Kryptologie – Die Kunst der Verschlüsselung

Von Clea Marie Otto, Klasse 8b, Humboldt-Gymnasium

Jedes Mal, wenn wir einen Computer, ein Handy, ein Tablet oder irgendein anderes digitales Gerät benutzen, haben wir mit ihnen zu tun: Informationen, die in einem Code verschlüsselt sind. Es ist faszinierend, wie viele raffinierte Codes in unserem modernen Leben schon gebräuchlich sind. Private Botschaften wurden schon seit dem Bestehen der menschlichen Art auf verschiedene Weisen verschlüsselt. Sie dienen auch heute noch der Geheimhaltung streng vertraulicher Informationen.

Fünf übliche Codes, die teilweise schon im Mittelalter und der Antike verwendet wurden, sind unter anderem die Grundlage für die hochkomplexen Verschlüsselungen.

Die Lehre, sie zu erstellen oder zu lösen, heißt Kryptologie.

Die als Kindercode ROT1 bekannte Cäsar-Verschlüsselung soll der Überlieferung nach von dem gleichnamigen römischen Kaiser erfunden worden sein. Bei dieser Methode wird das gesamte Alphabet um eine bestimmte Anzahl von Stellen nach rechts bzw. links verschoben (siehe Bild1). Das heißt, wenn es um zwei Stellen nach oben verschoben wird, wird aus A ein C und aus B ein D und so weiter.

In einer Austausch-Geheimschrift werden grundsätzlich alle Buchstaben der Botschaft nach einer beliebigen Regel durch andere Buchstaben einer beliebigen Sprache ersetzt. Bis zu dem Punkt, an dem man die Regel und die Sprache herausgefunden hat, ist das Entschlüsseln also reines Ausprobieren. Möglichkeiten, das Auflösen zu beschleunigen, sind: Mit möglichst kurzen Wörtern von höchstens zwei Buchstaben beginnen, den häufigsten Buchstaben in der Botschaft finden und diesen gegen den häufigsten der jeweiligen Sprache ersetzen. Außerdem kann man kurze Wörter, bei denen schon ein Buchstabe ermittelt wurde, durch oft verwendete passende Wörter austauschen.

Ein Beispiel: Bei diesem kurzen Wort wurde schon das I entschlüsselt: I_. Die häufigsten passenden Wörter im Deutschen sind Im oder In und können provisorisch eingesetzt werden.

Bei dem altgriechischen Quadrat-Code wird zum Verschlüsseln und Entschlüsseln eine Matrix aus 5×5 Kästchen verwendet (siehe Bild2). Er wird mit allen Buchstaben des Alphabets ausgefüllt. Man muss jedoch beachten, dass I und J zusammen in einem Kästchen stehen. Welcher der beiden Buchstaben in dem Code gemeint ist, findet man am Ende heraus. Jeder Buchstabe in jedem Kästchen wird also von zwei Zahlen repräsentiert. Wenn es nach der Reihe des Alphabets ausgefüllt wurde, wird A von 11 repräsentiert, B von 12 usw. Man kann die Buchstaben aber auch beliebig eintragen. Das erschwert das Lösen des Codes.

Auch die Tastatur des Computers bietet eine Verschlüsselungsmöglichkeit. Diese wird als Tastatur-Muster bezeichnet. Man verschiebt in dem Fall die gemeinte Taste eine Reihe nach oben, nach unten, eine Taste nach rechts oder nach links (siehe Bild4). Wenn man die amerikanische Tastatur verwendet, wird in der im Bild gezeigten Möglichkeit aus S ein W und aus D ein E.

Für die polyalphabetische Geheimschrift benötigt man eine Timetrius‘ Tafel (siehe Bild5). Man überlegt sich ein Schlüsselwort, zum Beispiel „Baum“. Dann ersetzt man den ersten Buchstaben des verschlüsselten Wortes, in dem Fall Kugel, also das K  gegen den, der auf der gleichen Höhe in der Spalte steht, die mit dem ersten Buchstaben des Schlüsselworts beginnt: B.

