Les 1 + 2: Cryptografie

Les 1 + 2: Cryptografie

Hoofdpagina

Welkom op de wikiwijs-pagina van de les over Encryptie. Ben je er klaar voor? Klik dan op een van de onderwerpen in de balk links. Je kunt hier ook de powerpointslides vinden.

ELAN

Link naar de algemene leerlingenpagina

Caesar-encryptie

Caesar-encryptie is de eenvoudigste vorm van encryptie. De letters A tot en met Z worden opgeschoven met een bepaalde waarde. Deze kan positief zijn (vooruit schuiven) of negatief (achteruit schuiven). De letters die te ver naar links of rechts schuiven komen aan de andere kant erbij. Zie de onderstaande twee voorbeelden. In het voorbeeld, Figuur 1 hieronder, is het encryptiegetal -5 en in het tweede geval is het encryptiegetal +3. Als je zelf zo'n tabel wilt maken, schuif je elke letter N plaatsen op naar links in de onderste rij (negatief betekent naar rechts). Aangezien het alfabet 26 letters heeft, levert de tabel met N=26 weer de originele letters op. Dit betekent dat de tabel van N=-1 gelijk is aan die van N=25. De tabel met N=14 is dus ook gelijk aan die van N=-12 etc.

Figuur 1: Caesar-encryptie met N=-5 en N=3.

Zoals je ziet in de bovenstaande tabellen is de A in het eerste geval vijf plekken naar links geschoven en in het tweede geval is de A drie plekken naar rechts geschoven om de onderste rij te vormen.

 

Als je met de eerste tabel het woord "TEKST" wil versleutelen kijk je in de tabel naar elke letter en vervang je deze door het cijfer eronder.

De letter T wordt dan O.

De letter E wordt dan Z.

De letter K wordt dan F.

De letter S wordt dan N.

 

Het woord "TEKST"wordt dus "OZFNO".

Het ontcijferen van een bericht dat is versleuteld met de Caesar-methode is vrij eenvoudig.

Dit kan op één van twee manieren. In het voorbeeld is het woord UPLBDZGLUKLY een versleuteld woord met N=7

Manier 1: Via de versleuteltabel

Stap 1: Stel de encryptietabel van N=7 op.

Stap 2: Zoek de versleutelde letter op in de onderste rij

Stap 3: Vind de originele letter door de letter erboven af te lezen

Stap 4: Herhaal stappen 2 en 3 zo vaak totdat de letters op zijn.

 

Voorbeeld: UPLBDZGLUKLY is een versleuteld woord met N=7

Stap 1:

Stap 2: De eerste versleutelde letter is U

Stap 3: De eerste originele letter is dan N (boven U)

Stap 2: De tweede versleutelde letter is P

Stap 3: De tweede originele letter is dan I (boven P)

etc. etc. etc.

UPLBDZGLUKLY -> Nieuwszender

 

Manier 2: Via de ontcijfertabel (decryptietabel).

Stap 1: Stel de encryptietabel van N=-7 op.

Stap 2: Zoek de versleutelde letter op in de bovenste rij.

Stap 3: Vind de originele letter door de letter in het vakje eronder af te lezen.

Stap 4: Herhaal stappen 2 en 3 zo vaak totdat de letters op zijn.

 

Voorbeeld: UPLBDZGLUKLY is een versleuteld woord met N=7

Stap 1:

Stap 2: De eerste versleutelde letter is U

Stap 3: De eerste originele letter is dan N (onder P)

Stap 2: De tweede versleutelde letter is P

Stap 3: De tweede originele letter is dan I (onder P)

etc. etc. etc.

UPLBDZGLUKLY -> Nieuwszender

 

Patroon

Een andere manier om je tekst te versleutelen is om je tekst in een tabel te zetten en deze uit te lezen in een bepaald patroon. Doe dit als volgt:

Stap 1: Kies je bericht dat je wil versleutelen. In ons voorbeeld is dit "SCHRIJF JE BERICHT"

Stap 2: Tel het aantal letters. In ons voorbeeld is dit 16.

Stap 3: Bedenk een vermenigvuldiging van twee getallen m en n die zo dicht mogelijk bij het aantal letters van je bericht komt. De vermenigvuldigde getallen mogen wél hoger, maar niet lager zijn dan het aantal letters. Aangezien wij 16 letters hebben, nemen we als twee getallen 4 en 4

Stap 4: Maak en tabel van m rijen en n kolommen. Schrijf hierin je tekst zoals je hem normaal op zou schrijven (aan het eind van een rij ga je naar de volgende). Vul mogelijke lege hokjes aan met X.

Stap 5: Bedenk een patroon waarbij je éénmaal langs elke letter komt.

Stap 6: Lees dit patroon uit volgens je patroon. In dit geval is dat "SCHRJFJIEBERTHCI". Als je het bericht hebt aangevuld met X-en, lees je deze ook gewoon mee.

 

Voorbeeld 2:

We hebben hierbij dezelfde tekst gebruikt en op de zelfde manier in de tabel gezet. We hebben nu alleen een ander patroon (van boven naar beneden)

Stap 1 t/m 4: Zelfde als voorbeeld 1

Stap 5:

Stap 6: Uitlezen volgens het patroon geeft "SIEICJBCHFEHRJRT"

Sleutelwoord

Een bericht kan ook worden versleuteld met een sleutelwoord.

