klassische Verfahren
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Der Cäsar-Verschlüsselung
Codierung:
Mit einem Geheimalphabet werden die Buchstaben/Zeichen der Nachricht durch andere Buchstaben, Buchstaben- oder Wortgruppen ersetzt.
Caesar-Methode: Durch verschieben des Alphabets um eine gewisse Anzahl an stellen, entsteht ein verschlüsselter Text.
Das Geheimnis dahinter ist der Schlüssel.
Sicherheit:
Die Sicherheit ist relativ gering, da leicht über Häufigkeitsanalysen der Code geknackt werden kann. So kommen Vokale am häufgsten vor. Denn meist wird auch nur ein Buchstabe für einen anderen ersetzt. Sicherer ist es einen Buchstaben des Klartextes mit einer Buchstabengruppe zu verschlüsseln. Noch sicherer sind polyalphabetische Substitutionsmechanismen.
Zickzackschrift
Eine etwas kompliziertere Variante der Verschlüsselung ist die Zickzackschrift.
Die Buchstaben werden nicht durch andere Zeichen oder Symbole ersetzt, sondern einfach neu gemischt. Dieses Prinzip nennt man auch "Anagramm".
Zerlege den Text in zwei gleich lange Zeilen und lies dann im Zickzack:
Beispiel:
n t e i t n i b i e w r e s c t a w r e u z t n e d e e m r ä m n i h b r e d n
wird zu
n t e i t n i b i e w r e s c t a w r e u z t n e d e e m r ä m n i h b r e d n
im Zickzack gelesen: nutzetintendiebeimerwärmensichtbarwerden
Vigenère-Verschlüsselung
Um Häufigkeitsanalysen eines verschlüsselten Textes unbrauchbar zu machen, greifen wir eine einfache und zugleich geniale Idee des französischen Diplomaten und Kryptographen Blaise de Vigenère (* 15. April 1523; † 1596) auf.
Statt eines einzelnen Schlüsselalphabetes benutzen wir mehrere, die durch ein Schlüsselwort repräsentiert werden.
Jedes Zeichen des Klartextes wird nun mit einem Alphabet verschlüsselt, das jeweils einem Buchstaben des Schlüsselwortes entspricht. Das Schlüsselwort verwenden wir dabei zyklisch bis zum Ende des zu übertragenden Textes:
Schlüssel: PLEITE
Chifretext: FFITEI
Mit dieser Idee erfolgt also der Übergang von der monoalphabetischen zur polyalphabetischen Verschlüsselung.
Die Vigenère-Verschlüsselung hielt man lange Zeit für absolut sicher. Erst um 1850, fast 300 Jahre nach Vigenère, konnte der englische Mathematiker Charles Babbage (* 26. Dezember 1791; † 18. Oktober 1871) die Vigenère-Chiffrierungen systematisch entziffern.
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Das Vigenère-Verfahren ist ein symmetrisches polyaphabetisches Verschlüsselungsverfahren, d.h. ein Text wird mit dem gleichen Schlüsselwort entschlüsselt, mit dem er zuvor verschlüsselt wurde.
Schlüsselwörter müssen also auf sehr sicheren Kanälen ausgetauscht werden. - Die Sicherheit des Verfahrens ist um so größer, je länger das Schlüsselwort ist.
- Wenn die Länge des Schlüsselwortes bekannt ist, kann der Text mit Häufigkeitsanalysen aller Zeichen entschlüsselt werden, die untereinander den Abstand dieser Länge haben. Mit geschickten "Periodizitätsuntersuchungen" können also Vigenère-verschlüsselte Texte "geknackt" werden.
Skytale
Zur Verwendung und den Ursprung der Skytale vergleiche [1]
One Time Pad
Das One-Time-Pad (Abkürzung: OTP; bedeutet so viel wie Einmalverschlüsselung) ist ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren von geheimen Botschaften als Teilgebiet der Kryptologie. Es handelt sich dabei um ein polyalphabetische Substitutionsverfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schlüssel so lang wie die zu übermittelnde Nachricht selbst ist und nur genau einmal verwendet wird!
Es handelt sich um das einzige theoretisch sichere Verfahres!
Geschichte
Die Idee des Verfahrens wurde 1918 von Gilbert Vernam(bekannter Kryptologe; 1890-1960) geäußert und wurde von Joseph O. Mauborgne(1881-1971) umgesetzt und "One-Time Pad" getauft.