Bei dem U macht man es genauso, nur dass man jetzt die Spalte nimmt, die mit dem zweiten Buchstaben des Schlüsselwortes beginnt und so weiter. Wenn das Schlüsselwort zu Ende ist, nimmt man wieder den ersten Buchstaben des Schlüsselwortes zum Verschlüsseln des nächsten Buchstabens der Botschaft. Ohne das Schlüsselwort ist es also schlicht unmöglich, diesen Code zu entschlüsseln.

Alle Grafiken und Foto von Clea Marie Otto.

Wunderwelten aus Klemmbausteinen

Ein Besuch im Lego-Store Düsseldorf

Von Mats Abeling, Klasse 8B, Humboldt-Gymnasium Düsseldorf

Ein Mitarbeiter des Lego-Stores sieht auf seine Armbanduhr. Kurz vor zehn Uhr. Zeit, die Türen zu öffnen. Er geht schnellen Schrittes zur gläsernen Tür und steckt seinen goldfarbenen Schlüssel ins Schloss. Vor dem zweitgrößten Lego-Store in Deutschland tummelt sich an der Flinger Straße 50 in Düsseldorf schon jetzt eine große Ansammlung von Menschen, die sehnsüchtig darauf warten, dass der Minutenzeiger ihrer Uhren endlich auf zehn Uhr umspringt. Als die Türen öffnen, strömen die Leute in den 250 Quadratmeter großen Store und lassen ihre Blicke über die zahlreichen Lego-Sets schweifen.

©Mats Abeling

In den letzten Jahren orientiert sich der Spielzeughersteller immer mehr an der Zielgruppe 18+, deshalb sieht man im Store fast nur noch Erwachsene. Im Lego-Universum nennt man solche Leute „AFOLS“ (Adult Fans Of Lego). Ein solcher „AFOL“ hält einen riesigen Karton unter seinem Arm und erzählt: „Die Zeit vor dem Store zog sich wie Kaugummi, ich konnte es kaum erwarten hineinzugehen. Schon seit Wochen freue ich mich darauf, das neuste und derzeit größte Lego-Set, das Roman Colosseum, zu kaufen.“ Mit diesen Worten stürmt er zur Kasse.

Da der Store erst kürzlich eröffnet hat (am 27.08.2020) riecht es noch nach frischer Farbe und neuen Möbeln. Wie in jedem jedem Lego-Store gibt es eine große Einzelteilewand, die sogenannte „Pick a brick Wall“. Dort kann man sich „Pick a brick-Becher“ mit Einzelteilen befüllen, ideal um eigene Lego-Kreationen zu bauen. Außerdem gibt es im Store jedes derzeit am Markt verfügbare Lego-Set zu kaufen. Die meisten Menschen werden jedoch wie ein Magnet von der Minifigurenfabrik angezogen. Die Minifigurenfabrik ist eine seltene Attraktion, die es nur vier Mal auf der Welt gibt. Dort kann man sich seine eigene Lego-Minifigur bauen und bedrucken lassen. Ob liebevoll arrangierte Miniatur-Welten, Regale voller toller Lego-Sets, „Pick a brick Wall“ oder die Minifigurenfabrik, im Lego-Store ist für jeden etwas dabei und der Besuch ist ein wundervolles Erlebnis für groß und klein.

 

Wir gehen mit gutem Beispiel voran

Wenn man über Nachhaltigkeit spricht, meint man damit, an die Zukunft zu denken und umweltfreundlich zu sein. Nachhaltigkeit ist das zentrale Thema des Geschwister-Scholl-Gymnasiums.

Von Frida Drewitz, Klasse 8b, Geschwister-Scholl-Gymnasium Düsseldorf

Wir am GSG haben vielfältige Aktionen und Projekttage zum Thema Nachhaltigkeit. An unserer Schule gibt es den Mülltrennungs-Wettbewerb. Dabei geht es darum, welche Klasse den Müll in ihrem Klassenraum am besten trennt. Diese gewinnt etwas Geld für die Klassenkasse. Die Jury besteht hauptsächlich aus Schülern, die in den Pausen die Mülleimer kontrollieren.

 Außerdem haben wir den Eine-Welt-Laden. Dieser steht bei uns im Foyer und verkauft ausschließlich Fairtrade-Produkte, wie zum Beispiel Schokolade oder auch Schulhefte.

