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Geheime Codes oder Chiffren sind eine großartige Möglichkeit, rechnerisches Denken zu lehren.

Man kann zwar Computer benutzen, um geheime Codes, auch Chiffren genannt, zu knacken, aber man braucht sie nicht immer. Und Computer allein können keine Geheimcodes entschlüsseln. Computer brauchen Menschen, die ihnen Anweisungen geben. Und Menschen müssen eine Reihe von Fragen durchdenken, Regeln für mögliche Lösungen entwickeln und entscheiden, wann eine mögliche Lösung zugunsten einer anderen aufgegeben werden sollte.

Dieses Projekt führt Sie durch eine hochentwickelte Methode, um geheime Codes und Chiffren zu erstellen und Wege zu finden, sie zu entschlüsseln. Natürlich ist das Gebiet der Chiffren riesig und kompliziert. Dieses Rätsel macht einfach Spaß. Ich habe dieses Projekt auch einem komplizierteren Google-Lehrplan nachempfunden, der unten verlinkt ist. Außerdem habe ich eine Reihe von Online-Links zusammengestellt, die dir dabei helfen sollen, eigene Geheimcodes zu finden und zu knacken.

Wenn du bereit bist, können wir anfangen.

Was ist ein Geheimcode oder eine Chiffre?

Ein Geheimcode oder eine Chiffre ist einfach die Ersetzung eines Buchstabens in einem Alphabet durch einen anderen Buchstaben oder eine Zahl. Ich könnte zum Beispiel sagen, dass ich statt des Buchstabens E den Buchstaben F tippen werde. So wird house zu housf.

Eine andere Art von Geheimcode vertauscht oder ändert die Reihenfolge der Buchstaben in einer Nachricht. So kann aus house uoesh werden.

Eine andere Möglichkeit, Geheimcodes zu erstellen, besteht darin, bedeutungslose Wörter, Buchstaben oder Zeichen zwischen bedeutungsvolle Buchstaben oder Zeichen zu setzen. Man könnte zum Beispiel ein Stück Pappe in der Größe eines Briefbogens nehmen, Quadrate oder Rechtecke ausschneiden, ein Stück Papier unter die Pappe legen, die Nachricht in die ausgeschnittenen Papplücken schreiben, dann die Pappe anheben und den Rest des Papiers ausfüllen, als ob es ein Buchstabe wäre. Erst wenn du die Pappe wieder auf deinen Buchstaben legst, siehst du deine eigentliche Nachricht.

Den Prozess der Verschlüsselung und Entschlüsselung einer Nachricht nennt man Kryptographie. Für die Kryptografie brauchst du eine Klartextnachricht, einen Satz von Regeln (Algorithmus), um deine Nachricht zu verschlüsseln, und einen Schlüssel, um deine Nachricht zu entschlüsseln. In einigen Fällen legen Sie auch die Zeit fest, in der der Algorithmus und die Schlüssel gültig sind.

Chiffren unterscheiden sich geringfügig von Codes. Bei einer Chiffre werden verschiedene Buchstaben oder Zeichen vertauscht oder verwendet. Bei einem Code wird ein Wort durch ein anderes Wort oder einen anderen Satz ersetzt. Zum Beispiel sind „FWIW“ oder „OMG“ Codes, nicht wahr? FWIW steht für for what it’s worth und OMG für Oh My God!

In diesem Projekt konzentrieren wir uns auf ein einfaches Muster zum Ersetzen von Buchstaben und Zeichen.

Wie erstellt man einen Geheimcode oder eine Chiffre?

Erinnern Sie sich an mein Beispiel, in dem ich den Buchstaben E durch den Buchstaben F ersetzt habe, so dass aus house ein housf wird?

Was passiert, wenn ich sage, dass der Buchstabe E durch die Buchstaben F plus die Buchstaben R und K ersetzt wird? Was passiert, wenn ich ein Wort verwenden muss, in dem F, R oder K vorkommen? Die Erstellung eines Satzes auf diese Weise kann sehr schnell verwirrend werden. Die Lösung besteht darin, ein Muster oder eine Reihe von Regeln (in der Informatik Algorithmus genannt) zu erstellen, mit denen jeder Satz, der mit dem Muster kodiert ist, übersetzt wird.

Zunächst verschiebt unser Muster einfach alle Buchstaben im Alphabet um zwei Leerzeichen nach rechts. So wird der Buchstabe E zum Buchstaben G, der Buchstabe G wird zum Buchstaben I, und so weiter.

