Polyalphabetische Substitution
Polyalphabetische Ersetzungschiffren bezeichnen in der Kryptographie Formen der Textverschlüsselung, bei der einem Buchstaben/Zeichen jeweils ein anderer Buchstabe/Zeichen zugeordnet wird. Es werden für die Zeichen des Klartextes ein Geheimtextalphabet (Monoalphabetische Substitution) oder mehrere Alphabete verwendet.
Table of contents |
2 Vernam 3 Rotor-Maschinen 4 Siehe auch |
Vigenère-Verschlüsselung
Die Vigenère-Verschlüsselung (nach Blaise de Vigenère) galt lange als sicherer Chiffrieralgorithmus.
Ein Schlüsselwort bestimmt, wieviele Alphabete genutzt werden. Die Alphabete leiten sich aus der Caesar-Substitution
(Monoalphabetische Substitution) ab.
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K e y | A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z |
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y | G e h e i m t e x t |
Schlüsselwörter, die kurz sind relativ zum Text, bieten keine Sicherheit. Eine Korrelation des Textes mit sich selbst, jeweils um eine Stelle verschoben, liefert die Länge des Schlüssels. Ist die Schlüssellänge bekannt, reduziert sich die Kryptanalyse des Vigenère-Algorithmus auf einen Caesar-Algorithmus: alle ersten/zweiten/n-ten Buchstaben einer Periode gehören jeweils zum selben Caesar-Alphabet. Eine Häufigkeits-Analyse der Caesar-Verschlüsselung verrät die Buchstabenzuordnung.
Bei einem Einfachtext, der aus einer Folge nur eines Zeichens besteht, zeigt sich die Periode unmittelbar
im Cyphertext. Ein normaler Text weist ausreichend Redundanzen auf, so dass auch
hier die Periode abgeleitet werden kann.
Einzig Text aus statistisch gleich verteilten Buchstaben wäre einer Entschlüsselung
nicht zugänglich.
Die Autokey-Vigenère-Verschlüsselung vermeidet die Periodizität des Schlüsselwortes. Statt dessen wird an den Schlüssel der Klartext angehängt:
Kryptoanalyse
Text: EEEEEEEEEEEEE
Schlüssel: AKEYAKEYAKEYA
Cyphertext: EOICEOICEOICE
Korrelation 1: EOICEOICEOICE Keine Korrelation mit Cyphertext
Korrelation 2: EOICEOICEOICE Keine Korrelation mit Cyphertext
Korrelation 3: EOICEOICEOICE Keine Korrelation mit Cyphertext
Korrelation 4: EOICEOICEOICE Korrelation mit Cyphertext!
Autokey-Verschlüsselung
Text: GEHEIMNIS
Schlüsselwort: AKEY
Schlüssel: AKEYGEHEI
Cypertext: GOLCOQUMA
Vernam
Der Spezialfall, dass der Schlüssel genauso lang ist wie der zu verschlüsselnde Text,
heißt Vernam-Verschlüsselung oder One-Time-Pad Verschlüsselung.
Kommt man überein, bei jedem Buchstaben die Stellung der Walzen zueinander zu verändern, läßt sich die Zahl der zur Verfügung stehenden Alphabete um ein Vielfaches erhöhen: siehe Enigma.
Rotor-Maschinen
Bei der Vigenère Verschlüsselung bestimmt das Schlüsselwort die Zahl und Auswahl der Chiffrier-Alphabete. Gleiches leisten Walzen oder Räder, auf die die Buchstaben des Alphabets eingraviert sind. Richtig zueinander orientiert, liest man an ihnen unmittelbar den chiffrierten Text ab.Siehe auch
homophone Verschlüsselung, monoalphabetische Substitution, Kryptologie