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 ===== Die Caesarverschlüsselung als einfache Geheimschrift ===== ===== Die Caesarverschlüsselung als einfache Geheimschrift =====
  
 ^  {{ :material:secret-205646_1920.jpg?direct&200 |}}  ^  Die Caesarverschlüsselung als einfache Geheimschrift (Kurzbeschreibung)  ^ ^  {{ :material:secret-205646_1920.jpg?direct&200 |}}  ^  Die Caesarverschlüsselung als einfache Geheimschrift (Kurzbeschreibung)  ^
-| **Idee**    | In dieser Einheit lernen die Kinder mit dem Morsealphabet eine Möglichkeiten kennen, einfache Worte auf unterschiedliche Art und Weise über eine größere Distanz zu übertragen. Da das Morsealphabet eine standardisierte Codierung ist, lassen sich die Nachrichten einfach durch Dritte abhören. Dieser Umstand bereitet die Notwendigkeit von Verschlüsselung vor. | +| **Idee**    | In dieser Einheit lernen die Kinder mit der Caesarverschlüsselung ein einfaches Verfahren kennen, mit dem man Daten verschlüsseln kann. Sie wenden das Verfahren auf [[material:infgsnds-morsen|das Morsen]] an, indem sie verschlüsselte Botschaften verschicken. | 
-| **Organisatorisches** | Schulform: Grundschule\\ Klassenstufe: 3-4\\ Zeitumfang: ca. 90 Minuten\\ | +| **Organisatorisches** | Schulform: Grundschule\\ Klassenstufe: 3-4\\ Zeitumfang: ca. 60 Minuten\\ | 
-| **Curriculares Umfeld** | **[[https://dl.gi.de/bitstream/handle/20.500.12116/20121/61-GI-Empfehlung_Kompetenzen_informatische_Bildung_Primarbereich.pdf?sequence=1&isAllowed=y|Bildungsstandards im Primarbereich (GI)]]**\\ - Die Schüler*innen geben an, dass Vereinbarungen notwendig sind, um Daten zu codieren und zu decodieren (S.13) \\ - Die Schüler*innen nutzen und entwickeln Vereinbarungen zur Übermittlung von Nachrichten (S.13)\\ \\ **[[https://www.nibis.de/uploads/nlq-proksza/Orientierungsrahmen_Medienbildung_Niedersachsen.pdf|Orientierungsrahmen Medienbildung]]**\\ - Die Schüler:innen entwickeln ein Bewusstsein für Datensicherheit, Datenschutz und Datenmissbrauch, um ihre Privatssphäre durch geeignete Maßnahmen zu schützen (4.2)\\ - Die Schüler:innen beurteilen digitale Werkzeuge im Hinblick auf den Datenschutz und mögliche gesellschaftliche Auswirkungen (5.3)| +| **Curriculares Umfeld** | **[[https://dl.gi.de/bitstream/handle/20.500.12116/20121/61-GI-Empfehlung_Kompetenzen_informatische_Bildung_Primarbereich.pdf?sequence=1&isAllowed=y|Bildungsstandards im Primarbereich (GI)]]**\\ - Die Schüler*innen nutzen und entwickeln Vereinbarungen, um Daten zu verschlüsseln und entschlüsseln (S.21) \\ - Die Schüler*innen nutzen und entwickeln Vereinbarungen zur Übermittlung von Nachrichten (S.13)\\ \\ **[[https://www.nibis.de/uploads/nlq-proksza/Orientierungsrahmen_Medienbildung_Niedersachsen.pdf|Orientierungsrahmen Medienbildung]]**\\ - Die Schüler:innen entwickeln ein Bewusstsein für Datensicherheit, Datenschutz und Datenmissbrauch, um ihre Privatssphäre durch geeignete Maßnahmen zu schützen (4.2)\\ - Die Schüler:innen beurteilen digitale Werkzeuge im Hinblick auf den Datenschutz und mögliche gesellschaftliche Auswirkungen (5.3)| 
-| **Voraussetzungen** | Lehrer*innen wenden die Begriffe Information, Daten und Codierung sicher an. \\ Schüler*innen können mit einiger Sicherheit einfache Worte lesen und schreiben\\ | +| **Voraussetzungen** | Lehrer:innen wenden die Begriffe Information, Daten, Codierung und Verschlüsselung sicher an. \\ Schüler:innen können mit einiger Sicherheit einfache Worte lesen und schreiben.\\ Schüler:innen ist die Abhörproblematik unverschlüsselt übertragener Daten bewusst. | 
-| **Ablauf** | Worte als einfache Informationen werden über eine größere Distanz mit dem Morsealphabet übertragen. Durch die Standardisierung des Morsealphabets können die dabei entstehenden Daten von jedem Empfänger wieder als Worte decodiert werden. | +| **Ablauf** | Die Schüler:innen verschlüsseln einfache Wörter und Sätze mit der Caesarverschlüsselung. Sie üben das Verschlüsseln und Entschlüsseln in Partnerarbeit. Wörter als einfache Informationen werden danach über eine größere Distanz [[material:infgsnds-morsen|mit dem Morsealphabet]] verschlüsselt übertragen.  | 
