B3
- 1
Aufgabe 1
Bei einem Secret-Sharing-Verfahren wird ein Geheimnis in Teilgeheimnisse auf verschiedene Personen aufgeteilt, um die Verantwortung in mehrere Hände zu legen. Es kann sinnvoll sein, dass ein geheimer Code, z.B. zum Öffnen eines Tresors, nicht einer Person allein bekannt ist, sondern lediglich von mehreren Personen gemeinsam ermittelt werden kann.
Unternehmen können ein solches Verfahren beispielsweise auf geometrischer Basis realisieren. Hierbei kann eine Auswahl von Mitarbeitenden mit Kenntnissen über notwendige Teilgeheimnisse den geheimen Code ermitteln, indem sie ihre Teilgeheimnisse in ein Computersystem eingeben, welches mit den Eingaben geometrische Fragestellungen löst.
Vereinfachend wird im Folgenden angenommen, dass der zu ermittelnde geheime Code immer aus drei Ziffern besteht.
Das Computersystem kennt die Gerade mit
Die Punkte und liegen in einer Ebene . Drei eingeweihte Mitarbeiter kennen als Teilgeheimnisse die Koordinaten von jeweils einem dieser Punkte. Der geheime Code wird durch die Koordinaten des Schnittpunktes der Geraden mit der Ebene ermittelt.
Die Koordinaten der Punkte und werden ins System eingegeben.
Berechnen Sie den geheimen Code. (5 P)
Der Punkt liegt nicht auf der Geraden durch und . Ein vierter Mitarbeiter erhält den Punkt als Teilgeheimnis. Der Punkt liegt in der Ebene .
Begründen Sie, warum bei der Eingabe der Koordinaten der Punkte und das System den geheimen Code trotzdem nicht ermitteln kann. (2 P)
Bestimmen Sie rechnerisch die Koordinaten eines von und verschiedenen Punktes so, dass durch die Eingabe der Koordinaten der Punkte und der geheime Code ermittelbar ist. (3 P)
- 2
Aufgabe 2
Die Aufgabe 2 ist eine Fortsetzung der Aufgabe 1.
Für ein ist die Gerade , gegeben. Die Koordinaten des Schnittpunktes der Geraden aus Aufgabe 1 mit der Geraden sind der geheime Code.
Bestimmen Sie so, dass sich und im Punkt schneiden. (2 P)
Eingeweihte Mitarbeitende sollen als Teilgeheimnisse jeweils die Koordinaten eines von verschiedenen Punktes erhalten, der auf der Geraden liegt.
Geben Sie die Koordinaten eines von und verschiedenen Punktes an, der als Teilgeheimnis geeignet ist.
- 3
Aufgabe 3
Die Aufgabe 3 ist eine Fortsetzung der Aufgabe 1.
Ein weiteres Unternehmen verwendet als geheimen Code die ersten drei Nachkommastellen der ungerundeten Länge der Höhe eines gleichschenkligen Dreiecks mit der Basis .
Drei eingeweihte Mitarbeitende kennen als Teilgeheimnisse mit und jeweils die Koordinaten eines Eckpunktes des gleichschenkligen Dreiecks .
Zeigen Sie, dass und die Eckpunkte eines gleichschenkligen Dreiecks mit der Basis sind. (2 P)
Berechnen Sie den geheimen Code. (3 P)
Ein weiterer Mitarbeitender soll die Koordinaten eines von verschiedenen Punktes erhalten, der wie zusammen mit den Punkten und ein gleichschenkliges Dreieck mit der Basis bildet. Auch aus den Koordinaten von und soll sich in gleicher Weise wie oben beschrieben der in b) berechnete geheime Code ergeben.
Ermitteln Sie rechnerisch die Koordinaten eines geeigneten Punktes . (2 P)
Dieses Werk steht unter der freien Lizenz
CC BY-SA 4.0 → Was bedeutet das?