Lehrkraft und Fachleiter. Material mit Lösungen, Erwartungshorizont und belegter Befundlage.
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Informatik Einführungsphase · dreifach differenziert · mit Lösungen und Bewertungsraster · 12 Seiten farbig und schwarzweiß
Die Cäsar-Verschlüsselung hat 25 mögliche Schlüssel. Von Hand durchprobiert sind das geschätzt zehn Minuten Arbeit.
Dieses Heft sagt außerdem, was zu diesem Thema nicht belegt ist. Vigenère galt jahrhundertelang als unbrechbar. Belegt gebrochen wurde es spätestens 1863 durch Kasiski. Das ist die eigentliche Lehre: Ein Verfahren gilt so lange als sicher, bis jemand einen Angriff findet — nicht, weil niemand einen kennt.
Deckblatt und Überblick mit einem möglichen Ablauf für eine Doppelstunde (Seite 1 und 2)
Fachlicher Kern für die Lehrkraft: Verschieben um k Stellen und Vigenère: ein Schlüssel je Stelle (Seite 3 und 4)
Befundseite: belegt, uneinheitlich, nicht belegt — die ehrliche Einordnung (Seite 5)
Drei Arbeitsblätter mit fünf Aufgaben von AFB I bis AFB III (Seite 6 bis 8)
Vier Hilfekarten zum Ausschneiden und ein Selbstcheck ohne Auswertung (Seite 9)
Lösungen als Erwartungshorizont, dazu ein Bewertungsraster für die Beurteilungsaufgabe (Seite 10 und 11)
Quellenseite mit Stand September 2026 (Seite 12)
die Cäsar-Verschlüsselung anwenden und brechen
die Vigenère-Verschlüsselung als Verallgemeinerung beschreiben
die Häufigkeitsanalyse als Angriff erklären
Erste Stufe: Buchstabenscheibe mit Alphabet liegt bei
Zweite Stufe: Alphabet mit Nummerierung liegt bei
Dritte Stufe: ohne Hilfsmittel, zusätzlich Schlüssellänge schätzen
Format: PDF im A4-Hochformat, jede Datei einmal farbig und einmal in Schwarzweiß, damit der Ausdruck im Schulkopierer nichts kostet. Schriften sind eingebettet, alle Grafiken sind selbst gezeichnet und uneingeschränkt kommerziell nutzbar. Das Material ist nicht veränderbar.
Themenfeld E.5 · Kryptologie
Bezugsrahmen ist das Kerncurriculum für die gymnasiale Oberstufe Informatik in Hessen; der fachliche Teil ist bundesweit einsetzbar. Stand September 2026. Dieses Material ist eine Arbeitshilfe für den Unterricht und ersetzt weder das Kerncurriculum noch eine Rechtsberatung.
Fünf Einheiten · 60 Seiten farbig und schwarzweiß · dreifach differenziert · mit Lösungen und BewertungsrasterVom Cäsar-Schlüssel zum Zertifikat im Browser — mit Zahlen, die man von Hand nachrechnen kann.In jeder der fünf Einheiten steht eine Seite, auf der steht, was zu diesem Thema belegt ist, was uneinheitlich beurteilt wird und was verbreitet behauptet, aber nicht belegt ist. Diese Seite ist der Grund, warum das Material anders ist als andere.Das ist drinEinheit 1: Cäsar und Vigenère — Zwei klassische Verfahren — und zwei Wege, sie zu brechen. (12 Seiten)Einheit 2: Symmetrische Verschlüsselung — Ein Schlüssel für beide Seiten — und genau darin liegt das Problem. (12 Seiten)Einheit 3: Asymmetrische Verschlüsselung und RSA — Zwei Schlüssel, eine Einbahnstraße — mit Zahlen, die auf ein Blatt passen. (12 Seiten)Einheit 4: Hashfunktionen und Signaturen — Aus jeder Datei dieselbe kurze Zahl — und kein Weg zurück. (12 Seiten)Einheit 5: Sicher im Netz — Zertifikate, Angriffe und die Frage, wem der Browser eigentlich vertraut. (12 Seiten)Was die Klasse danach kanndie Cäsar-Verschlüsselung anwenden und brechendas Prinzip symmetrischer Verfahren beschreibendas Prinzip öffentlicher und privater Schlüssel beschreibenEigenschaften kryptografischer Hashfunktionen benennenden Ablauf eines TLS-Verbindungsaufbaus in Grundzügen beschreibenDie drei NiveaustufenErste Stufe: mit vorgegebenem Beispiel oder ausgefülltem SchemaZweite Stufe: mit leerem Schema, ohne BeispielDritte Stufe: ohne Vorgabe, mit einer zusätzlichen Anforderung
Klassenstufen: EF (10./11. Jhg.), Q1 (11./12. Jhg.)