-| **fachlicher Hintergrund** | Für den Transport der Informationen wird beim Morsen eine standardisierte Codierung eingesetzt. Diese ist weltweit auch in anderen Sprachen umsetzbar. Es gibt in Datennetzen eine Vielzahl an standardisierten Codierungen, etwa wie Zeichen von einer Tastatur von einem Computer gelesen (z.B. ASCII-Code) oder wie Bilder ins Netz hochgeladen werden. | +| **fachlicher Hintergrund** | Die Caesarverschlüsselung ist ein sehr einfaches Verfahren, um Daten so zu übertragen, dass sie nicht auf den ersten Blick man Menschen mitgelesen werden können. Für einen Computer stellt die Caesarverschlüsselung keine Schwierigkeit dar. Verschlüsselte Verbindungen auf hohem Niveau erkennt man im Internet an dem "s" hinter der Protokollbezeichnung (http**s**, ftp**s**) | 
-| **Materialien** | - [[https://www.youtube.com/watch?v=8Z9SB4y759M|Film zum Einstieg]] \\ - [[https://wiki.mzclp.de/doku.php?id=material:infgsnds-morsen&do=export_pdf| PDF-Export dieser Seite]]\\ - [[https://gc.de/gc/caesar/|Webseite zum Erzeugen und Umwandeln von Morsecode]]\\ \\ **Zum Ausdrucken:**\\ - {{ :material:morsen-material.pdf |Sachinformation zum Morsen}} (Barbara Pfister, BESJ, [[https://kidstreff.ch/download/XjUbSs_fPR8/31_Geheimschriften_Morsen.pdf|Orginallink]])|+| **Materialien** | - [[https://wiki.mzclp.de/doku.php?id=material:infgsnds-caesar&do=export_pdf| PDF-Export dieser Seite]]\\ - [[https://gc.de/gc/caesar/|Webseite zum Verschlüsseln und Entschlüsseln der Caesarverschlüsselung]]\\ \\ **Zum Ausdrucken:**\\ - {{ :material:caesar_verschluesselung.pdf | Schülermaterial zur Caesarverschlüsselung }}, Quelle: ([[https://www.wissensfabrik.de/mitmachprojekte/weiterfuehrende-schule/it2school/|it2school]]) \\ \\ **Hinweis:** Für eine Seite werden pro Schüler:in zusätzlich festes Papier (150-200g/m²) und Paketklammern benötigt!|
  
 ==== Ausführliche Beschreibung ==== ==== Ausführliche Beschreibung ====
  
 ^ {{ :material:secret-205646_1920.jpg?direct&200 |}}  ^  Die Caesarverschlüsselung als einfache Geheimschrift (Ausführliche Beschreibung)  ^ ^ {{ :material:secret-205646_1920.jpg?direct&200 |}}  ^  Die Caesarverschlüsselung als einfache Geheimschrift (Ausführliche Beschreibung)  ^
-| **Einordnung**    |Wenn Daten oder Informationen über größere Distanzen übertragen werden, muss man sich zum einen darauf einigen, wie man diese Übertragung gestalten möchte. Das haben die Kinder bereits in [[material:infgsnds-farben|dieser]] oder [[material:infgsnds-karten|dieser Einheit]] in einfacher, spielerischer Form gemacht. Dabei haben die Kinder eigene Codierungen entwickelt. Mit dem Morsealphabet lernen sie nun ein weltweit standardisiertes Verfahren zur Datenübertragung kennen, welches bis heute eine Bedeutung hat und z.B. auch noch in Filmen vorkommt. Dadurch dass dieses Verfahren weltweit bekannt ist, kann man es aber sehr leicht „abhören“. Durch die Beschäftigung mit dem Morsealphabet wird das Thema Verschlüsselung vorbereitet. Mit dem Bienentanz werden die Kinder später in dieser Einheit eine eigene (verschlüsselte) Codierung "programmieren". |  +| **Einordnung**    |Wenn Daten oder Informationen über größere Distanzen übertragen werden, können Dritte diese Daten an [[material:infgsnds-internetversteher|verschiedenen Stellen im Internet]] mitlesen.  Dadurch dass z.B. das Morsealphabet weltweit bekannt ist, kann man es aber sehr leicht „abhören“. Mit der Caesarverschlüsselung lernen die Kinder ein einfaches Verfahren zur "Absicherung" von Daten kennen. Die Caesarverschlüsselung ist extrem unsicher und kann von Computern und geübten Menschen leicht entschlüsselt werden. Das wird anhand einer Webseite gezeigt. In einer Reflexion kann das problematisiert und darauf hingewiesen werden, dass Verschlüsselung im Internet mit viel sicheren Methoden funktioniert. |  
