9.6. Symmetrische Polyalphabetische Chiffre - der Trithemius-, Gronsfeld-, Vigenère- & Beaufort-Chiffre, Playfair-Algorithmus, additive sowie multiplikative Verfahren - Zahlenchiffren

Letztmalig dran rumgefummelt: 11.01.20 17:46:05

	Jahrtausende lang war die Cäsr'sche Verschlüsselung ein hinreichend starker Chiffre - einfacher Schlüssel, leicht austauschbar und nicht komplexes Verfahren zur Chiffrierung und Dechiffrierung. und doch lag seine Schwäche buchstäblich auf der Hand. Selbst wenn Füllzeichen verwendet wurden, war eine statistische Häufigkeitsanalyse der Schlüssel zum Knacken des Codes. Diese Häufigkeit zu verwischen kam als Anliegen erstmalig im Italien der Renaissance auf - Intrigen und Missgunst, Verdachtsmomente und die große europäische Politik beförderten die Notwendigkeit nach tiefgründigerer Chiffrierung ohne wiederkehrende Häufigkeit der nach bekannter Verteilung vorkommenden Buchstaben des Alphabets.
	1. Porta, Trithemius, Beaufort, Vigenère und "Nachfahren"   2. Grundsätzliches Verfahren   3. Vigenère- und Beaufort-Quadrat   4. Das Dechiffrieren des Vigenėre-Chiffres: Kasiski Test und Koinzidenz-Index   5. Auto- & Running Keys   6. Weitere Polyalphabetische Chiffrierungsalgorithmen mit einfachen Keys       • Der Playfair-Algorithmus       • Additiver Chiffre       • Multiplikative Chiffre (Matrixverschlüsselung)   7. Praktische Verschlüsselungsverfahren nach Vigenère   8. Web-Links zum Thema Vigenère und Polyalphabetischer Chiffre   9. Aufgaben zum Thema Vigenère 10. Aufgaben zum Thema Playfair 11. Verwandte Themen
	die Informatikseiten Logo der polyalphabetischen Chiffre inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-) Wissen für Fortgeschrittene der Informatik Informatik-Profi-Wissen
	Mein kleiner Chiffrierbaukasten hier der Download im CorelDraw 11.0-Format Schiffriertabellen für viele polyalphabetische Substitutionschiffre Beaufort-Chiffriertabelle hier als Download im CorelDraw 11.0-Format Gronsfeld-Chiffriertabelle hier als Download im CorelDraw 11.0-Format Trithemius-Chiffriertabelle hier als Download im CorelDraw 11.0-Format Vigenère--Chiffriertabelle hier als Download im CorelDraw 11.0-Format Chiffrierscheibe für den Vigenére Chiffre als CorelDraw-Datei Chiffrierscheibe für den Vigenére-Chiffre  zum Download Kryptologie-Arbeitsblätter Kryptologie-Aufgaben kleine, aber feine und einfache Verschlüselungsmaschine nach Vigenère Die hier wiedergegebene Tabelle ist mit einem Kopiergerät so zu vergrößern oder zu verkleinern, dass sie genau auf ein zylindrisches Gefäß passt, wie es in der Abbildung  gezeigt ist. Die so gewonnene Tabelle ist dann längs der gekennzeichneten Linie zu zerschneiden. Beide Streifen werden auf den Zylinder gelegt und zusammengeklebt. Danach müssen sie gegeneinander verdrehbar sein. kleine, aber feine und einfache Verschlüselungsmaschine nach Vigenère verbesserte Variante für den schnellen Gebrauch - ich empfehle dies ;-) verbesserte Variante für den schnellen Gebrauch - ich empfehle dies ;-) Die selbstgebastelte Verschlüsselungsmaschine  auf der linken Seite Der Londoner Journalist Robert Matthews veröffentlichte im Jahre 1989 eine Bau- und Benutzeranleitung für ein einfaches Verschlüsselungsgerät. Es beseht aus zwei Papierstreifen, die am oberen und am unteren Rand zu einer Schleife zusammengeklebt werden und auf einem Zylinder gegeneinander verdreht werden können. Matthews schlägt vor, als Walze die Dose eines Kleinbildfilms zu benutzen; ich habe das alles variabel gestaltet und die Länge des Keywords variabler gestaltet (damit eignet sich diese