Hill - Verschlüsselung

(zu Thema Mathematik 5)

Beim Hill-Verfahren werden Textblöcke mit Hilfe Matrizenoperationen verschlüsselt:

tex:C_m(P,s) = (A \cdot P + B) mod k, Der Schlüssel s besteht aus der Matrix A und dem Vektor B. Soll ein Text P mit der Blocklänge tex:m = 5 verschlüsselt werden, muss der Vektor B 5 Komponenten aufweisen, und die Matrix A muss eine 5 x 5 - Matrix sein.

Screenshot: Alfred Nussbaumer

Download der GeoGebra-Datei

Aufgaben:

  • Die Matrizenrechnungen wurden hier in der Tabellenkalkulation von GeoGebra umgesetzt, um die Restklassenarithmetik für alle Elemente der Matrizen anwenden zu können. Überprüfe die Formeln zur Multiplikation und Addition der Matrizen!
  • Technologie: Das Hill-Verfahren kann mit Hilfe von Iteration auf beliebig lange Texte angewendet werden. Wie kann dies mit der GeoGebra-Funktion „Folge“ und der Tabellenkalkulation realisiert werden?
  • Erstelle ein Modell, mit dem die verschlüsselten Texte nach dem Hill-Verfahren wieder entschlüsselt werden können!
  • Recherchiere, ob das Hill-Verfahren auch mit Matrizen mit mehr als 5 Zeilen und Spalten realisiert werden kann …

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