Ich selbst finde es sehr wichtig, auf die Umwelt zu achten und die Welt nicht weiter zu zerstören. Um dazu einen Beitrag zu leisten, achte ich zum Beispiel darauf, wie viel Müll ich produziere und versuche, dies zu reduzieren. Zum Einkaufen nehme ich Stofftaschen mit und habe extra Netze, um das Obst und Gemüse nicht in Plastiktüten zu kaufen. Meine Freundinnen und ich fahren auch mit dem Fahrrad zur Schule.

 Jeder sollte etwas für die Umwelt tun! Auch wenn man denkt, dass man nur eine einzelne Person ist, kann man etwas unternehmen. Man kann andere dazu ermutigen und darin bestärken, nachhaltiger zu leben. Wenn jeder dem Ziel einen kleinen Schritt entgegengehen würde, wäre uns und der Umwelt schon stark geholfen!

Wo beginnt Rassismus an Schulen?

Von Maja Neitmann, Klasse 8, Theodor-Fliedner-Gymnasium

Rassismus ist ein Alltagsphänomen, welches auch auf dem Schulhof und im Klassenzimmer zu beobachten ist. Diskriminierung und Rassismus sind soziale Probleme, die immer wieder in der Schule auftreten. Während ihrer Schulzeit leben Schülerinnen und Schüler in einer Umgebung, in der Vielfalt die Normalität ist, aber die Beziehung unter Gleichaltrigen, teilweise durch Beeinflussung durch das Elternhaus, nicht immer problemlos funktionieren. Rassismus beginnt schon in der Grundschule durch Mobbing wegen Hautfarbe und Religion oder etwa Realschulempfehlungen der Lehrer aufgrund von Migrationshintergründen. Oft ist zu hören, dass Empfehlungen für die weiterführenden Schulen aufgrund des Herkunftslandes der Schülerinnen und Schüler nur eingeschränkt vergeben werden. Hier ist es dann besonders auffällig, dass Chancengleichheit zwar oft als Idealfall genannt wird, aber im realen Leben nicht immer gegeben ist.

Schülerinnen und Schüler, die eine andere Hautfarbe haben oder die deutsche Sprache nicht wirklich beherrschen, werden oft ausgegrenzt. Dies liegt oft auch an dem, was Eltern ihren Kindern vermitteln. Hier wäre es wichtig ein Umdenken zu erreichen, um Kindern zu vermitteln, dass Hautfarbe, Herkunftsland und eventuell auch Sprachunterschiede nichts mit den inneren Werten eines Menschen zu haben.

 

Was ist nachhaltig, was nicht?

Von Sina Mariotti, Klasse 8b, Geschwister-Scholl-Gymnasium Düsseldorf

Strohhalme aus Glas, Brotbeutel aus Baumwolle oder Zahnbürsten aus Bambus.
In unserem Alltag gibt es immer mehr Alternativen, die wir nutzen können um unserer Umwelt etwas Gutes zu tun. Dabei wird oft von dem Begriff „Nachhaltigkeit“ gesprochen. Doch was bedeutet das überhaupt?

Mit dem Wort „nachhaltig“ bezeichnet man den verantwortungsbewussten Umgang mit den endlichen Ressourcen unserer Erde. Somit müssen die derzeitigen Bedürfnisse durch den Ressourcenverbrauch befriedigt werden, ohne dabei künftigen Generationen die Lebensgrundlage zu entziehen. Statt den Orangen in der Plastiktüte kann man also ein nachhaltiges und wiederverwendbares Gemüsenetz nutzen. Kleinere „Unverpackt-Läden“, aber auch große Anbieter versuchen diesen wichtigen Schritt immer wieder durchzusetzen. Und auch wenn es sich dabei manchmal um ein paar Cent mehr handelt, versuchen viele Menschen nachhaltiger zu leben. Vor allem aufgrund der fast 400 Millionen Tonnen Plastikmüll, die wir jährlich produzieren, ist es wichtig, sich für die Umwelt einzusetzen und bewusster einzukaufen.