Maschine eigentlich auch schon zum Chiffre-Knacken! Die beiden Streifen sind in der Abbildung oben wiedergegeben. Was auch immer Sie als Walze benutzen, Sie müssen sich die Abbildung oben mit einem Kopiergerät auf ein Blatt Papier kopieren, oder aber die CorelDraw 11.0-Datei entsprechend skalieren. Je nachdem, wie groß Ihre Walze ist, werden Sie beim Kopieren vergrößern beziehungsweise verkleinern müssen die Vorlage ist A3 groß – als Lehrer will ich das evtl. auch in einem Raum zeigen ;-) Dann schneiden Sie das rechteckige Feld entlang der vertikalen Linie durch. Sie haben nun zwei Teile, von denen der eine zwei, der andere vier Spalten besitzt. Wenn Sie die Kopien im richtigen Maßstab hergestellt haben, wird es nicht schwierig sein, die beiden zurechtgeschnittenen Streifen so um die Walze zu legen, dass sie genau passen und gegeneinander gedreht werden können. Kleben Sie nun ihre Enden mit Tesafilm zusammen. Im Folgenden werde ich vom linken und vom rechten Streifen sprechen, der linke ist der mit zwei, der rechte der mit mehr Spalten. Der linke trägt das Alphabet (im Gegensatz zum Original wird zwischen I und J unterschieden), unser Alphabet hat also sechsundzwanzig Buchstaben), der rechte trägt Zahlen und an einer Stelle einen nach links weisenden Pfeil. Am linken Streifen ist jedem Buchstaben auch eine Zahl zugeordnet. Wir können nun nach Art von Vigenere mit einem endlichen Schlüsselwort arbeiten, wir können aber auch nach Art des one-time pad eine beliebig lange Reihe von Zufallszahlen benutzen. Beginnen wir mit einem Schlüsselwort und nehmen der Einfachheit halber HUND. Mit Hilfe des linken Streifens können wir daraus eine Schlüsselzahl machen, die aus den Zahlen 7 20 13 3 besteht, den vier Buchstaben des Schlüsselwortes entsprechend. Jetzt verschlüsseln wir als Klartextwort rose. Dazu drehen wir den rechten Streifen so, dass die Zeile mit der Schlüsselzahl 07 mit der Zeile des ersten Klarbuchstabens, also dem r, übereinstimmt. Der Pfeil auf dem rechten Streifen zeigt dann auf den ersten Geheimbuchstaben, auf das Jetzt drehen wir die zweite Schlüsselzahl, die 19, auf den zweiten Klarbuchstaben, das o. Der Pfeil zeigt auf . Wenn wir so fortfahren, erhalten wir aus rose den Geheimtext YHEH. Allgemein lautet also die Regel für das Verschlüsseln: Klarbuchstabe und 8 Schlüsselzahl in eine Zeile bringen, dann weist der Pfeil auf den Geheimbuchstaben. Das Dechiffrieren geht nun entsprechend. Der Entschlüssler kennt den Schlüssel, also die Zahlenfolge 7 20 13 3, und hat den Geheimtext vor sich. Er dreht den Pfeil auf den ersten Geheimbuchstaben, auf das Y dann liefert uns die erste Schlüsselzahl die 7 das r. So fahren wir fort, und aus entsteht wieder die rose. Allgemeine Regel für das Entschlüsseln: Pfeil auf den Geheimbuchstaben drehen, dann ergibt die Schlüsselzahl den Klarbuchstaben. Wenn man mit einem beliebig langen Schlüsselwort oder einer beliebig langen Schlüsselzahl arbeitet, ist es nicht anders. «A Rotor Device for Periodic and Random-Key Encryption», Cryptologia, Juli 1989, S. 266. Man kann aber auch die Vigenére-Bänder benutzen - Prinzip für linksgeschobene Bänder wie folgt: Vigenére-Band links verschoben zum Chiffrieren eingesetzt Vigenére-Band links verschoben zum Chiffrieren eingesetzt dazu benötigt man eine ganze Reihe solcher Bänder - für jedes Plaintextzeichen genau ein Band - auch für sich wiederholende Zeichen. Die werden dann entsprechend des Verschiebefaktors bzw. des Zeichens auf einer gemeinsamen Markierungslinie angelegt - in der Grafik oben durch einen roten Pfeil gekennzeichnet.

