Geheimbotschaften und der Zauberschlüssel: Verschlüsselung und Passkeys
Eine Unterrichtseinheit zum Zeigen und Mitmachen: Von der Caesar-Scheibe über das Vorhängeschloss-Prinzip bis zum Passkey. Die Kinder verschlüsseln, knacken, verschicken Kisten mit fremden Schlössern und finden heraus, warum ein Zauberschlüssel nur in die richtige Tür passt.
Folie 1
// Für die Klassen 4 bis 8
Geheimbotschaften und der Zauberschlüssel
Wie man Nachrichten so verschlüsselt, dass nur der Richtige sie lesen kann, und warum Passkeys besser sind als Passwörter.
✉️ 🔐 🗝️
// Stell dir vor …
Ein Zettel wandert durch die Klasse
Du willst deiner besten Freundin eine Nachricht schicken. Der Zettel geht durch fünf Hände. Jeder könnte ihn aufklappen und lesen.
// Frage an die KlasseWie könntest du schreiben, damit nur deine Freundin es versteht?
// Die Caesar-Scheibe · zum Ausprobieren
Buchstaben verschieben
Schon vor über 2000 Jahren hat der römische Feldherr Julius Caesar so geheime Briefe geschrieben: Jeder Buchstabe wird um ein paar Stellen im Alphabet verschoben.
// Knackt die Nachricht! · zum Mitmachen
So leicht ist das zu knacken
Diese Nachricht wurde mit der Caesar-Scheibe verschlüsselt: DPY AYLMMLU BUZ PU KLY WHBZL Es gibt nur 25 Möglichkeiten. Lasst den Computer alle ausprobieren und findet die richtige.
// MerkeFür einen Computer ist das ein Kinderspiel. Heute braucht man Verschlüsselungen mit so vielen Möglichkeiten, dass alle Computer der Welt zusammen nicht fertig würden.
// Das Schlüssel-Problem
Wie sagst du den Schlüssel, ohne dass es jemand hört?
Damit deine Freundin die Nachricht lesen kann, muss sie wissen: „um 3 verschoben“. Aber wenn du ihr das auf einem Zettel schickst, kann den auch jeder lesen.
🤔 🔑 ✉️ 👀
Lange Zeit gab es dafür keine gute Lösung. Dann hatten kluge Köpfe eine geniale Idee.
// Die Vorhängeschloss-Idee · zum Ausprobieren
Offenes Schloss verschenken, Schlüssel behalten
Jedes Kind verteilt offene Vorhängeschlösser an alle. Zuschnappen kann jeder. Aufschließen kann nur, wer den Schlüssel hat. Schick eine Kiste an ein Kind:
Wer versucht, die Kiste zu öffnen?
// So funktioniert das Internet
Öffentlich und geheim
Computer machen genau das, nur mit Mathematik statt mit Metall. Jeder hat zwei Schlüssel, die zusammengehören:
🔓 Öffentlicher SchlüsselDarf jeder haben. Damit kann man etwas „zuschnappen“ lassen oder eine Unterschrift prüfen.
🗝️ Geheimer SchlüsselHat nur der Besitzer. Damit kann man aufschließen oder unterschreiben.
// MerkeDen öffentlichen Schlüssel darf jeder sehen. Den geheimen gibt man nie her.
// Das Problem mit Passwörtern
Ein Passwort ist ein Geheimnis, das man verrät
Bei jeder Anmeldung tippst du dein Passwort ein und schickst es weg. Wenn die Seite gar nicht echt ist, sondern nur so aussieht, hast du es Betrügern verraten. Das nennt man Phishing, nach dem englischen Wort für Angeln.
🎣 🔑 😱
// Der Zauberschlüssel · zum Ausprobieren
Ein Schlüssel, der nur in die richtige Tür passt
Ein Passkey funktioniert wie das Vorhängeschloss: Die Website bekommt nur den öffentlichen Schlüssel, der geheime bleibt auf deinem Gerät. Und er passt nur zu genau einer Adresse. Welche Tür ist echt?
// Wie benutzt man einen Passkey?
Finger drauf, fertig
Statt ein Passwort zu tippen, entsperrst du dein Handy oder Tablet: mit Fingerabdruck, Gesicht oder PIN. Dein Fingerabdruck geht dabei nirgendwohin, er öffnet nur dein eigenes Gerät. Das Gerät erledigt den Rest.
📱 👆 ✅
// MerkeNichts zum Merken, nichts zum Verraten, nichts zum Abtippen.
// Quiz
Habt ihr es verstanden?