Nachhaltigkeit: Ein Thema, das uns alle angeht

Kommentar von Mari Lilie Witter, Klasse 8b, Geschwister-Scholl-Gymnasium Düsseldorf

Das Thema Nachhaltigkeit geht uns alle an. Die heutige Generation ist ziemlich faul und nimmt lieber den Bus, die Bahn oder das Auto anstelle mit dem Fahrrad zu fahren oder zu laufen. Zwar lässt sich das nicht immer umgehen, aber man kann es zumindest versuchen.

Außerdem verbraucht ein Großteil der Menschheit viel zu viel Verpackungsmüll. Selbst im 21. Jahrhundert ist es oft nicht einfach, dies zu vermeiden. Aber es gibt Alternativen, wie Unverpackt-Läden. Es gibt Wassersprudler für zu Hause, die nicht nur die Umwelt schonen, sondern auch das Schleppen der Flaschen ersparen. Vieles gibt es auch in Gläsern, aber vieles, was man umweltfreundlicher verpacken könnte, ist in viel Plastik eingepackt. Einiges ist auch schon in Papier beziehungsweise in Pappe eingepackt, aber ob das die richtige Lösung ist, sei dahingestellt. Vielleicht gehen wir alle mal in uns und überlegen, was wir zum nachhaltigen Leben beitragen können, beziehungsweise in unserem Leben ändern können, um unserer Umwelt zu helfen.

Sport in Zeiten von Corona

Von Hanna Krause und Ella Forstbach, Klasse 8, Theodor-Fliedner-Gymnasium

Zurzeit haben fast alle Sportvereine geschlossen. Das wirkt sich negativ auf die Menschen aus. Kinder und Jugendliche fanden ihren Ausgleich zur Schule bislang im Sport am Nachmittag nach der Schule. Während des zweiten Teil-Lockdowns ist das nun nicht mehr möglich. Nach der Schule stehen dann die Hausaufgaben und das Lernen für Arbeiten und Tests auf dem Plan. Es fehlt daher nicht nur die Bewegung, sondern auch eine Abwechslung zum Schulalltag. Es fehlt zudem der Kontakt zu Freunden, mit denen man normalerweise gemeinsamen Sport macht.

Auch Erwachsenen, die Mannschaftssportarten betreiben, fehlen Bewegung, Ausgleich zum Arbeitsalltag und Kontakte zu ihren Teammitgliedern. Diese Aspekte können zu Depressionen führen. Um das zu verhindern sollte man sich einen Ausgleich schaffen. Man kann andere Arten von Sport machen, bei denen man alleine an die frische Luft kommt und nicht auf seine Mitmenschen trifft, wie z.B. Joggen, Fahrrad fahren oder Trampolin springen. Eine weitere Möglichkeit, etwas für den Körper zu tun, ist das Online-Angebot von verschiedenen Sportvereinen zu nutzen. Über bestimmte Apps oder Videokonferenzen kann

man zusammen mit seinen Trainern Übungen machen. Außerdem gibt es noch Personen des öffentlichen Lebens, die Sportvideos auf Internetplattformen wie z.B. Youtube hochladen. Mit ihnen kann man zusammen Sport machen. Dies kann sehr unterhaltend sein und ist zugleich auch ein Ausgleich zur Schule oder Arbeit.

Man kann sich natürlich auch abgesehen vom Sport andere positive Momente schaffen, Zeit mit seiner Familie verbringen und sich vor Allem an alle Schutzmaßnahmen halten, damit man bald wieder Sport in gewohnter Weise machen kann. Bis dahin sollten wir alle positiv in die Zukunft schauen.

Kinder und Jugendliche sollen sich entscheiden

Geht es nach dem Willen der Kanzlerin, steht Kindern und Jugendlichen bald eine schwere Entscheidung in sowieso schon schweren Zeiten bevor: Sie sollen sich in ihrer Freizeit nur noch mit einem Freund oder einer Freundin – und zwar immer mit dem oder der gleichen – treffen dürfen.  Wir verstehen das nicht so ganz.

Ein Kommentar von Finn Uhlenbruck und Jakob Rauh, Klasse 8d, Theodor-Fliedner-Gymnasium

Die Zahl der Corona-Neuinfektionen geht nicht zurück, es muss Einschränkungen geben! Die Krankenhäuser und Gesundheitsämter dürfen nicht länger überlastet werden, sonst werden immer mehr Menschen erkranken und sterben. Das verstehen wir!

