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Wenn du mit deinem Smartphone eine Nachricht versendest, möchtest du, dass niemand mitliest oder mitkriegt, worum es geht. Deine Nachrichten sollen privat bleiben. Nachrichten über größere Entfernungen zu übermitteln und Nachrichten unter Verschluss zu halten, war den Menschen schon immer wichtig. In diesem Buch erfährst du, welche Lösungen man dafür gefunden hat; vom historischen Fackeltelegraf über die Vigenère-Verschlüsselung bis hin zum heute eingesetzten RSA-Kryptosystem. Bestens geeignet für Kinder und Jugendliche ab 10 Jahre.
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Seitenzahl: 86
Veröffentlichungsjahr: 2019
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
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©2019 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
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Cover T-Shirt-Illustration © Imagevector – stock.adobe.comKorrektur Geesche Kieckbusch, Hamburg
Print ISBN 978-3-527-71577-0ePub ISBN 978-3-527-82025-2
COVER
TITELSEITE
IMPRESSUM
EINFÜHRUNG
HALLO BASTLER, TÜFTLER UND KNOBELFREUND!
ÜBER DIESES BUCH
ÜBER DICH
ÜBER DIE SYMBOLE, DIE WIR VERWENDEN
KAPITEL 1: NACHRICHTEN
NACHRICHT, SENDER UND EMPFÄNGER
NACHRICHTEN AUSTAUSCHEN — FACKELTELEGRAF
GEHEIMNISSE AUSTAUSCHEN — SKYTALE
GEHEIMNISSE BEWAHREN — PASSWORTE
KAPITEL 2: CODES
DAS CODIERTE EI
DER FAHRRADCODE
DER ARTIKEL-CODE EAN
DER QR-CODE
DER ASCII-CODE
KAPITEL 3: DAMALS
NOCH NICHT GEHEIM
BUCHSTABENSALAT
NOCH MEHR BUCHSTABENSALAT
DIE ALTEN RÖMER
VIGENÈRE-VERSCHLÜSSELUNG
ONE-TIME-PAD
KAPITEL 4: HEUTE
ZWEI SCHLÖSSER
NOCH EINMAL ZWEI SCHLÖSSER
TRICK »ÖFFENTLICHE UND PRIVATE SCHLÜSSEL«
EINWEG-FUNKTIONEN
DAS RSA-VERFAHREN
KAPITEL 5: KNACKEN
MIT GEDULD UND VIEL ZEIT
MIT KÖPFCHEN
MIT COMPUTERN
KAPITEL 6: CRYPTOOL
LANGE TEXTE VER- UND ENTSCHLÜSSELN
GEHEIME TEXTE KNACKEN
WAS CRYPTOOL NOCH BRINGT
FINGERALPHABET
MORSEALPHABET
BRAILLE-ALPHABET
LÖSUNGEN
ZU KAPITEL 1: NACHRICHTEN
ZU KAPITEL 2: CODES
ZU KAPITEL 3: GEHEIMES DAMALS
ZU KAPITEL 4: GEHEIMES HEUTE
ZU KAPITEL 5: GEHEIMNIS KNACKEN
ZU KAPITEL 6: TOOL ZUM KNACKEN
ZUM WIEDERFINDEN
ÜBER DIE AUTOREN
END USER LICENSE AGREEMENT
Cover
Inhaltsverzeichnis
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E1
Du möchtest gern wissen,
wie du Nachrichten zwischen dir und deinen Freunden übertragen kannst,
wie du die Nachrichten geheim halten kannst oder
wie du umgekehrt versuchen kannst, eine geheime Nachricht zu knacken?
Dann bist du hier genau richtig!
Wir wollen dir in diesem Buch zeigen, wie einfach es ist, Nachrichten zu übertragen, und wir zeigen dir, wie du diese Nachrichten mit einfachen Mitteln geheim halten kannst. Du wirst auch erfahren, dass nicht alle geheimen Nachrichten wirklich geheim sind. Scheinbare Geheimnisse begegnen dir an vielen Stellen – du lernst, diese zu verstehen und für dich zu nutzen.
Wir beginnen zunächst mit alten Verfahren zur Geheimhaltung von Nachrichten. Die alten Verfahren haben den Vorteil, dass du ganz viel probieren und basteln kannst.
Diese Materialien brauchst du dafür:
Papier, Lineal, Buntstifte, Schere
Eier, Zahnpastatuben und andere Alltagsgegenstände
Kerzen und Rohre
Je mehr Dinge wir am Smartphone und am Computer erledigen und je mehr wir dort von uns preisgeben, desto wichtiger wird die Geheimhaltung von Nachrichten beim Mailen, Chatten und bei jeder anderen Kommunikation. Die Verfahren, die hierfür genutzt werden, sind aber sehr kompliziert. In diesem Buch kannst du mit einfachen Experimenten und Spielen ein Grundverständnis dafür bekommen.
Moderne leistungsfähige Computer helfen aber auch beim Knacken von Nachrichten. Wir probieren mit dir aus, wie das funktioniert. Dafür brauchst du geeignetes Material. Du findest es auf http://www.wiley-vch.de/ISBN9783527715770.
Zum Nachrichtenübertragen brauchst du einen Partner – irgendjemand muss deine Nachricht ja in Empfang nehmen. Frag deine Eltern, Großeltern oder deine Freunde. Im Buch haben wir deinen Partner Alex (für Alexandra oder Alexander) genannt.
Du brauchst keine besonderen Fähigkeiten, um dieses Buch zu verstehen und die Dinge, die darin beschrieben sind, auszuprobieren. Aber wenn du
gern bastelst,
Spaß am Knobeln hast,
gerne mit dem Computer arbeitest und
eine Aufgabe mit Ausdauer erledigen kannst,
dann ist das Buch genau richtig für dich.
