Der offene Kanal

Das Experiment

Bevor irgendetwas verschlüsselt wird, machen wir ein Experiment. Euer Kurs hat einen gemeinsamen Kanal. Jede Nachricht, die dort hineingeht, ist für alle lesbar. Auch für die, für die sie nicht gedacht war.

Auftrag

Schreibt euch über den Kanal gegenseitig Nachrichten. Verabredet ein Treffen, tauscht eine Zahl aus, plant irgendetwas.

Danach beantwortet ihr gemeinsam eine einzige Frage: Was hat gestört?

Schreibt alles auf, was euch aufgefallen ist. Noch ohne Fachbegriffe.

Vermutlich steht auf eurer Liste so etwas wie „jeder konnte mitlesen". Das ist der offensichtliche Punkt. Aber wenn ihr genau hinschaut, sind da noch drei weitere Probleme versteckt, die man leicht übersieht.

Die vier Schutzziele

Was ihr gerade erlebt habt, hat die Informatik in vier Ziele sortiert. Sie sind unabhängig voneinander: Man kann eines erreichen und die anderen drei trotzdem verfehlen.

Vertraulichkeit — niemand außer dem gewollten Empfänger kann den Inhalt lesen. Das ist das Ziel, an das alle zuerst denken.

Integrität — die Nachricht kommt unverändert an. Jemand könnte sie unterwegs abfangen und ein Wort austauschen, ohne sie zu lesen. Eine verschlüsselte Nachricht kann trotzdem manipuliert werden.

Authentizität — der Absender ist wirklich der, für den er sich ausgibt. Wenn ich eine Nachricht „von Lisa" bekomme, heißt das noch lange nicht, dass Lisa sie geschrieben hat.

Verbindlichkeit — der Absender kann später nicht abstreiten, dass er die Nachricht geschickt hat. Das klingt nach Haarspalterei, ist aber bei Verträgen, Überweisungen und Zeugnissen der entscheidende Punkt.

Schutzziele unterscheiden

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Jemand fängt deine verschlüsselte Nachricht ab und ändert zufällig ein paar Zeichen. Er kann sie nicht lesen. Welches Schutzziel ist verletzt?

Der erste Versuch: Caesar

Der naheliegendste Weg zur Vertraulichkeit: Wir verschieben jeden Buchstaben um eine feste Anzahl Stellen im Alphabet. Bei einer Verschiebung um 3 wird aus A ein D, aus B ein E und so weiter. Das Verfahren ist über zweitausend Jahre alt und nach Julius Caesar benannt, der es für seine Feldpost benutzte.

Probier es aus. Tippe deinen eigenen Text ein und schieb den Regler:

Klartext

Verschiebung3

Geheimtext

Wuhiihq xp dfkw dp dowhq Wxup

Alle 26 Entschlüsselungen des Geheimtexts anzeigen

Auftrag: Das Caesar-Duell

Bildet Paare. Jede Person schreibt der anderen eine kurze Nachricht, verschlüsselt mit einer selbst gewählten Verschiebung — die Zahl wird nicht verraten.

Tauscht die Geheimtexte und stoppt die Zeit: Wie lange braucht ihr, bis ihr die Nachricht der anderen Person lesen könnt?

Setz jetzt unten in der Demo den Haken bei „Alle 26 Entschlüsselungen anzeigen".

Erst überlegen

Ihr habt eben zu zweit einige Minuten gebraucht, um eine Caesar-Nachricht zu knacken. Wie lange bräuchte ein Computer für dieselbe Aufgabe — und woran liegt das?

Wie es weitergeht

Ihr habt jetzt ein Verfahren, das die Vertraulichkeit sichert — schlecht, aber immerhin. Der nächste Schritt ist ein Verfahren, das dem Durchprobieren standhält.

Und dann stoßt ihr auf ein Problem, das viel hartnäckiger ist als jeder Angriff: Wie verabredet ihr eigentlich einen gemeinsamen Schlüssel, wenn der einzige Kanal, den ihr habt, von allen mitgelesen wird?