Aber ist es wirklich nötig, dass wir uns auf nur einen Freund festlegen müssen, mit dem wir uns in unserer Freizeit treffen dürfen? In der Schule sitzen wir mit vielen anderen Schülern dicht gedrängt in einem Raum. Zwar haben wir Masken auf, Abstandhalten ist aber in der Enge gar nicht möglich! Bei einem Treffen mit zwei oder drei Leuten im Freien und mit Maske ist das Infektionsrisiko deutlich geringer und kontrollierbar. Ginge es nach Angela Merkel, wären diese Treffen in der Öffentlichkeit aber verboten. Um einem Bußgeld zu entgehen, würden sich dann wohl viel Jugendliche zu Hause, ohne Maske und in sehr schlecht gelüfteten Räumen treffen. Eine deutlich größere Gefährdung für alle!

Für Kinder und Jugendliche wäre es außerdem sehr schwer sich zu entscheiden, mit welchem Freund sie sich treffen wollen. Das „Ranking“, welches hier von uns gefordert wird, kann zu Komplikationen und Ausgrenzung führen. Jeder stelle sich einmal vor, wie es wäre von niemandem ausgewählt zu werden. Für Erwachsene wäre dies schon hart, für Kinder eine Katastrophe!

Die Zeit der Jugend, in der man sich oft mit Gleichaltrigen trifft, ist nur sehr kurz! Deshalb sollte man sie so gut wie möglich ausnutzen. Viele Menschen denken, dass es uns sehr schlecht unter den Masken geht, dabei haben wir kein Problem mit ihnen und würden bei einem Treffen mit Freunden im Freien nicht auf sie verzichten. Wir halten uns an alle Regeln, aber bitte erlaubt uns das Treffen mit Freunden!

Tierversuche ohne Sinn

Von Marie Reinersmann, Klasse 8b, Theodor-Fliedner-Gymnasium

Immer mehr Wissenschaftler greifen für die Grundlagenforschung auf Tierversuche zurück, wobei lebendige Tiere als Testobjekte einspringen müssen. Diese Versuche werden nicht aus Notwendigkeit durchgeführt, sondern aus reiner Tradition. Tiere verlieren während dieser Versuche ihr Leben oder werden hinterher eingeschläfert, aber das ist den Menschen anscheinend egal. Zudem lässt sich zu Beginn noch nicht einmal bestimmen, ob diese Versuche schlussendlich ihren Zweck erfüllen. Eigentlich kann man nämlich nichts vom Tier auf den Menschen übertragen. Bisher gibt es gegen Tierversuche leider noch kein eindeutiges Gesetz, aber das hätte für uns Menschen auf Grund einer Menge an Alternativen keine Konsequenzen. Beispielsweise könnte man auch permanente Zellkulturen verwenden, welche auch brauchbare Ergebnisse liefern würden und viel kostengünstiger wären. Dadurch ist es auch nicht möglich zu behaupten, dass ohne diese Versuche nichts mehr laufen würde. Einen ehrenwerten Job dabei leisten die Tierheime, welche die Tiere aus den Laboren retten. Wenn man nicht schnell etwas gegen Tierversuche unternimmt, dann wird es womöglich bald keine Kleintiere mehr geben.

Nachhaltigkeit in der Schule

Von Romy Leyendecker, Klasse 8b, Geschwister-Scholl-Gymnasium Düsseldorf

Bei der Nachhaltigkeit geht es darum, so zu leben, dass in der Zukunft, und für längere Zeit, eine bestimmte Ressource genutzt werden kann. Ein Beispiel für Nachhaltigkeit ist, dass man so viel Holz verbraucht, wie auch natürlich nachwachsen kann. Viele benutzen den Begriff, um damit ein Leben, was nicht so viele Ressourcen verbraucht und der Erde nicht schadet, zu beschreiben. An meiner Schule, dem Geschwister-Scholl-Gymnasium (GSG), soll besonders auf Nachhaltigkeit geachtet werden. Wir haben z.B. die Bio-AG, den Schollgarten, die Projektwoche zur Nachhaltigkeit, den Dreck-Weg-Tag, und noch vieles mehr.