1. Alberti, Porta, Treithemius, Blaise de Vigenère und Francis Baufort sowie "Nachfahren"

Blaise de Vigenère lebte von 1523 bis 1596 in Frankreich am Hofe von Heinrich III. von Frankreich und war nach dem Studium bei verschiedenen Herren im diplomatischen Dienst eingestellt. Bei einer diplomatischen Mission in Rom entdeckte er in einem Archiv die Arbeiten von Alberti und anderer Kryptologen. Schnell wurde aus dem anfangs nur praktischen Interesse ein Lebensziel: diese Schriften alle zu studieren und ein neues, mächtigeres Chiffriersystem zu entwickeln. 1570 gab er den Dienst auf und widmete sich seinen Interessen. 1580 veröffentlichte es sein Werk "Traictè de Chiffres". Das Buch gibt einen genauen Stand der Kryptographie seiner Zeit wieder und enthält außerdem Goldmacherrezepte, Alchemie und japanische Ideogramme. Die Stärke des neuen Verfahrens beruht darauf, dass nicht nur ein, sondern mehrere verschiedene Geheimtextalphabete genutzt werden. Dazu braucht man im ersten Schritt ein so genanntes Vigenere- Quadrat. Unter dem Klartextalphabet sind 26 Geheimtextalphabete aufgelistet, jedes um einen Buchstaben gegenüber dem vorhergehenden verschoben. Die Auswahl des jeweiligen Alphabets erfolgte über das Schlüsselwort. Da die Vigenère - Methode mehrere Geheimtextalphabete verwendet, um eine Nachricht zu verschlüsseln, bezeichnet man dieser Verfahren als polyalphabetische Verschlüsselung.

... er hat's wahrscheinlich entdeckt ... ... er ist damit berühmt geworden ... ... er hat etwas ganz einfaches getan ... ... aber auch er hat es immer noch benutzt!!! Leon Battista Alberti Blaise de Vigenères Francis Beaufort Dr. Richard Sorge

