Bei den
Arbeitsblättern sind zwei Messwerttabellen für ALICE und BOB
hinterlegt. Die ALICE-Gruppe füllt vor dem Versuch 52 mal die gewählte
Basis (H/V oder X) und das logische Schlüsselbit ("1" oder "0") aus.
Diese Tabelle darf die BOB-Gruppe natürlich nicht sehen. Die BOB-Gruppe
legt vor dem Versuch die jeweiligen Basen 52 mal fest. Nun kann die
Datenübertragung beginnen.
ALICE stellt den Rotationsdreher nach folgender Vorschrift ein
BASIS
|
H/V
|
X
|
Bit
|
0
|
1
|
0
|
1
|
Winkel
|
0°
|
90°
|
-45°
|
45°
|
BOB stellt seine gewählte Basis ein
BASIS
|
H/V
|
X
|
Winkel
|
0°
|
45°
|
Sind beide Gruppen fertig, drückt ALICE kurz auf den roten Knopf und
BOB notiert sich sein Ergebnis. Für die Led in gerade Position den
Bitwert "0" und für die Led in gewinkelter Position den Wert "1".
Leuchten beide Leds, trägt BOB ein "x" ein. Das Ganze wird insgesamt 52
mal durchgeführt.
Nun tauschen sich ALICE und BOB über die Basen aus. ALICE liest nur die
Basis (H/V oder X) vor und BOB antwortet mit "Ja" (Basis stimmt
überein) oder "Nein" falls das nicht der Fall ist. ALICE und BOB
streichen alle Messwerte mit falscher Basis. Es sollten am Ende
mindestens 20 Messwerte übrigbleiben, ansonsten muss noch mal mit der
Übertragung begonnen werden.
Je nach Zeitaufwand kann an dieser Stelle der Versuch beendet werden.
ALICE und BOB vergleichen ihre Messwerte und finden bei allen nicht
gestrichenen Übereinstimmung. Spannender ist es aber, wenn jetzt ein
verschlüsseltes Datenwort übertragen wird und am Ende ALICE und BOB
dieses Wort vergleichen.
ALICE denkt sich ein Wort aus 4 Buchstaben aus und notiert sich dieses
in seinem Arbeitsblatt. Mit Hilfe der beiliegenden Code-Tabelle für die
Buchstaben A-Z erzeugt es einen 20bit langen Binärcode. Unter diesen
Code trägt ALICE nun den mit BOB abgestimmten Schlüssel ein und
verschlüsselt Bitweise. Auf dem Arbeitsblatt ist eine Anleitung dazu
zu finden. ALICE erhält eine 20bit langes verschlüsseltes Datenwort,
das nun an BOB übertragen wird. Dazu wählen ALICE und BOB die H/V-Basis
aus, die Übertragung geschieht genauso wie bei der
Schlüsselübertragung.
BOB notiert sich die gemessenen Werte in seine Messwerttabelle. Mit dem
Schlüssel entschlüsselt er nun das Wort und kann mit Hilfe der
Code-Tabelle daraus wieder die 4 Buchstaben gewinnen. Nun können ALICE
und BOB ihr Wort vergleichen.
Der Lauscher EVE
Möchte man den Lauscher EVE mit in den Versuch integieren, müssen zwei
Gruppen zusammenarbeiten. ALICE und BOB führen ihren Versuch
exakt so durch, wie oben beschrieben. EVE besteht aus einem weiteren
BOB/ALICE-Paar.
EVE-BOB empfängt die Daten von ALICE und leitet diese
an EVE-ALICE weiter. EVE-ALICE hat jetzt ein Problem. Immer dann, wenn
beide LEDs leuchten, muss sie raten, welcher Wert richtig ist. Dabei
hat sie eine 50% Chance richtig zu liegen. Auf dem Arbeitsblatt für EVE
sind noch weitere Informationen zur Durchführung enthalten. Bei 25%
Fehler erwartet man bei 20bit 4 falsche Bits. Im schlimmsten Fall sind
damit alle vier übertragenen Buchstaben falsch, der Lauscher EVE ist
damit enttarnt.