Einstein-Gymnasium Rheda-Wiedenbrück - Kryptographie in Theorie und Praxis am JNSXYJNS-LDRSFXNZR
Einstein-Gymnasium Rheda-Wiedenbrück


Kryptographie in Theorie und Praxis am JNSXYJNS-LDRSFXNZR


(Das Foto zeigt die Workshop-Teilnehmer beim lösen des „Vorhängeschloss-Prinzips“ von Diffie und Hellmann)


Als Partner des „Netzwerk zur Begabungsförderung OWL“ bot das Einstein-Gymnasium
vom 10.02. bis zum 11.02.2017 Schülerinnen und Schülern der Klasse Sieben des Regierungsbezirks Detmold die Möglichkeit, an einen Workshop zum Thema Kryptographie teilzunehmen.

Die SchülerInnen begannen zunächst damit, die Antike der Kryptographie zu erforschen: Einerseits wurde die Steganographie, das Verbergen einer Nachricht, andererseits die Kryptographie, das Verschlüsseln einer Nachricht, behandelt.
Als Warmup wurde dabei die Caesar-Chiffre unter die Lupe genommen und benutzt, um erste geheime Nachrichten auszutauschen. Die Grundlage der Caesar-Chiffre ist dabei die Verschiebung des Alphabets um eine gegebene Schlüssellänge.

Beispiel: Das Alphabet wird um fünf Stellen verschoben. A wird zu F, B zu G, usw.

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
FGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDE

Aus dem Namen „EINSTEIN-GYMNASIUM“ wird in diesem Fall also „JNSXYJNS-LDRSFXNZR “. Die SchülerInnen, die zu Gast am Einstein-Gymnasium waren, entwickelten jedoch sehr schnell Strategien, eine verschlüsselte Nachricht zu dekodieren, ohne die Schlüssellänge zu kennen. Dabei griffen sie unter anderem auf die Häufigkeitsverteilung der Buchstaben im deutschen Alphabet zurück.

Zudem lernten die zukünftigen „Code-Knacker“ die Vigenère-Chiffre kennen, die auf der Verwendung der Caesar-Chiffre, allerdings mit wechselnden Alphabeten, basiert. Es gelang den Workshop-Teilnehmern jedoch an nur einem Nachmittag, die Kodierung dieser Chiffre durch einen „Kasiski-Angriff“ zu überwinden.

Das anspruchsvollste Thema an den zwei Workshop-Tagen war der RSA-Algorithmus, auf welchen sich die TeilnehmerInnen von Anfang an freuten. Nachdem W. Diffie und M. Hellmann im Jahr 1976 eine erste Theorie zur Public-Key-Kryptografie veröffentlicht hatten, legten ein Jahr später die Mathematiker Rivest, Shamir, Adleman am Massachusetts Institut of Technology den Grundstein für den bis heute z.B. bei der Email-Verschlüsselung oder im Onlinebanking verwendeten RSA-Algorithmus.

Nicht nur im mathematischen Bereich ist das Einstein-Gymnasium in der Begabungsförderung tätig. Bereits im letzten Jahr wurde im Rahmen des „Netzwerk zur Begabungsförderung OWL“ – einer Kooperation des EG mit weitern Schulen, den Universitäten Bielefeld und Paderborn sowie der Bezirksregierung Detmold - ein Projekt zu Filmkunst erfolgreich durchgeführt. Die Planungen für zukünftige Projekte laufen und werden aktuell mit den Netzwerkpartnern abgestimmt.

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