Lernziele Kryptologie

Sie können die Begriffe Kryptologie, Kryptographie, Kryptoanalyse, Steganographie in eigenen Worten erklären und aufzeigen, in welchem Zusammenhang sie stehen.

Sie wissen, was die Maxime von Kerckhoffs aussagt und können erklären, ob diese für die im Unterricht betrachteten Verfahren erfüllt ist.

Sie können (einige) steganographische Verfahren erklären und verstehen, was die Vor- und Nachteile dieser Verfahren sind.

Sie verstehen den Unterschied zwischen Transpositions- und Substitutionsverfahren und können diese Verfahren (und die Unterschiede) an Beispielen in eigenen Worten erklären.

Sie kennen die folgenden Transpositionsverfahren und verstehen die Ver- und Entschlüsselung, können diese Anwenden und in eigenen Worten beschreiben: Gartenzaun, Skytale, Fleissnerschablonen.

Sie können den Unterschied zwischen monoalphabetischer und polyalphabetischer Verschlüsselung (an Beispielen und auch in eigenen Worten) erklären.

Sie wissen, wie man monoalphabetisch verschlüsselte Texte knacken kann und können diese Verfahren beschreiben. Sie können hier auch die Häufigkeitsanalyse (Häufigkeit von Buchstaben) als Codeknack-Instrument anwenden.

Sie können Texte mit dem Vigenère-Verfahren verschlüsseln und entschlüsseln (wenn das Schlüsselwort bekannt ist).

Sie verstehen, wie man einen Text knacken kann, der mit dem Vigenère-Verfahren (oder allgemein polyalphabetisch) verschlüsselt wurde (Kasiski).

Sie können einfache Modulo-Rechnungen durchführen und erklären, warum die Modulo-rechnung beim Diffie-Hellman-Verfahren eine so wichtige Rolle spielt (Einwegfunktion).

Sie können den Schlüsseltausch nach Diffie-Hellman konkret durchführen.

Sie können erklären, warum der Schlüsseltausch funktioniert, d.h. warum beide denselben Schlüssel erhalten und warum es für Eve sehr schwierig ist, diesen Schlüssel zu knacken.

Sie können die Grundprinzipien der asymmetrischen Verschlüsselung erklären.

Sie wissen, welche Schwächen des Diffie-Hellman-Verfahrens durch die asymmetrische Verschlüsseung ausgemerzt werden.

Sie verstehen und können begründen, wie die asymmetrische Verschlüsselung dazu verwendet werden kann, eine digitale Signatur zu erstellen und warum externe Zertifizierungsstellen wie Let's Encrypt oder DigiCert nötig sind.

Sie können erklären, warum nicht der gesamte Internetverkehr mithilfe der asymmetrischen Verschlüsselung abgewickelt wird.