Kryptering

Undervisningsaktivitet: Visuel kryptering

I kryptering findes der mange forskellige principper. I de fleste bruges den samme nøgle til at låse og til at låse op. Tænk for eksempel på en cæsarkode, som er en bogstavssubstitutionskode, hvor bestemte bogstaver erstattes med andre ud fra et system, som er aftalt på forhånd. Hvis vi kender måden at kryptere på, kender vi også måden at dekryptere på.

I denne aktivitet arbejdes der med kryptering efter et lidt anderledes princip, nemlig visuel kryptering, hvor beskeden krypteres til 2 billeder, og kun ved at have begge billeder kan man se beskeden.

Målgruppe og tidsforbrug

Aktiviteten er henvendt til de ældste elever i indskolingen og mellemtrinnet, men kan også udvides til elever i udskolingen.

Anslået tidsforbrug: To lektioner.

Tilrettelæggelse

Aktiviteterne består af to opgaver. I første runde kan eleverne arbejde i mindre grupper med at udarbejde og kryptere beskeder med visuel kryptering. I anden runde kan eleverne undersøge hinandens beskeder og prøve at dekryptere dem. Til sidst kan I perspektivere arbejdet ved at tale om fordele og ulemper ved kryptering.

Til aktiviteten skal eleverne bruge computer/iPad.

Aktivitetens opbygning

Aktiviteten er bygget op om to opgaver, hvor eleverne først kan kryptere og efterfølgende dekryptere beskeder med visuel kryptering. Aktiviteten kan rammesættes og perspektiveres via en fælles introduktion til begrebet, eventuelt med udgangspunkt i videoen. Hvis sproget er en udfordring for dine elever, kan du stoppe centrale steder undervejs og sikre, at de har forstået indholdet.

1. Visuel kryptering

I visuel kryptering gemmes beskeden i to billeder. Det, der skal krypteres, laves først om til pixels og disse pixels bliver dernæst splittet op i to sæt - et kryptoark og et nøgleark. Begge ark ligner bare tilfældige sorte og hvide felter, men når de lægges ovenpå hinanden, træder beskeden frem:

For at lave visuel kryptering kan eleverne starte med at tegne beskeden som pixels. Hver enkelt pixel kan være sort eller hvid. Herefter kan man lave kryptoark og nøgleark. For hvert felt - eller pixel - i beskeden skal der være fire felter i kryptoarket og nøglearket.

Hvis beskeden er et billede på 20 x 20 felter, består nøglearket og kryptoarket således af 40 x 40 felter.

Nøglearket laves først. I hvert af de små 2 x 2 felter som svarer til hvert felt i beskeden tegnes en lodret, vandret eller skrå linje, som vælges tilfældig:

Herefter laves kryptoarket. Her laves det ikke tilfældigt. I stedet laves hvert felt, så det enten er magen til eller den komplimentære (modsatte) form af nøglearket, afhængig af om feltet i den oprindelige besked er sort eller hvidt.

Der, hvor de to felter er ens, bliver feltet gråt - eller halvt hvidt og halvt sort - når man holder de to ark over hinanden. Der, hvor de to felter er komplementære, bliver feltet sort:

I kan arbejde med at tegne nøgleark og kryptoark i hånden på ternet papir. I kan også lave arkene som tabeller i tekstbehandling eller regneark eller vælge at bruge et tegneprogram, der egner sig til at tegne i pixels. Det er mest præcist at bruge computeren, men det kan være lettere for eleverne at arbejde på papir, da de så kan holde de to ark sammen og op mod lyset. Det kan derfor være en god ide at lade eleverne arbejde i to trin, hvor de først laver deres nøgleark og kryptoark på papir og derefter overfører deres ark til computeren og printer dem ud.

I kan også anvende mere transparente papirformer som for eksempel mellemlægspapir/madpapir.

Udover nøgleark og kryptoark kan eleverne (eller læreren) også lave en række ekstra - eller falske - nøgleark. Kryptoarket kan kun afkodes ved at have det rigtige nøgleark.

2. Dekryptering

Gruppernes krypterede beskeder kopieres, og eleverne får de andre gruppers beskeder. Eleverne kan nu forsøge at dekryptere ved at finde det rigtige nøgleark til det enkelte kryptoark.

Udvidelser og forslag til videre arbejde

Du kan udvide aktiviteten ved at arbejde med andre typer af kryptering og lade eleverne arbejde med, hvordan de kan udveksle hemmelige beskeder.

Inspiration

På emu.dk findes 20 forløb, som er udarbejdet til forsøgsfagligheden teknologiforståelse. Videoen øverst på siden kan med fordel anvendes til at udfolde begrebet kryptering, hvis du anvender et af de 20 undervisningsforløb. Det er særligt oplagt at komme ind på kryptering i forbindelse med forløbene:

• Detektiver – hjælp politiet! (dansk, 4. klasse)
• Escape Room som algoritme (teknologiforståelse, 3. klasse).

Kreditering

Aktiviteten og begrebsguidevideoen er udviklet af Eva Petropouleas, CFU Absalon, Malte von Sehested, CFU KP og Mark Holler, CFU UCN.