Dir werden in diesem Buch verschiedene Symbole begegnen. Damit wollen wir dich auf besonders interessante, aber auch wichtige Dinge hinweisen oder einfach nur einen Tipp geben.
Dieses Symbol steht für eine Warnung. Hier findest du ganz wichtige Informationen, die du unbedingt lesen und auch beachten solltest.
Achte besonders auf dieses Symbol. Hier bekommst du nützliche Tipps, wenn du selbst etwas tun möchtest.
An dieser Stelle lernst du Wörter kennen, die du dir merken solltest, weil du sie später immer wieder benötigst.
Bei diesem Symbol findest du Schlaumeier-Tipps aus der Informatik.
Hier sind Aufgaben, sodass du selbst etwas ausprobieren kannst. Die Lösungen dazu findest du am Ende des Buches.
KAPITEL 1
DIESES KAPITEL HANDELT VON BOB UND ALICE, VON FACKELN UND VON BUCHSTABENSALAT. Du erfährst, wie das Übermitteln von Nachrichten funktioniert und was du tun musst, damit die Nachricht geheim bleibt.
Die Geheimhaltungstricks, die wir dir zeigen, sind inzwischen ein alter Hut. Seit es Computer gibt, kann man diese Tricks schnell knacken. Aber das macht nichts, denn die alten Verfahren funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie die neuen – und sie sind viel einfacher zu verstehen. Am allerwichtigsten: Die alten Verfahren kannst du prima selbst ausprobieren. Vielleicht kannst du damit ja für die Schule einen Spickzettel schreiben.
Stell dir vor, du möchtest jemand anderem etwas mitteilen. Steht dir dieser Jemand gleich gegenüber, dann kannst du einfach sprechen. Ist die Person weit von dir entfernt, dann benötigst du Hilfsmittel wie Telefon oder Computer. Egal wie du etwas mitteilst, das Prinzip ist immer dasselbe.
Die Information, die du austauschst, wird Nachrichtgenannt. Die Person, die die Nachricht übermittelt, ist der Sender. Die Person, für die die Nachricht bestimmt ist, ist derEmpfänger. Der Sender spricht. Der Empfänger hört zu. Das Ganze nennt man Kommunikation.
In Informatik-Fachbüchern werden Sender und Empfänger meist Alice und Bob genannt. Alice will eine Nachricht an Bob senden. Das ist schöner, als die Beteiligten einfach Person A und Person B zu nennen.
Immer, wenn du eine Nachricht sendest, musst du für zwei Dinge sorgen:
Sie muss beim Empfänger ankommen.
Der Empfänger muss sie verstehen.
Bei einem normalen Gespräch überträgt der Schall in der Luft deine Nachricht. Würdest du das auf dem Mond versuchen, dann hättest du ein Problem mit der Übertragung – es gibt keine Luft.
Ein Tourist spricht dich in seiner Sprache an. Du verstehst ihn nicht. Vielleicht könnt ihr euch zur Übertragung der Nachricht auf Englisch einigen – wenn ihr das beide versteht.
Nachrichten müssen immer in eine übertragbare Form gebracht werden. Sie werden codiert. Ein Codeist die Übertragungsform einer Nachricht.
Beim Empfänger werden Nachrichten wieder decodiert.
Neben unserer Sprache und anderen Sprachen gibt es noch viele andere Codes:
Ein tauber Mensch kann keinen Schall hören, er verwendet eine besondere Sprache – die Gebärdensprache. Gebärdensprache ist ziemlich kompliziert, das Fingeralphabet kannst du schneller erlernen.
H – A – L – L – O
Aufgabe 1Hinten im Buch findest du alle Zeichen des Fingeralphabets. Schreibe auf, welche Nachricht hier übermittelt wird.
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Aufgabe 2Zeige Alex das Wort CODE im Fingeralphabet.
Im
Morsealphabet
werden alle Buchstaben des Alphabets mit Punkten und Strichen dargestellt. Für die Punkte und Striche kannst du auch kurze und lange Lichtsignale senden. Das geht besonders gut nachts mit einer Taschenlampe.
Aufgabe 3Hinten im Buch findest du alle Zeichen des Morsealphabets. Schreibe auf, welche Nachricht hier übermittelt wird.
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Aufgabe 4Schreibe für Alex das Wort MORSE im Morsealphabet auf. Das geht übrigens auch mit Klopfen – mit langen und kurzen Abständen.
Auf Schildern im Museum siehst du außer der Schrift oft noch Punkte. In neuen Fahrstühlen stehen neben den Tasten Punkte. Auch auf Medikamentenpackungen sind diese Punkte fühlbar. Das ist die Blindenschrift
(auch:
Braille
-Schrift
).
Aufgabe 5Hinten im Buch findest du alle Zeichen der Braille-Schrift. Schreibe auf, welche Nachricht hier übermittelt wird.
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Für Profis: Schreibe für Alex das Wort BRAILLE in Braille-Schrift auf.
Ihr landet mit einem Flugzeug im Urlaubsort.
Symbole und Schilder
weisen euch den Weg, zum Beispiel zum Schließfach.
Aufgabe 6Wo führen euch diese Schilder hin?
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Aufgabe 7Entwirf ein Schild für dein Kinderzimmer.
Der Kassierer im Supermarkt scannt den Einkauf. Die Nachricht, nämlich um welches Produkt es sich handelt, ist im
Strichcode
versteckt.
Hinter dem Strichcode verbirgt sich ein zweiter Code, die EAN (Europäische Artikel-Nummer) oder bei Büchern die ISBN
