Y passen zur Verschiebung um 7.