Deze methode lijkt erg op de Caesar-versleuteling. Net als bij Caesar-versleuteling, berust deze methode op substitutie: iedere letter van het originele bericht wordt vervangen door een andere letter. De encryptie van het originele bericht begint bij het sleutelwoord. In ons voorbeeld nemen wij "gezichtsherkenning". De letters van gezichtsherkenning (dubbele letters genegeerd) worden in de onderste rij van de encryptietabel gezet. Vervolgens worden de overige letters alfabetisch toegevoegd. Dit resulteert in de onderstaande tabel:

Als je met de eerste tabel het woord "TEKST" wil versleutelen kijk je in de tabel naar elke letter en vervang je deze door het cijfer eronder.

De letter T wordt dan O.

De letter E wordt dan C.

De letter K wordt dan N.

De letter S wordt dan M.

 

Het woord "TEKST"wordt dus "OCNMO".

 

 

Het ontcijferen van een gecodeerd woord gaat volgens de volgende stappen:

Manier: Via de versleuteltabel

Stap 1: Stel de encryptietabel met behulp van het sleutelwoord op.

Stap 2: Zoek de versleutelde letter op in de onderste rij

Stap 3: Vind de originele letter door de letter erboven af te lezen

Stap 4: Herhaal stappen 2 en 3 zo vaak totdat de letters op zijn.

 

Voorbeeld: Het woord is OLTDUQ versleuteld met het sleutelwoord "Oplader".

Stap 1:

Stap 2: De eerste versleutelde letter is O

Stap 3: De eerste originele letter is dan A (boven O)

Stap 2: De tweede versleutelde letter is L

Stap 3: De tweede originele letter is dan C (boven L)

etc. etc. etc.

OLTDUQ-> ACTEUR

Kolomwissel

De laatste versleutelingsmanier is kolomwissel. Dit is een manier die ook werkt op een sleutelwoord.

In dit geval versleutelen wij het bericht "De slager verkoopt ham" met het sleutelwoord "zwanen"

Stap 1: Maak een tabel met een aantal kolommen gelijk aan het aantal unieke letters in het sleutelwoord (in dit geval 5)

Stap 2: Vul de bovenste rij met het sleutelwoord. Negeer daarbij dubbele letters.

Stap 3: Vul de rijen met het originele bericht. Vul de rijen daarbij van links naar rechts en als je een rij gevuld hebt, begin je bij de volgende.

Stap 4: Verwissel de (gehele) kolommen zodat de bovenste rij op alfabetische volgorde staat.

Stap 5: Lees de kolommen uit, in dit geval krijg je:

"SALEDREVEGOPOKRAXMHT"

De ontsleuteling is hierbij de omgekeerde procedure. In dit geval hebben we het bericht "ZEDINOEESTSNXRE" ontvangen en weten we de sleutel "SPA"

Stap 1: Maak een tabel met zoveel kolommen als het aantal unieke letters in het sleutelwoord (in dit geval 3).

Stap 2: Vul de bovenste rij met het de letters van het sleutelwoord in alfabetische volgorde.

Stap 3: Vul de rijen met het versleutelde bericht. Vul de rijen daarbij van links naar rechts en als je een rij gevuld hebt, begin je bij de volgende.

Stap 4: Verwissel de (gehele) kolommen zodat de bovenste rij het sleutelwoord vormt.

Stap 5: Lees de kolommen uit en negeer daarbij mogelijk een aantal "X", in dit geval krijg je:

"DEZONISEENSTERX", oftewel "De zon is een ster"

Missie: Brief ontcijferen

Vanuit het hoofdkwartier heb je een bericht gekregen over je missie. Elke zin van dit bericht is versleuteld en de methode kan verschillen per zin. Je kunt de boodschap ontcijferen aangezien je weet dat elke zin versleuteld is met één van vier mogelijke manieren:

1. Caesar met sleutelgetal N=4.

De zin kan versleuteld zijn met behulp van een versleutelingstabel met sleutelgetal 4.

2. Onderstaand patroon

De zin kan versleuteld zijn in blokjes van vier letters, waarbij elk blokje gecodeerd is met het onderstaand patroon.

3. Sleutelwoord: ELAN

De zin kan versleuteld zijn met behulp van het sleutelwoord "ELAN".

4. Kolomwissel: ELAN

De kolomwissel-techniek kan worden toegepast met het sleutelwoord "ELAN".

 

Schrijf de uitwerking en het resultaat in je logboek.

De brief die je hebt ontvangen:

  • Het arrangement Les 1 + 2: Cryptografie is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Eric Redegeld
    Laatst gewijzigd
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Deze pagina hoort bij de eerste les van de lessenserie
    Leerniveau
    VWO 4;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

    Bronnen

    Bron Type
    Link naar de algemene leerlingenpagina
    http://maken.wikiwijs.nl/62734/Leerlingpagina_B_tadidactiek
    Link

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    Wijnands, Pim. (2015).

    Les 1 + 2: Cryptografie

    https://maken.wikiwijs.nl/60679/Les_1___2__Cryptografie

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    Oefeningen en toetsen

    Oefening Caesar

    Oefening patroon

    Oefening sleutelwoord

    Oefening kolomwissel

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    QTI

    Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.