Willy Brandt Gesamtschule Bottrop

In der Zeit vom 01.09. – 05.09.2014 fand auch in diesem Jahr wieder die Schülerakademie für Mathematik und Informatik, die SMIMS, statt.

Die Schülerakademie will besonders motivierten und befähigten Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufe Q2 die Möglichkeit eröffnen, sich außerhalb der Schule in einer angenehmen Atmosphäre mit anspruchsvollen Aufgaben aus den Bereichen der Mathematik und Informatik zu befassen. Es nehmen 100 Schülerinnen und Schüler aus den Regierungsbezirken Nordrhein-Westfalens an der Schülerakademie teil.

Jede Schule kann zwei Bewerber vorschlagen, wenn mindestens eine Schülerin vorgeschlagen wird. Aus den Vorschlägen werden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer nach fachlichen Kenntnissen, Leistungen und Interessen, die den Zielen der Schülerakademie entsprechen, ausgewählt. Von den zwei vorgeschlagenen Schülern aus den zwei Leistungskursen Mathematik wurde in diesem Jahr Florian Fitzek für unsere Schule von der Kommission ausgewählt. Darüber waren wir schon sehr glücklich, weil viele Schulen wegen der vielen Vorschläge leer ausgehen.

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer bearbeiten in kleinen Projektgruppen Themen aus der Mathematik und Informatik. Die Projektthemen berücksichtigen auch fächerübergreifende und anwendungsorientierte Fragestellungen.

Interessant war auch, dass in dieser Akademiewoche Referate von Experten aus Forschung und Wirtschaft zu aktuellen Themen aus Universität und Wirtschaft gehalten wurden, zu Studiengängen und dualen Ausbildungsmöglichkeiten.

Zur Entspannung gab es auch kulturelle Aktivitäten in Münster und natürlich auch sportliche Leckerbissen.

Vom regulären Unterricht waren die Teilnehmer befreit. Untergebracht waren die Schülerinnen und Schüler im modernen Jugendgästehaus am Aasee, was ganz in der Nähe des Stadtkerns von Münster liegt.

Die Schüler konnten eines von folgenden Projekten auswählen:

1. Kryptoanalyse   2. Algorithm.Evolution  3. Drumming-iPad  4. Programming2Go  5. Lego Mindstorms  6. Räuber-Beute  7. (Auto)Bahntrassen  8. Prolog 9. GPS-Schiff  10. KI-Spiele  11. Optimal verpackt  12. TAN Generator  13. 3D-Schwärme  14. NAO-Roboter 15. Netzwerkprojekte  16.Mandelbrotmenge

Unser Mathe-Experte von der Willy-Brandt-Gesamtschule Bottrop: Florian Fitzek . Florian hatte große Freude bei der Durchführung der Schülerakademie und hat ein gutes Bild für unsere Schule abgegeben.

Das ist der Leistungskurs Mathematik LK M1, Florian steht in der Mitte des Bildes. Hier ist sein Berichtüber das Projekt: “Hardware Reverse Engineering anhand eines FlickerTAN-Generators“:

Das Ziel meiner Gruppe bestand darin, die genaue Funktionsweise eines Flicker TAN-Generators nachzuvollziehen. Bei dieser Art TAN-Generator werden die Transaktionsdaten auf optischem Wege  auf ein Kleingerät übertragen. Mithilfe der eingeschobenen EC-Karte bestimmt dieses Gerät anschließend eine TAN mit der die gewünschte Transaktion authentifiziert wird.

An dieser Stelle begann unsere Arbeit, das sogenannte „Reverse Engineering“: Mithilfe einer besonderen Platine (Breakout-Board) klinkten wir uns in die Übertragung zwischen TAN-Generator und EC-Karte ein. Ein Oszilloskop half uns dabei, die Bedeutung der einzelnen PINs der Karte zu bestimmen. Nachdem wir untersucht hatten, wie die Signalübertragung funktioniert, haben wir mittels „Buspirate“ die übermittelten Daten mitgeschnitten, um sie danach auszuwerten.

Dabei sind uns bestimmte Regelmäßigkeiten aufgefallen, die es uns ermöglichten die Rohdaten in Frage (des TAN-Generators) und Antwort (der Karte) aufzuteilen. Weiterhin fanden sich in den Fragen als ASCII codiert Transaktionsdaten wieder und in den Antworten unterschiedliche Kartendaten. Indem wir selber den Prozess der TAN-Generierung nachahmten und dabei Fragen veränderten konnten wir mittels der nun anderen Antwort die Bedeutung einiger Fragen erschließen.

Im Anschluss an das Nachvollziehen des Vorgangs wurde der Vorgang in einem Python Script implementiert, sodass nun ohne TAN-Generator, nur mit dem Kartenleser des Laptops TANs generiert werden können. Im Test konnten wir eine selber ermittelte TAN dazu verwenden, eine Transaktion zu authentifizieren.