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Steckbrief

Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren

Verschlüsselt!

Zusammenfassung

Wie funktionieren sichere Kommunikationssysteme in der digitalen Welt? Die digitale Unterrichtseinheit „Verschlüsselt!“ für die Klassen 9 und 10 gibt darauf eine Antwort, indem sie symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren erklärt und ihre mathematischen Grundlagen, wie die Primfaktorzerlegung und Modulo-Rechnungen, beleuchtet. Die Schülerinnen und Schüler erstellen Schritt für Schritt ein Schlüsselpaar für die RSA-Verschlüsselung und erlernen den genauen Ablauf dieser Verfahren. Interaktive Aufgabenformate und GeoGebra-Applets sorgen dafür, dass die komplexen Konzepte nachvollziehbar und greifbar bleiben.

Fach:

diggie-Typ:

Klassenstufe und Dauer:

Merkmale:

  • Gruppenarbeit

Zur intensiveren Vorbereitung steht Ihnen auch ein detaillierter Verlaufsplan zum Download zur Verfügung.

Möglicher Rahmenlehrplan-Bezug:

Primfaktoren, Methoden der Verschlüsselung


Notwendige fachliche Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler:

  1. Grundrechenarten
  2. Primzahlen
  3. Division mit Rest


Hinweise:

Weitere diggies zu diesem Themenbereich:

  1. Sichere Passwörter
  2. Generative KI


Lernziele: Die Schülerinnen und Schüler …

inhaltlich:

  1. können Gründe für die Notwendigkeit von sicheren Verschlüsselungsverfahren in einer digitalisierten Welt nennen.
  2. können grundlegend erklären, was symmetrische Verschlüsselungsverfahren ausmacht, und die Stärken und Schwächen dieser Verfahren anhand eines einfachen Beispiels darstellen.
  3. können grundlegend erklären, was asymmetrische Verschlüsselungsverfahren ausmacht.
  4. können ein Schlüsselpaar für eine RSA-Verschlüsselung erstellen.

methodisch:

  1. können den Verschlüsselungsprozess schrittweise analysieren und die logische Abfolge der Schritte in einem symmetrischen und asymmetrischen Verfahren nachvollziehen.


Binnendifferenzierung:

mit Hilfestellungen


Optionaler Einsatz externer Tools:

keine


Mind. einzuplanende Zeit:

90 min

Themen in dieser diggie:

  • RSA-Verschlüsselung
  • Modulo
  • Primzahlen
  • Logik
  • Informatik
  • symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren
  • Verschlüsselung
  • Verschlüsselungsverfahren
  • verschlüsselt
  • Kryptografie
  • Kodierung
  • digitale Kommunikation
  • sichere Kommunikation
  • Primfaktoren
  • Primfaktorzerlegung
  • Kryptologie
  • Kryptoanalyse
  • eulersche Phi-Funktion
  • Algebra
  • Zahlentheorie
  • Division mit Rest
  • Medienkompetenz

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