Verschlüsseln und Entschlüsseln – Wie geheim sind Geheimbotschaften?

Schon seit Hunderten von Jahren kommunizieren Menschen miteinander: Mit Sprache, Schrift, Rauchzeichen, Lichtsignalen, Tönen und auf viele andere Arten. Doch genauso lange gibt es auch schon Spione, die andere Menschen abhören. Da das Abhören von Nachrichten auch ein Problem für die Informatik darstellt, wird in diesem Bereich – man nennt ihn Kryptologie – bereits seit dem Zweiten Weltkrieg geforscht. In dieser Zeit wurden unterschiedlichste Möglichkeiten entwickelt, Nachrichten vor fremden Blicken geheim zu halten. Das Spannende daran ist, dass diese Möglichkeiten nicht nur zum Schutz von elektronischen Nachrichten dienen können, sondern man mit ihnen auch Kommunikation schützen kann, die ganz ohne Computer stattfinden.

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Dies hat zur Entwicklung des Unterrichtsbausteins Verschlüsseln und Entschlüsseln geführt. In zwei bis drei Unterrichtsstunden lernen Schülerinnen und Schüler in der Klasse 3-4 einige grundlegende Möglichkeiten der Ver- und Entschlüsselung kennen – und das ganz ohne Computer.

Doch wie funktioniert das genau?

Die Caesar-Scheibe besteht aus einer inneren und einer äußeren Scheibe. Auf beiden Scheiben sind Buchstaben angeordnet. Dreht man nun die innere Scheibe, so erhält man ein Geheimalphabet mit deren Hilfe die Schülerinnen und Schüler sich Geheimbotschaften schreiben können.

Bei Skytalen handelt es sich um Stäbe mit unterschiedlichem Durchmesser. Wird nun ein leerer Streifen Papier um eine Skytale gewickelt, so kann auf diesen Streifen eine Botschaft geschreiben werden. Wird der Streifen wieder von der Skytale abgewickelt, ist die Botschaft nicht mehr lesbar.

Der Clou: Um die Geheimbotschaft wieder lesbar zu machen, muss der Streifen um eine Skytale mit demselben Durchmesser gewickelt werden, wie die ursprüngliche Skytale. Stimmt der Durchmesser nicht, bleibt die Geheimbotschaft weiterhin unlesbar.

Was aber soll man tun, wenn ein Spion von der Caesar-Scheibe oder den Skytalen gehört hat und weiß, wie eine Geheimbotschaft geschrieben wurde? Auch in diesem Fall hat die Informatik ein cleveres System entwickelt. Bei sogenannten asynchronen Verschlüsselungsverfahren wird zwischen einem privaten und einem öffentlichen Schlüssel differenziert. Dies kann man sich wie ein Schloss mit dem dazugehörigen Schlüssel vorstellen. Das offene Schloss kann weitergegeben werden. Der Schlüssel hingegen muss stets beim Empfänger verbleiben. Ist ein Kästchen mit einer dort hinterlegten Nachricht mit dem Schloss verschlossen, kann nur der Empfänger das Schloss öffnen und so die Nachricht lesen. Selbst die Kenntnis über dieses Verfahren hilft einem Dieb nicht, die abgefangene Nachricht zu entschlüsseln.

Bisher haben wir durchweg positive Resonanz sowie konstruktive Verbesserungs- und Erweiterungsvorschläge erhalten:

Die Schülerinnen und Schüler haben gerne fleißig geschrieben und sich ausgetauscht. Sie stellten viele Bezüge zur heutigen Zeit her (Politik: Russland-USA). Mit besten Dank zurück. Hat viel Spaß gemacht!

Die zeitliche Gesamtkonzeption war passend. Einige Phasen haben länger gedauert, andere waren kürzer. Der Übergang zu Schloss&Kiste war schwierig, da die Kinder den Text im Kästchen noch verschlüsseln wollten.

Zu Beginn: Einstieg mit dem Spiel »Stille Post« (7 Kinder spielen das Spiel, die anderen sind Zuschauer) => Informationsübertragung vom Kind aus heute und früher?

Auch die Schülerinnen und Schüler hatten viel Spaß und haben sich intensiv in die verschiedenen Verschlüsselungsverfahren eingearbeitet.

Download des Unterrichtsbausteins

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Die didaktisch-methodische Handreichung sowie die Unterrichtsmaterialien können Sie nachfolgend herunterladen:

Unterrichtsbaustein „Verschlüsseln und Entschlüsseln – Wie geheim sind Gehembotschaften?“

Über Erfahrungsberichte, Korrekturen, Verbesserungsvorschläge etc. würden wir uns freuen.

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