Warum ist die Caesar-Scheibe heute nicht mehr sicher?
Es gibt nur 25 Möglichkeiten. Ein Computer probiert sie in einem Augenblick alle aus.
Wer darf den öffentlichen Schlüssel haben?
Jeder. Den geheimen Schlüssel hat nur der Besitzer.
Was ist Phishing?
Eine falsche Seite, die echt aussieht, damit man sein Passwort verrät.
Warum hilft ein Passkey gegen Phishing?
Er passt nur zur echten Adresse, und den geheimen Schlüssel kann man gar nicht verraten.
// Das habt ihr gelernt
Geheim bleibt, was man nicht hergibt
🔤 Verschlüsseln heißt: so schreiben, dass nur der Richtige es lesen kann.
🔐 Offenes Schloss verschenken, Schlüssel behalten.
🎣 Passwörter kann man an falsche Seiten verraten.
🗝️ Ein Passkey passt nur zur echten Seite und bleibt auf deinem Gerät.
// was zu zeigen war ∎Das beste Geheimnis ist eins, das man gar nicht verraten kann.
Bedienung: Mit den Pfeiltasten ← → oder der Leertaste blättern, F für Vollbild, H für die helle Beamer-Ansicht. Jede Folie hat eine eigene Adresse, zum Beispiel #folie-6.
Alles läuft lokal im Browser als Simulation. Keine Anmeldung, keine Cookies, kein Tracking. Die Website-Adressen sind erfunden.
Steckbrief
Klassenstufe: 4 bis 8
Fächer: Informatik, Mathematik, Medienbildung
Dauer: 45 bis 60 Minuten, die Einheit lässt sich auch auf zwei Stunden aufteilen (Folien 1 – 7 und 8 – 12)
Material: Smartboard oder Beamer, für die Übung ohne Computer: Papier, Schere, Musterbeutelklammern, optional ein echtes Vorhängeschloss
Lernziele
Die Kinder verschlüsseln und entschlüsseln Nachrichten mit der Caesar-Scheibe.
Sie erklären, warum die Caesar-Scheibe für Computer leicht zu knacken ist.
Sie beschreiben das Vorhängeschloss-Prinzip von öffentlichem und geheimem Schlüssel.
Sie erkennen Phishing und begründen, warum ein Passkey dagegen schützt.
Ablauf
Minute
Folie
Was passiert
0 – 5
1 – 2
Einstieg: Der Zettel geht durch fünf Hände.
5 – 15
3
Caesar-Scheibe: eigene Nachrichten verschlüsseln.
15 – 20
4
Knacken: Der Computer probiert alle 25 Möglichkeiten.
20 – 30
5 – 7
Schlüssel-Problem und Vorhängeschloss: Kisten an Mia, Tom und Ali schicken.
30 – 40
8 – 10
Phishing und Zauberschlüssel: Welche Tür ist echt?
40 – 45
11 – 12
Quiz und Merksätze.
Ohne Computer: Caesar-Scheibe basteln
Zwei Kreise aus Papier, einer etwas kleiner, beide mit dem Alphabet im Kreis beschriftet. In der Mitte mit einer Musterbeutelklammer verbinden. Zum Verschlüsseln den inneren Kreis um die vereinbarte Zahl drehen. Paare schicken sich Nachrichten, ein drittes Kind versucht, sie ohne Zahl zu knacken. Mit einem echten Vorhängeschloss lässt sich danach das Prinzip von öffentlichem und geheimem Schlüssel vorführen: offen herumgeben, zuschnappen lassen, nur die Lehrkraft hat den Schlüssel.
Gesprächsimpulse
Woran kann man eine falsche Website erkennen, und warum reicht das nicht immer?
Warum ist es gut, dass der Fingerabdruck das Handy nie verlässt?
Wer in eurer Familie benutzt schon Passkeys? Fragt zu Hause nach.
Für die Praxis: Kinderkonten werden meist von Eltern verwaltet. Ob und wie Passkeys eingerichtet werden, entscheiden die Familien. Im Unterricht bitte keine echten Konten anlegen oder Anmeldedaten eingeben.
Vereinfachungen: Das Vorhängeschloss ist ein Bild für die Mathematik dahinter. Bei Passkeys wird nicht verschlüsselt, sondern unterschrieben: Das Gerät löst mit dem geheimen Schlüssel eine Aufgabe, und die Website prüft die Lösung mit dem öffentlichen Schlüssel. Das Prinzip „öffentlich verteilen, geheim behalten“ ist dasselbe.