Mit diesem einfachen Muster wird aus house iqwug. Kannst du herausfinden, was iqwug bedeutet?

Wie knackt man einen geheimen Code oder eine Chiffre?

Erinnerst du dich an unser einfaches Muster, bei dem wir die Buchstaben des Alphabets um zwei Stellen nach rechts verschoben haben, so dass aus house iqwug wird? Lassen Sie uns darüber sprechen, wie wir dieses Wort knacken oder entschlüsseln können.

Zunächst fällt Ihnen vielleicht auf, dass iqwug ein extrem kleines Muster ist, ein Wort mit nur fünf Zeichen Länge. Um einen Code zu knacken, braucht man so viele Beispiele von verschlüsselten Wörtern, Sätzen und Absätzen wie möglich. Ein Wort mit fünf Zeichen kann ohne andere Beispiele unmöglich geknackt werden.

Wenn man eine große Anzahl von Wörtern und Sätzen hat, die nach demselben Muster verschlüsselt sind, kann man auch andere Muster anwenden. Zum Beispiel ist der Buchstabe E in der englischen Sprache sehr häufig.

Eine große Stichprobe kodierter Wörter mit unserem Muster, das Buchstaben um zwei Leerzeichen verschiebt und den Buchstaben E in den Buchstaben G verwandelt, würde wahrscheinlich mehr Gs enthalten als die meisten oder alle anderen Buchstaben. Wir könnten versuchen, unseren Satz zu entschlüsseln, indem wir den Buchstaben G in E ändern. Dann könnten wir uns ansehen, wie E zu G wurde: Wir könnten feststellen, dass G im englischen Alphabet zwei Buchstaben links von E steht, und versuchen, die anderen Buchstaben in unserer verschlüsselten Nachricht um zwei Leerzeichen nach links zu verschieben.

Das Entschlüsseln und Dechiffrieren von verschlüsselten Nachrichten erfordert viel Nachdenken und auch Versuch und Irrtum. Es macht Spaß, dieses Rätsel zu lösen.

Versuch deine eigene Chiffre

Wenn du dich erinnerst, brauchst du zum Verschlüsseln und Entschlüsseln einer Nachricht:

• Eine einfache Textnachricht.
• Ein Muster oder eine Reihe von Regeln zum Verschlüsseln und Entschlüsseln deiner Nachricht.

Sie können auch einen Schlüssel verwenden, z. B. ein Wörterbuch, und eine Zeitspanne festlegen, in der Ihr Muster oder Regelwerk aktiv ist, bevor es durch ein anderes Muster ersetzt wird, das zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Nachrichten verwendet wird. Diese Schritte sind jedoch optional und nicht erforderlich, um ein wenig Spaß mit Codes und rechnerischem Denken zu haben.

Um eine einfache Substitutions-Chiffre zu erstellen, nehmen Sie ein Blatt Papier und schreiben Sie jeden Buchstaben des Alphabets auf. Neben jedem Buchstaben ordnen Sie einen anderen Buchstaben, eine Zahl oder ein Zeichen zu, das den ursprünglichen Buchstaben darstellt. Sie können diese nach dem Zufallsprinzip oder nach einem bestimmten Muster zuordnen, z. B. indem Sie den zweiten oder dritten Buchstaben rechts oder links vom ursprünglichen Buchstaben anordnen. So könnte A zu X werden, wenn du drei Zeichen nach links verschiebst.

Wenn du eine Nachricht verschlüsselt hast, schaue in deinem Alphabet nach und schreibe deine Nachricht mit dem Buchstaben, der Zahl oder dem Zeichen, das jedem Buchstaben zugeordnet ist, neu.

Um die Sache interessanter zu machen, kannst du mit einem Partner zusammenarbeiten, um deine eigenen Ersetzungsmuster zu erstellen und die verschlüsselten Nachrichten auszutauschen. Versuchen Sie herauszufinden, welche Ersetzungsmethode erforderlich ist, um die Nachricht zu entschlüsseln.

Wenn Sie eine lange Nachricht benötigen oder Ihnen keine Nachricht einfällt, kopieren Sie einen Text aus einem Buch oder einer Webseite, den Sie verschlüsseln und entschlüsseln können. Longer plain text will allow you to see how letter frequency might help decode a message.

Learn More

Ciphering a Sentence (Google)

Cipher (Wikipedia)

Letter Frequency

The Secret Language

Secret Codes for Cubs and Scouts

Three Secret Codes to Try With Your Kids

Create Secret Codes and Ciphers (Wiki How)

Cryptography (Wikipedia)