Messung der Schwierigkeit von Programmieraufgaben zur Kryptologie in Java

Abstract

Systeme zur automatischen Bewertung von Programmieraufgaben (ABP) werden seit vielen Jahren erfolgreich in der Ausbildung von Informatikern eingesetzt, insbesondere in Zeiten verstärkter Online-Lehre. Kryptologie gilt bei vielen Studierenden aufgrund ihrer formellen und theoretischen Natur als schwer zugänglich. Das Verständnis kryptologischer Primitiven wie Ver- und Entschlüsselung oder Signatur und ihre Verifikation kann durch die Programmierung bzw. programmatische Anwendung gestärkt werden. Der Beitrag präsentiert eine Studie mit 20 Studierenden, 20 Aufgaben zur Kryptologie und ~300 JUnit-Testfällen, die über ein ABP-System ausgewertet wurden. Die Auswertung nach der Fehlerrate und dem Lösungszeitpunkt der kryptologischen Testfälle erlaubt die Identifikation von schweren Testfällen und zeigt u.a., dass Studierende weniger Fehler bei Substitutions- als bei Transpositionschiffren machen, symmetrische Chiffren leichter fallen als asymmetrische und dass Tests zu den Konstruktoren, Exceptions und Padding deutlich früher und besser gelöst wurden als Tests zu Signaturen und deren Verifikation.