Vigenère brechen und verbessern

Die Unterrichtssequenz thematisiert den Angriff auf die Vigenère-Chiffre mittels der Autokorrelation zur Bestimmung der Schlüssellänge. Sie ist deshalb relevant, weil die Kryptanalyse anhand der Autokorrelation eine Alternative zu den Friedman- sowie Kasiski-Tests bietet. Ferner ist die Autokorrelation einfach zu implementieren und kann auch dann die Schlüssellänge ermitteln, wenn es keine sich wiederholenden N-Gramme im Geheimtext gibt.

Im ersten Teil dieser Unterrichtssequenz wird die Bestimmung der Schlüssellänge behandelt, im zweiten Teil deren algorithmische Umsetzung. Bei dieser Umsetzung handelt es sich um vier sehr einfache Funktionen, an die die Schülerinnen und Schüler unter Beachtung des Modularitätsprinzips herangeführt werden. Im abschliessenden Teil wird eine Verbesserung der Chiffre behandelt (die Autokey-Chiffre), die für den Angriff durch die Autokorrelation nicht anfällig ist.

Im Anhang befinden sich zwei Funktionen, die für die Lehrperson bestimmt sind und die eine graphische Darstellung der Autokorrelation ermöglichen.