Einführung in die Kryptographie - Verschlüsselungsmethoden kennenlernen und anwenden

Einführung in die Kryptographie

Berufliche Schulen | Gymnasium | Mittlere Schulformen

Informatik & Medienbildung

5. | 6. | 7. Klasse

5 - 6 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Verschlüsselung war, ist und bleibt wichtig. Während wir schon seit Langem unsere Wertsachen mit Schloss und Schlüssel verschließen, ist uns heutzutage die Sicherheit unserer digitalen Daten wichtig. In dieser als Stationenarbeit durchführbaren Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler historische Verschlüsselungen, wie die Gartenzaun-Verschlüsselung, das Freimaurer-Alphabet und die Caesar-Chiffre, kennen und erlangen so Grundlagen, wie digitale Schlüssel funktionieren könnten. Kleine Videos mit eingeblendeten interaktiven Fragen sowie ein interaktiver Test als digitale Lernzielkontrolle runden den motivierenden Unterricht ab.
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Kompetenzen

Klassenstufe:5–7
Dauer:5–6 Unterrichtsstunden
Lernziele:Die Lernenden … 1. definieren die Grundlagen der Verschlüsselung, 2. erstellen Kriterien für ein sicheres Passwort, 3. erläutern analoge Verschlüsselungsverfahren für Nachrichten und wenden diese an, 4. erarbeiten und erklären historische Kryptographie-Maschinen und deren Verschlüsselung am Beispiel „Enigma“.
Thematische Bereiche:symmetrische Verschlüsselung(-smethoden), Kryptographie, Gartenzaun-Verschlüsselung, Freimaurer-Alphabet, Caesar-Scheibe
Kompetenzbereiche:Darstellen und Interpretieren, Kommunizieren und Kooperieren, Schützen und sicher Agieren, Probleme lösen und Handeln, Analysieren und Reflektieren

Inhaltsangabe

  • Laptop/PC/mobiles Endgerät mit Internetanschluss

Einstieg (1 Stunde)

Thema:Einstieg in die Verschlüsselung im Alltag und digital
M 1Verschlüsselung oder Kryptographie – Was ist das?
M 2Zettelbotschaften als selbst gemachter Infoschutz
Benötigt:
  • Video V 1https://raabe.click/Video-Einleitung-Kryptografiebzw. als mp4-Dateidownload oder PowerPoint-Präsentation Einleitung-Kryptographie.pptx

Erarbeitung 1 (2 Stunden)

Thema:Kennenlernen und Anwenden verschiedener Verschlüsselungsverfahren
M 3Gartenzaun-Verschlüsselung – Zick-Zack-Geheimschrift
M 4Freimaurer-Alphabet – Verschlüsseln durch Ersetzen
M 5aAve Codesar! – Caesar-Chiffre
M 5bCaesar-Chiffre – Basteln einer Caesar-Scheibe
Benötigt:
  • Schere
  • Musterbeutelklammern
  • Briefumschläge mind. A 5
  • ggf. PowerPoint-Präsentation Verschluesselungsarten.pptx bzw.Video V 2: https://raabe.click/Video-Verschluesselungsarten bzw. als mp4-Dateidownload

Erarbeitung 2 (2 Stunden)

Thema:Die Akte „Enigma“
M 6aDie Akte „Enigma“ – Der (fast) ungeknackte Code
M 6bUnterlagen aus der Akte im Fall „Enigma“
Benötigt:Optional zum Basteln der „Enigma“-Akte durch die Lehrkraft:
  • DIN-A4-Kraftpapier
  • DIN-A4-Laminierfolie (matt)
  • Schere/Schneidemaschine
  • Klebstoff
  • Büroklammern
  • Drucker
  • ggf. „Top Secret“-Stempel

Übung und Ergebnissicherung (1 Stunde)

Thema:Sicherheitsaspekte von Verschlüsselungen
M 7Der perfekte Schlüssel – Optimieren der Sicherheit eines Bildercodes
M 8Tippkarten zu M 7 „Der perfekte Schlüssel“
Benötigt:
  • Interaktive Lernzielkontrolle (H5P): https://raabe.click/Lernzielkontrolle-Kryptografie
  • Endgerät

Benötigte Dateien

  • Einleitung Kryptographie (Video V 1/mp4 H5P): https://raabe.click/Video-Einleitung-Kryptographie und als Download Video-Einleitung-Kryptographie.mp4
  • Verschlüsselungsarten (Video V 2/mp4 H5P): https://raabe.click/Video-Verschluesselungsarten und als Download Video-Verschlüsselungsarten.mp4
  • Einleitung Kryptographie (Präsentation zu V 1/PPT): Einleitung-Kryptographie.pptx
  • Verschlüsselungsarten (Präsentation zu V 2/PPT): Verschluesselungsarten.pptx

Ergänzendes Material

  • ggf. Selbstlerneinheit (Präsentation/PPT):Selbstlerneinheit_Daten-und-Codierung_Einführung.pptx

Erklärung zu den Symbolen

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