Rešitve

Predstavljajmo si obalo, opazovalno postajo in center za obveščanje. Med njima potujejo pomembna sporočila o razmerah na obali: kje so meduze, kje preti nevarnost za kopalce in komu je treba čim prej posredovati opozorilo. Sporočila potujejo po omrežju v majhnih paketkih, toda ob poti se lahko znajde tudi nekdo, ki jih opazuje. Kaj se zgodi, če lahko prebere vse, kar potuje mimo?

S tem vprašanjem so se pri učni aktivnosti Skrivnostna obala, izvedeni v okviru projekta MARiNKA, ukvarjali učenci 7. razreda. Aktivnost je obravnavala cilje RIN področja Omrežja in internet, njen namen pa je bil učencem približati pomen varne komunikacije, šifriranja in varovanja ključev.

Učenci so najprej obnovili, kako podatki potujejo po omrežju. Sporočilo so razdelili na manjše paketke, pri čemer je imel vsak paket določene podatke: pošiljatelja, prejemnika, vrstno številko in del sporočila. Tako so ponovili, da podatki po omrežju ne potujejo nujno kot ena celota, temveč kot več manjših delov, ki lahko potujejo prek različnih vmesnih postaj.

V prvem delu aktivnosti so učenci skozi igro vlog primerjali tri načine pošiljanja sporočil. V prvem krogu je pošiljatelj prejemniku poslal nešifrirano sporočilo: »MEDUZE OB OBALI, NEVARNOST ZA KOPALCE.« Paketki so potovali prek učencev, ki so predstavljali omrežje, med njimi pa je bil tudi prisluškovalec. Ker sporočilo ni bilo zaščiteno, ga je lahko brez težav prebral. Učenci so hitro ugotovili, da tak način pošiljanja ni varen, saj lahko vsebino razume vsak, ki paketke prestreže.

V drugem krogu so sporočilo sicer šifrirali, vendar so po istem omrežju poslali tudi ključ za dešifriranje. Učenci so tako spoznali, da samo šifriranje še ni dovolj. Če skupaj s skrivnim sporočilom pošljemo tudi navodilo, kako ga odkleniti, prisluškovalcu pravzaprav nismo bistveno otežili dela.

V tretjem krogu sta se pošiljatelj in prejemnik o ključu dogovorila vnaprej. Prisluškovalec je paketke še vedno lahko videl, ni pa poznal načina šifriranja, zato vsebine ni mogel zanesljivo razbrati. Učenci so ob tem prišli do pomembne ugotovitve: dostopa do podatkov med prenosom ne moremo vedno preprečiti, lahko pa zaščitimo njihovo vsebino.

V nadaljevanju so učenci spoznavali različne načine šifriranja. Preizkusili so Cezarjevo šifro, pri kateri črke zamaknemo za določeno število mest v abecedi. Ugotovili so, da je ta način preprost in uporaben za razumevanje osnovnega principa šifriranja, vendar ni posebej varen, saj lahko ključ razmeroma hitro odkrijemo s preizkušanjem. Nato so spoznali še zahtevnejšo Vigenerjevo šifro, pri kateri se posamezne črke šifrirajo z različnimi zamiki. Ta način je močnejši, vendar ponovno odpre pomembno vprašanje: kako varno predati ključ prejemniku?

Prav to vprašanje je učence pripeljalo do zadnjega, najzahtevnejšega dela aktivnosti. Spoznali so drugačen pristop, pri katerem lahko prejemnik javno objavi način za »zaklepanje« sporočil, zasebni del za »odklepanje« pa obdrži samo zase. Učenci so na številskem primeru delali z javno in zasebno mrežo. Pošiljatelj je s pomočjo javne mreže pripravil zaklenjeno sporočilo, prejemnik pa ga je lahko odklenil le s pomočjo zasebne mreže. S tem so učenci na poenostavljen, vizualen način spoznali osnovno idejo javnega in zasebnega ključa.

Ta del aktivnosti je bil za učence najzahtevnejši. Uspešno so sledili postopku zapisovanja števil in dela z mrežo, več težav pa so imeli pri razumevanju, zakaj javna mreža sama po sebi ne zadošča za odklepanje sporočila. Ker je bil to zadnji del dejavnosti, se je poznala tudi utrujenost. Kljub temu so ob dodatni razlagi in zaključnem pogovoru razumeli bistveno sporočilo: nekateri deli varnostnega postopka so lahko javni, ključ za odklepanje pa mora ostati skrbno varovan.

Refleksija učencev je pokazala, da jih je najbolj pritegnilo praktično šifriranje. Izpostavili so predvsem Cezarjevo šifro, saj se jim je zdela razumljiva in zanimiva za šifriranje ter dešifriranje. Eden izmed učencev je zapisal, da so ugotovili, »kako in zakaj se šifrira sporočila«. Učenci so pri delu sodelovali v parih, saj so tako hitreje reševali naloge in preverjali svoje razumevanje.

Aktivnost Skrivnostna obala je učencem na dostopen način približala pomembno idejo sodobne digitalne varnosti. Ko pošiljamo sporočila po omrežju, ni pomembno le, da sporočilo nekako zaščitimo. Pomembno je tudi, kdo ima ključ, kje se ključ nahaja in ali ga lahko vidi še kdo drug.