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Asymmetrische Verschlüsselung

Dreißig Übungen zu öffentlichem und privatem Schlüssel: Ablauf, Schlüsselzahlen, Einwegfunktion und die Grenzen des Verfahrens.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen in gemischter Reihenfolge — du klickst, ziehst, ordnest, rechnest und knobelst. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps: Der erste zeigt die Richtung, der zweite den entscheidenden Schritt. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Aufgaben mit dem Chip Mix verbinden Wissen aus früheren Unterkapiteln, bei Trick steckt eine Falle drin. Fährst du über ein unterstrichenes Arbeitswort, siehst du, was es genau von dir verlangt.

A1
Alle Schlüssel der Theatergruppe
AFB I

Die Theatergruppe der Schule hat 18 Mitglieder. Alle wollen sich vertraulich Nachrichten schicken und nutzen dazu das asymmetrische Verfahren: Jedes Mitglied erzeugt genau ein Schlüsselpaar. Berechne, wie viele Schlüssel es in der Gruppe insgesamt gibt (öffentliche und private zusammen).

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Schlüssel
Jedes Mitglied besitzt ein Paar aus einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel, also 2 Schlüssel. Für 18 Mitglieder sind das 18 · 2 = 36 Schlüssel, davon 18 öffentliche und 18 private.
Überlege, wie viele Schlüssel zu einem Schlüsselpaar gehören.
Jede Person besitzt genau ein Paar, also zwei Schlüssel: Multipliziere die Zahl der Mitglieder mit 2.
A2
Die Schlüsselwalzen
AFB II

Der Schulchat der Klasse 10 arbeitet mit Schlüsselpaaren. Untersuche fünf Situationen und stelle die drei Walzen jeweils so ein, dass sie die Situation richtig beschreiben.

Drehe die Walzen, bis die Kombination zum Auftrag passt, und klicke dann auf „Kombination prüfen“. Klick auf ▲/▼ oder auf die obere/untere Hälfte des Fensters dreht. Mit der Tastatur: Tab zur Walze, ↑/↓ drehen, ←/→ Nachbarwalze, Enter prüft.

öffentlicher privater
Mira Noah Pia
verschlüsseln entschlüsseln veröffentlichen geheim halten
Verschlüsselt wird immer mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers: Mira nimmt den von Noah, Pia den von Mira. Entschlüsseln kann nur der Besitzer mit seinem privaten Schlüssel, bei Pias Antwort also Mira. Wer jeden Chat-Partner erreichen will, veröffentlicht den öffentlichen Schlüssel.
Wer eine Nachricht empfängt, entschlüsselt sie. Wer sie schreibt, verschlüsselt sie mit einem Schlüssel des Empfängers.
Mit dem öffentlichen Schlüssel einer Person wird verschlüsselt, mit ihrem privaten Schlüssel entschlüsselt. Frage dich jeweils: Wer ist der Empfänger?
A3
Lückentext: Post an die Schülerzeitung
AFB I

Beschreibe Lukas' Vorgehen, indem du die Fachbegriffe an die richtige Stelle setzt — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Lukas will der Redaktion der Schülerzeitung einen Artikel vertraulich schicken. Er lädt den Schlüssel der Redaktion herunter und verschlüsselt damit. Entschlüsseln kann nur, wer den Schlüssel der Redaktion besitzt. Ein vorheriger geheimer ist nicht nötig, weil nur öffentliche Schlüssel übertragen werden. Die Sicherheit beruht auf einer : in eine Richtung leicht zu berechnen, aber praktisch nicht umkehrbar. Nachteil: Das Verfahren ist deutlich als ein symmetrisches.

Der Ablenker „gemeinsamen geheimen“ beschreibt die symmetrische Verschlüsselung: Dort teilen beide Seiten denselben Schlüssel. Beim asymmetrischen Verfahren gibt es keinen gemeinsamen Geheimschlüssel – jede Seite hat ihren eigenen privaten Schlüssel.
Lies den Text zuerst ganz und überlege, was Lukas tut und was die Redaktion tun muss.
Ein Wort passt in keine Lücke: Es beschreibt das symmetrische Verfahren mit einem gemeinsamen Schlüssel.