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| Nachrichten | Lexikon | Protokolle | Bücher | Foren | Sonntag, 27. Mai 2012 |
Monoalphabetische SubstitutionDieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier. Monoalphabetische Substitutionschiffren oder auch Monoalphabetische Ersetzungschiffren bezeichnen in der Kryptographie Formen der Textverschlüsselung bei der ein Zeichen durch einen anderen Buchstaben/ein anderes Zeichen ersetzt wird. Es wird für alle des Klartextes nur ein Geheimtextalphabet verwendet.
SchlüsselerstellungEs gibt verschiedenste Formen der Schlüsselerstellung. unterscheidet
einfache SubstitutionBei dieser Methode wird ein Zeichen Klartextes durch das entsprechende Zeichen des Chiffrealphabets Ein derartiges Alphabet kann auf verschiedene Weise werden:
Original: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Schlüssel: UFLPWDRASJMCONQYBVTEXHZKGI Original: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Schlüssel: GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF
Original: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Schlüssel: ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA Unter Verwendung der obigen Verschiebechiffre könnte der Klartext "Wasser kocht im in der Geheimtext "Cgyykx quinz os Zkkqkyykr" werden. Es wird jeder Buchstabe des Klartextes dem des Schlüssels ersetzt. Insgesamt existieren <math>26!</math> mögliche Schlüssel was etwa <math>2^{88}</math> oder 88 Bit entspricht. Trotzdem ist die Art der nicht sicher. Mit einer ausreichender Menge an kann die Verteilung der Buchstaben statistisch erfasst Aus dieser Analyse kann man schliesslich mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die entsprechenden Klartextbuchstaben und die Wörter schliessen. In der Praxis benötigt man Text mit ca. 50 Buchstaben um den zu entschlüsseln.
homophone SubstitutionNachdem das Problem der statistischen Analyse war versuchte man bessere Lösungen zu finden. Ansatz sind homophone Substitutionen. Hierbei werden einem mehrere Geheimtextbuchstaben zugeordnet. Beispielsweise könnte man die von 1 bis 100 als Geheimtextbuchstaben verwenden. Buchstabe "e" hat eine Wahrscheinlichkeit von ca. 18%. Also müsste man ca. 18 verschiedene Zahlen zuweisen. Der Buchstabe kommt nur mit einer Wahrscheinlichkeit von unter Prozent vor. Diesem würde dann nur ein zugewiesen werden.Neben Zahlen werden bei dieser Chiffre auch gemischte Groß- und Kleinbuchstaben oder auch erschaffene Symbole genutzt.
polyalphabetische SubstitutionDer polyalphabetischen Substitution wurde ein eigener Artikel gewidmet.
polygraphische SubstitutionBei der polygraphischen Substitution werden nicht einzelne Klartextbuchstaben in geheimen Text gewandelt sondern nimmt Gruppen von Buchstaben. Typischerweise werden immer von Buchstaben ersetzt. In diesem Falle spricht auch von Digraph-Chiffren . Diese Chiffren besitzen zwei wesentliche Vorteile:
Eine der bekanntesten und ältesten polygraphischen ist die Playfair-Chiffre. Diese wurde 1854 entwickelt und bis zum Zweiten Weltkrieg
VerschlüsselungDie Verschlüsselung erfolgt durch die Ersetzung Plaintext -Buchstabens mit seinem zugeordnetem Geheimtextbuchstaben. Beispiel:Original: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Code: UFLPWDRASJMCONQYBVTEXHZKGI Original: Der ist dumm. Code: Pwv Uddw ste pxoo.Die Entschlüsselung erfolgt bei bekanntem Schlüsselalphabet umgekehrtes Vorgehen also Ersetzung der Code-Buchstaben mit zugeordneten Klartextäquivalent
SicherheitDie normale monoalphabetische Verschlüsselung ist wesentlich als z.B. der Cäsarchiffre da es nicht 26 Möglichkeiten sondern 26! ( Fakultät von 26) Möglichkeiten gibt bei größeren mehr. Demzufolge wird ein Entschlüsseln durch simples unmöglich. Allerdings ist diese Verschlüsselung trotzdem völlig da sie mit genug Text sehr leicht werden kann.
EntschlüsselungZur Entschlüsselung monoalphabetischer Verschlüsselungen führt man Häufigkeitsanalyse der Buchstaben durch und kann somit die Sprache bekannt ist auf gewisse Buchstaben woraus dann Wörter und somit immer mehr zu Klartextbuchstaben gezogen werden können.Beispiel: Code: Mjjp nop cni Hzgfzqosmqgr zqo Gjdkqpcmucmcegf. Cm rjddp tjd ciabnogfci qis fcnoop qcucmocpyp: Vqmycb.Buchstabenhäufigkeiten: 12 6 %: c Jeweils 7 %: mp 5 9 %: oq %: dgj Aus der Verteilung lässt sich schon klar das e als häufigster Buchstabe Wodurch sich folgendes ergibt:
Mjjp nop cni Hzgfzqosmqgr zqo scd Cm rjddp tjd ciabnogfci qis fcnoop vjcmpbngf Vqmycb. e e e e e . e e e e e e eNun wird nach Wortzusammenhängen gesucht. Wörter 3 Buchstaben und e in der Mitte in der Regel Artikel (der den dem...) wenn sie mehrfach vorkommen so lässt sich auf das d schließen. Ein Wort mit Buchstaben und e am Anfang ist oft Hier gilt es auszuprobieren und die Schritte dokumentieren so dass man bei Fehlern durch Backtracking weitermachen kann. Code: Mjjp nop cni Hzgfzqosmqgr zqo Gjdkqpcmucmcegf. Cm rjddp tjd ciabnogfci qis fcnoop qcucmocpyp: Vqmycb. i ein d de e e . E en i en nd e i e e e .Daraus lassen sich leicht die Worte und 'ist' entnehmen: t ist ein u d u de ute e e . E t is en und eisst e t i e set t: u e .Woraus sich mit etwas Phantasie und Übung leicht weitere Worte und (wie 'aus' 'sch' / 'ch' 'en' etc) zu guter letzt der Klartext schließen lassen: t ist ein Fachausd u aus C ute e e ch. E t ischen und heißt e t ich ue set t: u e . Root ist Fachausdruck aus dem Computerbereich. Er kommt vom und heißt woertlich uebersetzt: Wurzel.
Siehe auch: homophone Verschlüsselung polyalphabetische Substitution WikiProjekt Kryptologie
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