15 Einheiten · 180 Seiten farbig und schwarzweiß · dreifach differenziert · mit LösungenSuchen, Sortieren, Verschlüsseln, Lernen — 15 Einheiten bis zur ethischen Beurteilung.Jede Einheit hat eine Seite, auf der steht, was belegt ist, was uneinheitlich beurteilt wird und was verbreitet behauptet, aber nicht belegt ist. Programmiert wird in Python nach den Konventionen, die die Hessische Lehrkräfteakademie für das Landesabitur festgelegt hat.Das ist drinPaket 4: Programmieren II: Algorithmen und Objekte — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Listen: speichern und durchlaufenEinheit 2: Suchen: linear und binärEinheit 3: Sortieren: Auswahl und EinfügenEinheit 4: Klassen und ObjekteEinheit 5: Vom Problem zum ProgrammPaket 5: Kryptologie und Datensicherheit — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Cäsar und VigenèreEinheit 2: Symmetrische VerschlüsselungEinheit 3: Asymmetrische Verschlüsselung und RSAEinheit 4: Hashfunktionen und SignaturenEinheit 5: Sicher im NetzPaket 6: Künstliche Intelligenz, Daten und Gesellschaft — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Was KI kann — und was nichtEinheit 2: Maschinelles Lernen von HandEinheit 3: Neuronale Netze verstehenEinheit 4: SprachmodelleEinheit 5: Daten, Bias und VerantwortungWas die Klasse danach kanndie Themenfelder E.1 bis E.5 des Kerncurriculums vollständig abdeckenin Python nach den Vorgaben für das hessische Landesabitur programmierenjede Aufgabe auf drei Anspruchsstufen einsetzen, ohne die Klasse zu etikettierenmit Erwartungshorizont und Bewertungsraster korrigierenDie drei NiveaustufenErste Stufe: mit vorgegebenem Beispiel oder ausgefülltem SchemaZweite Stufe: mit leerem Schema, ohne BeispielDritte Stufe: ohne Vorgabe, mit einer zusätzlichen Anforderung
Klassenstufen: EF (10./11. Jhg.), Q1 (11./12. Jhg.)
30 Einheiten · 360 Seiten farbig und schwarzweiß · dreifach differenziert · mit Lösungen30 Einheiten für die komplette Einführungsphase. Sechs Themenbereiche, dreifach differenziert, mit Lösungen.Jede Einheit hat eine Seite, auf der steht, was belegt ist, was uneinheitlich beurteilt wird und was verbreitet behauptet, aber nicht belegt ist. Programmiert wird in Python nach den Konventionen, die die Hessische Lehrkräfteakademie für das Landesabitur festgelegt hat.Das ist drinPaket 1: Rechnernetze und Internetprotokolle — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Was ist ein Netz?Einheit 2: Schichten verstehenEinheit 3: Adressen im NetzEinheit 4: Vom Namen zur AdresseEinheit 5: HTTP, HTTPS und was schiefgehen kannPaket 2: Webdokumente: HTML und CSS — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Das HTML-GrundgerüstEinheit 2: Text, Listen, Links, BilderEinheit 3: CSS: Selektoren und Box-ModellEinheit 4: Layout mit FlexboxEinheit 5: Formulare und DatenversandPaket 3: Programmieren I: Daten und Kontrollstrukturen — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Variablen, Datentypen, Ein- und AusgabeEinheit 2: Bedingungen und logische AusdrückeEinheit 3: Zählschleifen: for und rangeEinheit 4: Bedingte Schleifen: whileEinheit 5: Funktionen schreibenPaket 4: Programmieren II: Algorithmen und Objekte — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Listen: speichern und durchlaufenEinheit 2: Suchen: linear und binärEinheit 3: Sortieren: Auswahl und EinfügenEinheit 4: Klassen und ObjekteEinheit 5: Vom Problem zum ProgrammPaket 5: Kryptologie und Datensicherheit — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Cäsar und VigenèreEinheit 2: Symmetrische VerschlüsselungEinheit 3: Asymmetrische Verschlüsselung und RSAEinheit 4: Hashfunktionen und SignaturenEinheit 5: Sicher im NetzPaket 6: Künstliche Intelligenz, Daten und Gesellschaft — fünf Einheiten, 60 SeitenEinheit 1: Was KI kann — und was nichtEinheit 2: Maschinelles Lernen von HandEinheit 3: Neuronale Netze verstehenEinheit 4: SprachmodelleEinheit 5: Daten, Bias und VerantwortungWas die Klasse danach kanndie Themenfelder E.1 bis E.5 des Kerncurriculums vollständig abdeckenin Python nach den Vorgaben für das hessische Landesabitur programmierenjede Aufgabe auf drei Anspruchsstufen einsetzen, ohne die Klasse zu etikettierenmit Erwartungshorizont und Bewertungsraster korrigierenDie drei NiveaustufenErste Stufe: mit vorgegebenem Beispiel oder ausgefülltem SchemaZweite Stufe: mit leerem Schema, ohne BeispielDritte Stufe: ohne Vorgabe, mit einer zusätzlichen Anforderung
Klassenstufen: EF (10./11. Jhg.), Q1 (11./12. Jhg.)
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