Übung — AFB II (Zusammenhänge herstellen)

Im Geheimtext einer Vigenère-Nachricht findet Lea drei Buchstabenfolgen doppelt: XKM an den Positionen 7 und 37, QFT an den Positionen 21 und 66 sowie BLRW an den Positionen 14 und 89. Das Schlüsselwort hat zwischen 4 und 10 Buchstaben. Werten Sie Leas Beobachtungen aus.

Alle Rundmails des Schülerrats beginnen mit LIEBE KLASSE. Eine abgefangene, mit Vigenère verschlüsselte Rundmail beginnt mit VWEME UZADSO. Analysieren Sie den Anfang im Hinblick auf das Schlüsselwort und tragen Sie es ein.

Ein Caesar-verschlüsselter Zettel wurde abgefangen:

MYH JHUVVUD KDI XUKJU DQSX TUH ISXKBU LEH TUH IFEHJXQBBU TUDD TQI IFYUB RUWYDDJ KC IYURUD

Wenden Sie die Häufigkeitsanalyse auf den Geheimtext an.

Nach dem Kasiski-Test ist klar: Das Schlüsselwort hat drei Buchstaben. Tom zerlegt den Geheimtext in drei Teiltexte (Buchstaben 1, 4, 7, … — 2, 5, 8, … — 3, 6, 9, …). Die häufigsten Buchstaben der Teiltexte sind Q, Y und X. Bestimmen Sie das Schlüsselwort unter der Annahme, dass diese Buchstaben jeweils für E stehen.

Die 28 Schülerinnen und Schüler eines Jahrgangs sollen paarweise vertraulich chatten können. Vergleichen Sie den Schlüsselbedarf eines symmetrischen und eines asymmetrischen Verfahrens.

Ein Angreifer weiß, dass ein Vigenère-Schlüsselwort genau 6 Buchstaben hat, und probiert mit 2 Millionen Schlüsseln pro Sekunde alle Möglichkeiten durch. Schätzen Sie die maximale Suchzeit ab — für 6 Buchstaben und zum Vergleich für ein Schlüsselwort mit 12 Buchstaben.

Ole hat das Vigenère-Verfahren so implementiert:

def verschluesseln(text, schluessel):
    ergebnis = ""
    for i in range(len(text)):
        zeichen = text[i]
        if zeichen == " ":
            ergebnis = ergebnis + zeichen
        else:
            p = ord(zeichen) - 65
            k = ord(schluessel[i % len(schluessel)]) - 65
            ergebnis = ergebnis + chr((p + k) % 26 + 65)
    return ergebnis

print(verschluesseln("NEUE WAHL", "ROT"))

Überprüfen Sie Oles Funktion: Tragen Sie ein, was das Programm ausgibt und was ein korrektes Vigenère-Verfahren liefern würde (Schlüssel rückt nur bei Buchstaben weiter).

Ein Lernmodell einer Blockchiffre verschlüsselt 4-Bit-Blöcke so: erst XOR mit dem Schlüssel \(k=0110\), dann alle Bits zyklisch um eine Stelle nach links drehen (\(abcd\to bcda\)). Der Klartext besteht aus den Blöcken \(p_1=1100\), \(p_2=1100\), \(p_3=0101\); für CBC ist \(\mathrm{IV}=1001\). Berechnen Sie den Geheimtext im ECB- und im CBC-Modus.

Zwei deutsche Texte mit je \(N=424\) Buchstaben wurden verschlüsselt, einer mit Caesar, einer mit Vigenère. Ausgezählt ergibt sich \(\sum n_i\,(n_i-1)=13\,892\) für Geheimtext 1 und \(8\,742\) für Geheimtext 2. Interpretieren Sie die Koinzidenzindizes beider Geheimtexte.

Alice schickt Bob eine große Videodatei mit einem hybriden Verfahren. Erstellen Sie aus den Bausteinen den korrekten Ablauf, indem Sie jedem Baustein seine Schrittnummer zuordnen.

Bob erhält von Alice eine signierte Nachricht. Er berechnet selbst den Hashwert der Nachricht und erhält 7C41 D09E. Aus der Signatur entschlüsselt er mit Alices öffentlichem Schlüssel den Wert 7C41 D09F. Erklären Sie, was Bob daraus schließen muss.

Am 25.09.2026 ruft Sara die Seite www.mensaplan-beispiel.de auf. Der Browser findet folgendes Zertifikat:

Untersuchen Sie, ob der Browser der Verbindung vertrauen darf.

Mix aus 7.1 und 7.3. In einem Modell für ein hybrides Verfahren verwendet Alice ein Vigenère-Schlüsselwort als Sitzungsschlüssel und schickt es mit Bobs öffentlichem Schlüssel verschlüsselt mit. Bob entschlüsselt den Sitzungsschlüssel mit seinem privaten Schlüssel und erhält RAD. Die eigentliche Nachricht lautet IUHTK JRBHS IVWRH ZTDX. Ermitteln Sie den Klartext.