Kryptographie & Datensicherheit
Verschlüsselung macht aus Klartext mit einem Schlüssel Geheimtext. Klassische Verfahren fallen durch Häufigkeitsanalyse, moderne kombinieren symmetrisch, asymmetrisch und Hashwerte — und die größte Lücke ist oft das Passwort.
4.1.1Warum Daten verschlüsseln?
- Klartext + Schlüssel → Geheimtext
- Schutzziele: Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität
- Ende-zu-Ende: nur die Endgeräte sehen Klartext
- Metadaten bleiben sichtbar
4.1.2Klassische Verschlüsselung
- Cäsar: jeder Buchstabe um k verschoben
- nur 25 sinnvolle Schlüssel → Brute Force
- Häufigkeitsanalyse: E ≈ 17 %
- Vigenère: Schlüsselwort, polyalphabetisch
4.1.3Moderne Verschlüsselung
- symmetrisch (AES): ein Schlüssel, schnell
- asymmetrisch (RSA): öffentlicher + privater Schlüssel
- hybrid: Sitzungsschlüssel asymmetrisch, Daten mit AES
- Hashwert: Einweg; Signatur = Hash + privater Schlüssel
4.1.4Datenschutz im Alltag
- Phishing, Credential Stuffing
- Passwortmanager, Zwei-Faktor aus zwei Kategorien
- Möglichkeiten NL; Passphrase
- Datenminimierung, Rechte nach DSGVO
Schlüssel zuerst klären
Frage bei jeder Aufgabe: Wessen Schlüssel und welcher der beiden? Für Vertraulichkeit der des Empfängers, für die Signatur der eigene private.
Automatisierung, KI & IoT
Sensoren merken, Steuergeräte entscheiden, Aktoren handeln. Eine KI lernt ihre Regeln aus Beispielen und schätzt nur, IoT-Geräte schicken ihre Messwerte über die Cloud — beides bringt neue Risiken.
4.2.1Was ist Automatisierung?
- Sensor → Steuergerät → Aktor
- WENN … DANN …
- Steuerung: ohne Rückmeldung
- Regelung: Rückkopplung, Sollwert/Istwert, Störgröße
4.2.2KI-Grundlagen
- maschinelles Lernen: Regel aus Trainingsdaten
- Merkmal, Label, Modell, Vorhersage
- Trefferquote mit neuen Daten prüfen
- Überanpassung = auswendig gelernt
4.2.3KI im Alltag & Ethik
- Empfehlungssystem, Profil, Filterblase
- Bias, Stellvertreter-Merkmal, Blackbox
- Halluzination: erfundene Fakten
- DSGVO Art. 22, KI-Verordnung
4.2.4Internet der Dinge (IoT)
- Sensor, Mikrocontroller, Funkmodul, Aktor
- Gerät → Gateway → Cloud → App
- Firmware-Updates, Standardpasswort
- Botnetz aus gekaperten Geräten
Rückkopplung suchen
Wird das Ergebnis erneut gemessen, ist es eine Regelung. Ein Steuergerät kann beides — steuern oder regeln.
Die Regeln, an denen die Punkte hängen
Diese Punkte kosten in der Klassenarbeit am häufigsten Punkte — und lassen sich leicht vermeiden.
Regel 1 — Richtung beim Entschlüsseln
Beim Entschlüsseln wird zurückgeschoben, nicht weiter. Das + 26 verhindert negative Zahlen.
Regel 2 — Hoch, nicht mal
Möglichkeiten = NL, nicht N · L. Ein Zeichen mehr heißt mal N.
Regel 3 — Hashen ist kein Verschlüsseln
Ein Hashwert lässt sich nie zurückrechnen. Verschlüsseltes schon — mit dem passenden Schlüssel.
Regel 4 — Modell ist nicht Wahrheit
Eine KI schätzt aus Daten und versteht nichts. Einseitige Daten machen ein einseitiges Modell, auch ohne das heikle Merkmal.