Aufgaben: Caesar-Verfahren und Schlüssel

Verschlüssle das Wort „SCHULE“ mit dem Caesar-Verfahren. Der Schlüssel ist 3, das heißt, jeder Buchstabe wird im Alphabet um 3 Stellen nach rechts verschoben (X wird zu A, Y zu B, Z zu C).

Entschlüssle den Geheimtext „FDHVDU“. Er wurde mit dem Caesar-Verfahren und dem Schlüssel 3 verschlüsselt.

Beim Caesar-Verfahren mit dem Schlüssel 5 wird aus A der Buchstabe F.

1. a) In welchen Buchstaben wird dabei das „M“ verschlüsselt?
2. b) In welchen Buchstaben wird das „Y“ verschlüsselt?
3. c) Erkläre in einem Satz, was man unter dem „Schlüssel“ eines Verschlüsselungsverfahrens versteht.

Lena schickt Mehmet den Geheimtext „RJNSJ PFYEJ NXY XJMW XHMQFZ“. Sie sagt ihm nur: „Es ist ein Caesar-Verfahren, und aus A wird F.“

1. a) Bestimme den Schlüssel als Zahl.
2. b) Entschlüssle die Nachricht.

Du kennst nur den Geheimtext „GDQNH“ und weißt, dass er mit einem Caesar-Verfahren verschlüsselt wurde, aber nicht, mit welchem Schlüssel.

1. a) Wie viele verschiedene Schlüssel muss man höchstens ausprobieren (Schlüssel 0 ausgenommen), wenn das Alphabet 26 Buchstaben hat?
2. b) Probiere Schlüssel aus, bis du einen sinnvollen deutschen Klartext findest. Gib Schlüssel und Klartext an.

In einem Geheimtext, der mit dem Caesar-Verfahren verschlüsselt wurde, kommt der Buchstabe „H“ besonders häufig vor. Der Text ist lang und auf Deutsch geschrieben. Im Deutschen ist „E“ der häufigste Buchstabe.

1. a) Welchen Schlüssel vermutest du?
2. b) Erkläre, warum diese Vermutung bei langen Texten meistens funktioniert, bei sehr kurzen Texten aber unsicher ist.

Ein Schüler verschlüsselt eine Nachricht zuerst mit dem Caesar-Schlüssel 4 und verschlüsselt das Ergebnis danach noch einmal mit dem Schlüssel 9.

1. a) Mit welchem einzelnen Schlüssel erreicht man dasselbe Ergebnis?
2. b) Beurteile, ob das zweifache Verschlüsseln die Nachricht sicherer macht. Begründe.

Ein Verfahren verschiebt den ersten Buchstaben um 1, den zweiten um 2, den dritten um 3 usw. (ab dem 27. Buchstaben beginnt man wieder bei 1). Beispiel: „AAA“ wird zu „BCD“.

1. a) Verschlüssle das Wort „HALLO“.
2. b) Erkläre, warum man diesen Geheimtext nicht mehr so leicht mit einer Häufigkeitsanalyse knacken kann wie beim normalen Caesar-Verfahren. Beachte dabei die beiden L in „HALLO“.
3. c) Welche Information müssen Sender und Empfänger geheim vereinbaren?

Eine Schulklasse möchte den Caesar-Schlüssel für den Klassenchat festlegen. Ein Mitschüler schlägt vor, den Schlüssel einfach in den Chat zu schreiben, damit alle ihn kennen.

1. a) Erkläre, welches grundlegende Problem dabei entsteht.
2. b) Wie viele Schlüssel gibt es beim Caesar-Verfahren, und warum ist es deshalb auch bei geheimem Schlüssel nicht sicher?
3. c) Nenne eine Verbesserung, die ein Verfahren sicherer machen würde, und begründe kurz.