Kryptologie - Unterrichtsmaterial

Kryptologie - Unterrichtsmaterial

Kryptologie = Kryptographie + Kryptoanalyse

Einstieg über das Thema Vertrauliche Kommunikation

  • Vertrauliche Kommunikation (Link zu inf-schule for kids)
    mit den Themen Verschlüsselung, Private Daten, Verschlüsselte Nachrichten, Verschlüsselungsverfahren, Die Caesar-Verschlüsselung, Die Skytale-Verschlüsselung, Eigene Ideen und Lerncheck
  • Steganographie-Demo (Seite von A. Tanenbaum, englisch)
    Andrew S. Tanenbaum stellt auf dieser Seite ein Windows-Programm zur Verfügung. Damit lassen sich in einem Beispielbild versteckte Dateien extrahieren. Das Original-Bild steht zum Vergleich zur Verfügung. Ein Verstecken von Informationen in einem Bild bietet das Programm jedoch nicht. Die schrittweise Anleitung auf dieser Seite ist nur in Englisch.

Transposition am Beispiel Skytale

Monoalphabetische Verschlüsselung am Beispiel des Caesar-Verfahrens

Polyalphabetische Verschlüsselung am Beispiel Vigenére

Moderne symmetrische Verfahren

Asymmetrische Verfahren

Das Prinzip von Kerkhoff

Material allgemein

  • Geschichte der Kryptologie (Quelle. kryptowissen.de)
    Wann genau die Kryptographie erfunden, bzw. das erste Mal angewendet wurde, weiss niemand. Durch bestimmte Funde kann man aber Rückschlüsse ziehen. Die Seite gibt eine kleine Zeittafel mit Stationen der Kryptographie und Kryptoanalyse quer durch die Geschichte. 
     
  • Crypto für alle! (Link zur OpenPGP-Seite)

    Verschlüsselung für alle! Für die Verschlüsselung von elektronischen Dingen wie z.B. E-Mail mit Hilfe von openpgp gibt es die Möglichkeit sich online zu informieren und mitzumachen. Zitat von der Webseite: "Zielgruppe sind diejenigen, die wissen wollen, wie man es richtig macht; nicht diejenigen, die wissen wollen, wie man es einfach macht."

  • SpionCamp (Link zur Seite der Bergischen Universität Wuppertal)
    An der Bergischen Universität Wuppertal wurden Lernstationen zur Kryptologie und Kryptographie erstellt. Diese Materialien können als Lernstationen oder auch in anderen Unterrichtskontexten eingesetzt werden. 
    Sie finden auf dieser Seite die Stationsblätter, Arbeitsblätter, Lösungen und Vorlagen zum Ausdrucken. 
  • Einführung in die Kryptologie (Link zur PDF-Datei von Tino Hempel)
  • Algorithmen und Materialien zur Kryptographie beim OSZ Handel 1
  • CrypTool - ein freies E-Learning-Programm für Windows, MAC und LINUX
    es existieren mehrere Versionen:
    • Cryptool1 und 2 für Windows zum Herunterladen
    • JCrypTool (JCT) als plattformübergreifende Java-Anwendung (LINUX, MAC, Windows)
    • CrypTool-Online (CTO) als Online-Version im Browser (Funktionen zum Teil nicht verfügbar bzw. eingeschränkt gegenüber den anderen Tools)
  • Das CrypTool-Buch (Link zur PDF-Datei)
    Kryptographie lernen und anwenden mit CrypTool und SageMath. Hintergrundmaterial und Zusatzinformationen zum freien E-Learning Krypto-Programm CrypTool (Kryptographie, Mathematik und mehr). 12. Auflage.
  • CrypTool-Online (Link zur CrypTools-Seite)
    Bei CrypTool-Online handelt es sich um die Onlinevariante des E-Learning-Programms CrypTool. Mit der ebenfalls freien Download- oder Offline-Variante von CrypTool können auch längere Texte bearbeitet und leistungsstärkere Analysen durchgeführt werden.
  • Schülerkrypto by CRYPTOOL (Link zur Web-Seite)
    Die Idee der Schülerkrypto ist es, Schülerinnen und Schülern das spannende Wissen über geheime Nachrichten auf einfache Art und Weise näher zu bringen. Sie sollen dabei lernen, wie wichtig Kryptographie heutzutage im Alltag ist und dass es sich dabei um keine Magie handelt, sondern um eine Anwendung der Mathematik. Viele Schülerinnen und Schüler fragen sich sehr häufig im Mathematikunterricht, wozu man das braucht. Die Schülerkrypto gibt zumindest in einigen dieser Fälle eine Antwort darauf. Wenn man Mathematik und Geheimnisse zusammenbringt, entsteht die spannende Wissenschaft der Verschlüsselungen, die sogenannte Kryptologie. Der Dozent der CrypTool-Schülerkrypto, Prof. Wacker, ist Leiter des Fachgebietes Angewandte Informationssicherheit an der Universität Kassel und vertritt dort das Gebiet der IT-Sicherheit in Forschung und Lehre. Er ist gleichzeitig der technische Leiter der Open-Source E-Learning Software CrypTool 2. Daher werden alle Beispiele und Demos im Rahmen dieser Veranstaltung auf Basis von CrypTool durchgeführt. Da CrypTool für jedermann frei verfügbar ist (Open-Source), kann das gelernte Wissen jederzeit daheim am eigenen Rechner angewandt und erweitert werden.
    Auf der Download-Seite von Schülerkrypto gibt es Schüler- und Lehrermaterial zum herunterladen. Weiterhin werden dort die Vorträge als Videolink veröffentlicht.
  • Krypto 1.5 (nur noch Link vom 13.04.2021 über archive.org verfügbar). Der dortige Download funktioniert noch (Stand 11/2023).
    Krypto ist ein Verschlüsselungsprogramm, das einfache symmetrische Verschlüsselungen realisiert, so wie sie z. B. in Thüringen im Informatik-Lehrplan stehen. Es sind die Matrixverschlüsselung, verschiedene Varianten der monoalphabetischen Substitution sowie die polyalphabetische Substitution, auch Vigenere-Verschlüsselung genannt.
    Demos, mit denen die einzelnen Methoden - insbesondere die Vigenere-Verschlüsselung - demonstriert werden, dienen zur Veranschaulichung.
  • Informatik erLeben - Unterrichtseinheit Verschlüsselung (Link nur mit http zugänglich, evtl. "Webseite vertrauen" im Browser auswählen)
    Module zur symmetrischen und asymmetrische Verschlüsselung für die Sekundarstufe I und weiterführend für die Sekundarstufe II.
  • Cryptographic Key Exchange (Youtube Playlist zu Diffie-Hellmann)
    Youtube-Channel von Computerphile
     
  • (1) Elliptic Curves Youtube Video (englisch)
    Youtube-Channel von Computerphile
    Just what are elliptic curves and why use a graph shape in cryptography? Dr Mike Pound explains.
  • (2) The Dual Elliptic Curve Deterministic Random Bit Generator (Youtube Video - englisch)
    Youtube-Channel von Computerphile
    The back door that may not BE a back door... The suspicion about Dual_EC_DRBG - The Dual Elliptic Curve Deterministic Random Bit Generator - with Dr Mike Pound.

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