Pssst! Geheimpje!

Een programma dat berichten onleesbaar maakt voor alle curieuzeneuzemosterdpotten.

Expert
75 minuten
Je leert: versleutelen, tekst letter per letter, eigen blokken, tellers

Je pa die stiekem je berichtjes leest. Je juf die briefjes onderschept. Verschrikkelijk vervelend. Gelukkig ben jij al een echte programmeur.

Het principe

Anne wil met Brent afspreken. Maar meester Charel is heel goed in briefjes onderscheppen. Dus maakt Anne haar briefje eerst onleesbaar. Dat heet versleutelen.


Bericht	afspraak om twee uur op het pleintje!
Versleuteld	nwiqonnh sf urxx yyo sq lxu qgxkdujx!

Brent kent de methode en zet het bericht weer om. Dat heet ontsleutelen. Meester Charel kent de methode niet en snapt er geen jota van.

Anne gebruikt een heel oude methode: ze vervangt elke letter door een andere. Welke letter welke wordt, staat in haar geheime sleutel:

Letter	a	b	c	d	e	f	g	h	i	j	k	l	m
Wordt	n	b	v	c	x	w	m	l	k	j	h	g	f

Letter	n	o	p	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z
Wordt	d	s	q	p	o	i	u	y	t	r	e	z	a

Het is superbelangrijk dat Anne en Brent die sleutel vooraf afspreken. Het is hun gedeeld geheim.

First things first

Geheime berichten zijn iets voor geheime agenten. Klik op het tabblad Uiterlijken en geef je kat een ultracoole look: zonnebril, hoed, lange jas.

Vraag een bericht

Maak een variabele invoer. De kat vraagt een bericht en bewaart het.

wanneer op @greenFlag wordt geklikt
vraag [Welk bericht wil je versleutelen?] en wacht
maak [invoer v] (antwoord)

Maak het blok dat omzet

Maak een variabele resultaat. Daarin komt straks het geheime bericht.

Maak bij Mijn blokken een blok zet invoer om. Voorlopig doet het bijna niets: het maakt het resultaat gelijk aan de invoer.

wanneer op @greenFlag wordt geklikt
vraag [Welk bericht wil je versleutelen?] en wacht
maak [invoer v] (antwoord)
zet invoer om :: custom
zeg (resultaat)

definieer zet invoer om
maak [resultaat v] (invoer)

Loop letter per letter door het bericht

Nu het echte werk. Maak drie variabelen: i, letter en letter omgezet.

i is een teller. Hij begint op 1 en wijst telkens de volgende letter aan.
Met letter … van … (bij Functies) haal je één letter uit de invoer.
Met voeg … en … samen plak je de omgezette letter achter het resultaat.

definieer zet invoer om
maak [resultaat v] []
maak [i v] (1)
herhaal (lengte van (invoer) :: operators)
  maak [letter v] (letter (i) van (invoer) :: operators)
  zet letter om :: custom
  maak [resultaat v] (voeg (resultaat) en (letter omgezet) samen)
  verander [i v] met (1)
einde

Het vakje achter maak resultaat is leeg. Wis wat erin staat.

Zet één letter om

Het blok zet letter om moet je nog maken. Begin eenvoudig: een a wordt een e, een e wordt een a. Alle andere letters blijven wat ze zijn.

definieer zet letter om
maak [letter omgezet v] (letter)
als <(letter) = [a]> dan
  maak [letter omgezet v] [e]
einde
als <(letter) = [e]> dan
  maak [letter omgezet v] [a]
einde

Gebruik de hele sleutel

Voor elke letter een als-blok bouwen? Dat zijn er 26. Het kan slimmer.

Maak twee variabelen: alfabet en sleutel. Zet ze onder de vlag, helemaal bovenaan:

maak [alfabet v] [abcdefghijklmnopqrstuvwxyz]
maak [sleutel v] [nbvcxwmlkjhgfdsqpoiuytreza]

Dat is de sleutel van Anne. Tel maar na: de eerste letter van het alfabet is a, de eerste van de sleutel is n. Dus a wordt n.

Maak nog een variabele plaats en bouw zet letter om opnieuw:

definieer zet letter om
maak [letter omgezet v] (letter)
maak [plaats v] (1)
herhaal (26)
  als <(letter (plaats) van (alfabet) :: operators) = (letter)> dan
    maak [letter omgezet v] (letter (plaats) van (sleutel) :: operators)
  einde
  verander [plaats v] met (1)
einde

Begrijp je wat hier gebeurt? Het blok zoekt de letter op in het alfabet. Staat ze op plaats 5, dan neemt het de letter op plaats 5 van de sleutel.

Umdrehen

Een geheim bericht dat je ontvangt, wil je ook weer kunnen lezen. Je mag zelf verzinnen hoe.

Een hint: wat gebeurt er als je alfabet en sleutel van plaats wisselt?

Opgepast voor valsspelers

Stel dat meester Charel doorheeft dat Anne gewoon letters vervangt. Kan hij het bericht kraken zonder de sleutel?

Hoeveel sleutels bestaan er? Voor de a kan je kiezen uit 26 letters. Voor de b blijven er 25 over. Voor de c nog 24. Het aantal mogelijke sleutels is dus 26 x 25 x 24 x … x 2 x 1. Dat is 403 291 461 126 605 635 584 000 000. Redelijk veel.

Alle sleutels proberen lukt dus niet, zelfs niet met een supersnelle computer. Maar er is een slimmere manier. Sommige letters komen in het Nederlands veel vaker voor dan andere. De e is de koploper, de q hangt helemaal achteraan. Wie genoeg geheime berichten onderschept en telt hoe vaak elk teken voorkomt, kan de sleutel raden.

Daarom is letters vervangen niet veilig genoeg voor superbelangrijke berichten. Voor briefjes in de klas blijft het een aanrader.

Uitdagingen

Bedenk je eigen sleutel en wissel berichten uit met een andere ninja.
Laat de kat eerst vragen: versleutelen of ontsleutelen?
Laat ook cijfers en leestekens omzetten.
Tel hoe vaak elke letter voorkomt in een lang bericht. Kan je zo de sleutel van iemand anders kraken?

Voor de coach

Stap 4 is de moeilijkste: een teller die door een tekst loopt. Laat de ninja de variabelen i en letter zichtbaar zetten op het speelveld en het script traag zien lopen.

Het origineel toonde stap 6 als open vraag (“begrijp je wat deze blokjes doen?”) en liet ook een oplossing met lijsten toe. Die variant met lijsten is een mooie extra voor wie snel klaar is.

Het voorbeeldproject bovenaan is de link uit het origineel. Kijk na of het nog bestaat en of het ondertussen Scratch 3 is.

De cijfers over letterfrequentie uit het origineel (18,91% voor de e) zijn hier weggelaten omdat de bron niet te controleren was.

Nog niet nagekeken: deze manual is herwerkt vanuit het origineel, maar nog door niemand van begin tot einde nagebouwd in Scratch 3. Zie je een fout? Meld ze onderaan de pagina.

Deze manual is een herwerking van Pssst! Geheimpje!, gemaakt door CoderDojo Belgium. Herwerkt naar Scratch 3.

Tekst en opdrachten: CC BY-SA 4.0. Code: MIT. Bronmateriaal van CoderDojo Belgium.

Fout gezien of een idee? Laat het weten.