Visual CryptoED: Uma Ferramenta de Interação e Visualização para a Educação em Criptografia no K-12

A atuação em papéis e interfaces visuais são vitais na educação em ciência da computação, notavelmente em cibersegurança, onde uma compreensão concreta de estratégias defensivas e ofensivas é importante. Neste trabalho, implementamos uma ferramenta de educação em criptografia que combina cenários do mundo real, atuação em papéis e interfaces visuais para simplificar a educação em criptografia para alunos do K-12. Esta ferramenta abrange criptografia simétrica e assimétrica e algoritmos de hash seguros, que são fundamentais para princípios como confidencialidade, proteção da integridade e autenticação. A ideia central da nossa ferramenta é simular uma transação criptográfica entre um usuário e um banco enquanto um atacante tenta comprometer a comunicação. Dentro deste ambiente de atuação em papéis e visual, os alunos assumem os papéis tanto do usuário quanto do banco, usando uma interface visual intuitiva para realizar operações criptográficas essenciais e compreender os conceitos subjacentes. Avaliamos nossa ferramenta educacional com 58 alunos (41 do ensino fundamental e 17 do ensino médio), medindo a compreensão por meio de uma pesquisa. Nossa análise revelou que alunos do ensino fundamental e médio puderam facilmente entender as operações-chave relacionadas à criptografia simétrica, criptografia assimétrica e hashing usando nossa ferramenta de atuação em papéis. Quase todos os participantes expressaram satisfação com a ferramenta e estavam dispostos a recomendá-la a outros.