-| **Spielvoraussetzungen** | - ein wenig Platz\\ - das ausgedruckte Material zu Vertiefung \\ - Gegenstände zum Übertragen (z.B. die weißen und schwarzen Karten aus der [[material:infgsnds-karten|Einheit mit den Pixelgrafiken]] | +| **Spielvoraussetzungen** | - ein wenig Platz\\ - eine Paketklammer für jede/n Schüler:in \\ - das ausgedruckte Material zu Vertiefung (die Seite mit der Bastelvorlage auf dickem Papier ausgedruckt) \\ - Gegenstände zum Übertragen (z.B. die weißen und schwarzen Karten aus der [[material:infgsnds-karten|Einheit mit den Pixelgrafiken]] | 
-| **Ablauf** | Als Einleitung wird der [[https://www.youtube.com/watch?v=8Z9SB4y759M|Film zum Thema Datenübertragung]] gezeigt. Als Vertiefung dient das {{ :material:morsen-material.pdf |ausgedruckte Material zum Morsealphabet}}. Es sollten die Begriffe "Information" (= Wort), "Daten" (= codierte Worte) und "Codierung" (= Umwandlungsvorschrift) auf das Morsealphabet übertragen/darauf angewendet werden. Anschließend wird von einer Kleingruppe zu einer Kleingruppe ein Wort "gemorst". Das kann z.B. durch weiße (kurz) und schwarze Karten (lang) geschehen oder durch andere im Material verwendete Gegenstände oder Verfahren (Fähnchen / Lichtzeichen). Das Morsen kann auch über einen Stromkreis mit Lämpchen und Schalter passieren, sodass in dieser Einheit Querbezüge möglich werden. Einer sendet und alle aus der Gruppe notieren die Nachricht. Dabei kann die [[https://gc.de/gc/caesar/|angegebene Webseite]] beim Codieren/Decodieren helfen, wenn die Worte länger werden. | +| **Ablauf** | Anhand des Materials lernen die Schüler:innen durch einen Lesetext die Caesarverschlüsselung kennen. Sie basteln eine eigene Verschlüsselungsscheibe und üben mit deren Hilfe in Partnerarbeit das Verschlüsseln und Entschlüsseln. Zum Schluss versuchen Sie, verschlüsselte kleine Wörter ihrem Partner durch Morsezeichen zu übermitteln.  | 
-| **Optionen/Erweiterungen** | Beim Morsen sind beliebige "Sender" möglich. Da das Morsealphabet standardisiert ist, klappt das Aufschreiben der Worte - abgesehen von Übertragungsfehlern - eigentlich immer. | +| **Erfahrungen** | Es ist wichtig, sich über einfache Wörter bis hin zu kleinen Sätzen vorzuarbeiten. Die Umwandlung der verschlüsselten Zeichen in Morsezeichen ist anspruchsvoll, genau wie das Decodieren, da ja 2x umgewandelt werden muss: Erst Wörter durch die Caesarverschlüsselung und dann die verschlüsselten Wörter nochmal in Morsezeichen. Für Schüler:innen, die sich mit dem Schreiben und Lesen schwertun, kann eine Codierungs-/Decodierungshilfe in Form der angegebenen Webseite hilfreich sein. Sie kann beim Verschlüsseln und Entschlüsseln entlasten. | 
-| **Erfahrungen** | Es ist wichtig, zunächst mit Buchstaben zu beginnen und sich dann über einfache Wörter bis hin zu kleinen Sätzen vorzuarbeiten. Für Schüler:innen, die sich mit dem Schreiben und Lesen schwertun, kann eine Codierungs-/Decodierungshilfe in Form der angegebenen Webseite hilfreich sein. Sie schreiben z.B. beim Empfangen nur die Punkte und Striche auf und lassen die dann im Netz "Übersetzen". | +| **Reflexion** | Am Schluss sollte der Aufwand bei der Verschlüsselung problematisiert werden:\\ - Womit hattet ihr Schwierigkeiten?\\ - Ist jede Botschaft diesen Aufwand wert?\\ - Haltet ihr diese Verschlüsselung für sicher?\\ - Woran erkennt man im Internet, ob etwas verschlüsselt wird?\\ \\ Zeigen Sie mit [[https://gc.de/gc/caesar/|der Webseite]] noch einmal, wie einfach die Caesarverschlüsselung für Computer zu knacken ist. |
-| **Reflexion** | Am Schluss sollte die Verschlüsselungsproblematik erarbeitet werden. Leitfragen könnten sein:\\ - Was ist der Vorteil am Morsen gegenüber unseren eigenen bisherigen Datenübertragungsverfahren??\\ - Was kann beim Morsen alles schiefgehen?\\ - Welche Informationen kann man morsen und welchen nicht? (Klappt das auch mit Musik?)\\ - Welche Informationen würdet ihr morsen und welche nicht?\\ - Würdet ihr nachts mit einer Taschelampe eurem Freund in der Stadt morsen, was euch heute peinliches passiert ist? |+