Geburtstagsparadoxon-Explorer

Wahrscheinlichkeit eines gemeinsamen Geburtstags vs. Gruppengröße

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das Paradox liegt in den Paaren, nicht in den Personen 🖖

Das Paradox löst sich auf, sobald man aufhört, Personen zu zählen, und stattdessen Paare zählt. Bei 23 Personen gibt es nur 23 Geburtstage zu vergleichen, aber C(23,2) = 253 verschiedene Paare, von denen jedes einzelne einen Treffer liefern könnte — und schon einer genügt. Die menschliche Intuition orientiert sich an 'wie viele Personen sind wie ich', was linear wächst, während die eigentlich entscheidende Größe, die Anzahl der Paarvergleiche, quadratisch mit n(n−1)/2 wächst. Deshalb schießt die Wahrscheinlichkeitskurve so früh nach oben: Ab n=23 liegt man schon über 50 %, und bei n=57 sind es über 99 %, weil man dem Problem O(n²) Gelegenheiten zum Zusammentreffen gibt.

warum wir das Gegenteil berechnen 🖖

Statt jeden möglichen Weg zu einem Treffer zu verfolgen, stellt das Tool die einfachere Gegenfrage: Wie hoch ist die Chance, dass alle Geburtstage verschieden sind? Füge nacheinander Personen hinzu — die zweite muss 1 belegten Tag meiden (364/365), die dritte 2 und so weiter —, multipliziere diese schrumpfenden Brüche und ziehe das Ergebnis von 100% ab. Die Erkenntnis: Bei 23 Personen fällt die Chance auf 'alle verschieden' erstmals unter die Hälfte — genau deshalb ist 23 der Kipppunkt.

dieselbe Mathematik knackt Kryptografie 🖖

Die gleiche Logik bestimmt heimlich die digitale Sicherheit. Um eine Hashfunktion zu brechen, braucht ein Angreifer selten ein bestimmtes Ziel — zwei beliebige Eingaben mit gleichem Ergebnis genügen, und das ist genau das 'irgendein Paar'-Problem. Ein Hash mit N möglichen Ausgaben fällt daher einem Geburtstagsangriff schon nach etwa √N Versuchen zum Opfer, nicht erst nach N. Deshalb bietet ein 256-Bit-Hash nur rund 128 Bit Kollisionswiderstand — und Entwickler müssen die Länge verdoppeln.

Beispielaufgaben

  • Büro n=10 - n=10 -> 11.7% Wahrscheinlichkeit – wirkt sicher, dabei werden bereits 45 Paare verglichen
  • Klasse n=23 - n=23 -> 50.7% Wahrscheinlichkeit – der berühmte Wendepunkt: wahrscheinlicher als unwahrscheinlich
  • Raum n=30 - n=30 -> 70.6% Wahrscheinlichkeit – etwa 2 von 3 für eine typische Schulklasse
  • Saal n=57 - n=57 -> 99.0% Wahrscheinlichkeit – nahezu sicher schon bei 57 Personen