Asymmetrische Verschlüsselung

Die Arbeit entwickelt eine vierteilige Unterrichtssequenz zur asymmetrischen Verschlüsselung für den gymnasialen Informatikunterricht, bestehend aus ausgearbeiteten Lektionen mit Arbeitsblättern, Musterlösungen und didaktischen Hinweisen. Im Zentrum steht das Rabin-Kryptosystem, das im Gegensatz zu den in der Praxis dominierenden Verfahren RSA und Diffie-Hellman einen mathematisch zugänglicheren Einstieg ermöglicht, ohne an Sicherheitsrelevanz einzubüssen. Die Sequenz folgt dem Prinzip «Erfahrung vor Erklärung»: Die Schülerinnen und Schüler erleben das Schlüsselaustauschproblem symmetrischer Verfahren zunächst handlungsorientiert in einem Rollenspiel, bevor sie schrittweise zur mathematischen Idee der Einwegfunktion und zum Rabin-Verfahren hingeführt werden. Anschliessend wenden sie das Verfahren auf konkrete Beispiele an und stellen den Bezug zu alltäglichen Anwendungen wie digitalen Signaturen und HTTPS her.