(C) Pixabay

Ege Karaahmet und Prem Jagadeesh hatten bereits vor mehreren Jahren vom nationalen Wettbewerb für junge Wissenschaftler gehört, bisher den Schritt jedoch nie gewagt. In diesem Jahr haben die beiden physik- und mathematikbegeisterten Freunde ihr Glück versucht und wurden durch die Jury für ihre auf Kryptographie basierende Textverschlüsselungsanwendung ausgezeichnet.

Im Rahmen ihres Projekts gelang es den 16- und 17-jährigen Schülern des Lycée Michel Lucius einen Algorithmus zu entwickeln, der es ermöglicht, einen Text mithilfe eines Schlüssels sicher zu ver- und entschlüsseln. Nun bereiten sie sich auf die Teilnahme an der in den USA veranstalteten Regeneron ISEF – International Science and Engineering Fairvor.

Wenngleich das Thema Verschlüsselung vielen Menschen abstrakt bzw. sogar hochkompliziert erscheinen mag, scheinen die beiden Nachwuchsforscher, die sich erstmalig an diesem Fachbereich versucht haben, die wichtigen Konzepte bereits zu meistern. „Zur Entwicklung unserer Methodik haben wir Online-Recherchen durchgeführt und uns auf die Prinzipien der Kryptographie gestützt. Anschließend haben wir aus eigener Kraft experimentiert“, erklären Prem und Ege.

Text in Datenform aufbereiten

Bevor eine Nachricht verschlüsselt werden konnte, wandelten die Nachwuchswissenschaftler zunächst jeden Buchstaben in kartesische Koordinaten um. Mit anderen Worten: Prem und Ege stützten sich auf die Dezimalwerte, genannt Unicode, jedes Buchstabens und transformierten diese in Hexadezimalwerte. Nach erfolgter Änderung trennten sie die resultierende Zahl in zwei Ziffern und verwendeten die eine für die horizontale Achse des Graphen, die andere für die vertikale Achse des Graphen (x- bzw. y-Achse).

Betrachten wir ein Beispiel aus ihrem Projekt:

 Buchstabe

 Dezimal

 (Unicode)

 Hexadezimal  x   y 
 F  70  46  4  6

 

Daten mithilfe eines Schlüssels umwandeln

„Der Schlüssel ist ein Algorithmus, der jeden Buchstaben, in Abhängigkeit von dessen Koordinaten im Graphen, in verschlüsselte Daten umwandelt. Er ermöglicht es gewissermaßen, die Daten zu sperren“, so Prem und Ege. Zur Entwicklung des Schlüssels wiesen die beiden Schüler jeder Zahl bzw. jedem Buchstaben, aus der bzw. dem er besteht, eine Transformation zu, z. B. rechts, links, Drehung im Uhrzeigersinn, vertikal, horizontal etc. Diese Schritte ermöglichen es, die Buchstabenwerte des Textes in komplexere Koordinaten zu verwandeln. Um die Sicherheit des Schlüssels zu erhöhen, besteht dieser aus zwei Teilen bzw. Blöcken, die die verschiedenen Buchstaben des Textes im Wechsel umwandeln.

Legende: Übersicht über die Anwendung zur Ver- und Entschlüsselung von Nachrichten durch Generierung eines Schlüssels.© Ege Karaahmet & Prem Jagadeesh – Jonk Fuerscher

„Diese Transformationen erfolgen im Rahmen der Verschlüsselung mehrere tausend Mal am gleichen Text. Der Text wird auf diese Weise unlesbar für alle, die nicht über den Schlüssel verfügen, sogar für Hacker. Es gibt zu viele verschiedene Kombinationen“, schildern Prem und Ege. Somit können nur die Besitzer dieses Schlüssels die verschlüsselte Nachricht lesen.

Neben der Verschlüsselung von Nachrichten sind Prem und Ege allgemein von Wissenschaften fasziniert und hoffen, neue Projekte durchführen zu können, die Chemie, Mathematik und Physik miteinander verbinden.


Autor: Constance Lausecker
Foto: © Pixabay

Auch interessant

Geometrie Experimentéier mat engem Möbiusband aus Kaddospabeier

E Möbiusband ass eng zweedimensional Fläch, déi nëmmen eng Säit an eng Kant huet. Faszinéierend!

FNR
Schwankungen auf dem Prüfstand! Die Kunst das Wesentliche vom statistischen Rauschen zu trennen

Auf der Suche nach Wissen testen Wissenschaftler*innen ihre Hypothesen, um Schlussfolgerungen zu ziehen. Entdecke, wie d...

SCIENCE MEETS ART Wissenschaftscomic: Mathe, Magie und Maryam

Das „LUX:plorations“-Projekt verbindet Kunst und Forschung: Lokale Künstler und Wissenschaftler haben zusammen 8 Kurzges...

FNR

Auch in dieser Rubrik

Call for researchers Chercheurs à l’école: researchers, meet the next generation!

'Go back to school’ and inspire the next generation of researchers! This year's edition will take place from 13 - 17 March 2023.

FNR
Science meets music Impressions from “The Sound of Data” closing event

The final show of the the sound of data project! The local and international artists, Valery Vermeulen and Max Cooper created an immersive show that excited not only fans of electronic music

Science Meets Music Musik aus wissenschaftlichen Daten: Closing Event von „The Sound of Data“

Am 3. Dezember findet in der Rockhal in Esch-Belval die Abschlussveranstaltung des Esch 2022-Projekts "The Sound of Data" statt – mit Live-Konzerten von lokalen und internationalen Künstlern.