2. Grundsätzliches Verfahren

	Hier wird nicht mehr jedes Zeichen einzeln durch ein gleiches ersetzt, sondern eine Schlüssel- oder Codewortfolge wird zur Chiffrierung sowie natürlich auch zu deren Dechiffrierung herangezogen.  Damit ist die Ersetzung nicht mehr mono-, sondern eben polyalphabetisch.
	gib eine Menge von Schlüsseln (das können Zahlen zwischen 1 und 26 oder aber auch Buchstaben, somit ein Schlüsselwort sein)
	eventuell kommt noch eine Startposition für den Schlüssel innerhalb des Klartextes hinzu
	Vigenere-Chiffrierng mittels Zahlenschlüssel sowie links geschobener Tabelle (das ist Original-Cäsar) Cäsar'sche Verschiebetabelle nach links verschoben wird zur Basis des Vigenere-Chiffre verschiebe das Plaintext-"A" um 15 Positionen - das ergibt ein "P" verschiebe das Plaintext-"L" um 12 Positionen - das ergibt ein "X" verschiebe das Plaintext-"L" um 1 Positionen - das ergibt ein "M" verschiebe das Plaintext-"E" um 10 Positionen - das ergibt ein "O" verschiebe das Plaintext-"S" um 3 Positionen - das ergibt ein "V" verschiebe das Plaintext-"K" um 15 Positionen - das ergibt ein "Z" verschiebe das Plaintext-"L" um 12 Positionen - das ergibt ein "X" verschiebe das Plaintext-"A" um 1 Positionen - das ergibt ein "B" usw. ;-) Plaintext A L L E S K L A R A U F D E R A N D R E A D O R I A Key 15 12 1 10 3 15 12 1 10 3 15 12 1 10 3 15 12 1 10 3 15 12 1 10 3 15 Ciphertext P X M O V Z X B B D J R E O U P Z E B H P P P B L P
	Vigenere-Chiffrierng mittels Keyword Cäsar'sche Verschiebetabelle nach rechts gezogen wird zur Basis des Beaufort-Chiffre das Plaintext-"A" um "V" verschoben - das ergibt ein "V" das Plaintext-"L" um "I" verschoben - das ergibt ein "T" das Plaintext-"L" um "G" verschoben - das ergibt ein "R" das Plaintext-"E" um "E" verschoben - das ergibt ein "I" das Plaintext-"S" um "N" verschoben - das ergibt ein "F" das Plaintext-"K" um "E" verschoben - das ergibt ein "O" das Plaintext-"L" um "R" verschoben - das ergibt ein "C" das Plaintext-"A" um "E" verschoben - das ergibt ein "E" usw. ;-) Plaintext A L L E S K L A R A U F D E R A N D R E A D O R I A Keyword V I G E N E R E V I G E N E R V I G E N E R E V I G Ciphertext V T R I F O C E M I A J Q I I E I L X I N H F V D I

3. Vigenère- und Beaufort-Quadrat

	Das Vignère-Quadrat ist bis heute eine grundsätzlichen Tabellen der Chiffre-Technik und meint damit sowohl den Vorgang des Chiffrierens, als auch den Prozess des Dechiffrierens. Grundsätzlich bezieht es sich auf die Zahl 26 - ebenfalls eine Basisgröße der Chiffre-Technik.
	... nur für Profis: es gibt eigentlich 4 völlig verschiedene Tafeln (erklärt wird das hier)!!! ... die Vigenère-Tafeln - Standard und Reversverfahren ... die Beaufort-Tafeln - Standard und Reversverfahren Vigenère-Standard-Tafel die korrekten Tafeln mit Hintergrund-Informationen Vigenère-Revers-Tafel die korrekten Tafeln mit Hintergrund-Informationen Beaufort-Standard-Tafel die korrekten Tafeln mit Hintergrund-Informationen Beaufort-Revers-Tafel die korrekten Tafeln mit Hintergrund-Informationen
	... das grundsätzliche Arbeitsprinzip des Vigenére-Chiffres - Chiffrieren Chiffrieraufgabe Klasse 8d im Schuljahr 2011/12 - ... das Arbeitsprinzip des Beaufort-Chiffres - Chiffrieren Übungen zum Vigenére-Chffre Übungen zum Vigenére-Chffre
	... das Arbeitsprinzip des Vigenére-Chiffres Dechiffrieren Dechiffrieraufgabe Klasse 8d im Schuljahr 2011/12 ... das Arbeitsprinzip des Beaufort-Chiffres Dechiffrieren Übungen zum Dechiffrieren Vigenére-Chffre Übungen zum Dechiffrieren Vigenére-Chffre
	erstes Vigenère-Chiffrierprgramm von Frank Knietsch Klasse 10 aus dem Jahr 2006 (verwendet ausschließlich Cäsar-links geschoben) Delphi-Programm zur Vigenère-Verschlüsselung - 2006 von Frank Knietzsch programmiert Delphi-Programm zur Vigenère-Verschlüsselung mit Quelltext im ZIP-Archiv Programm zur Vigenère-Verschlüsselung zum Direktstart
	Vigenère/Beaufort-Chiffrierprgramm aus dem Jahr 2016 - Achtung - derzeit noch in der Testphase Dezember 2016 gibt es eine ausgetestete Variante für den Vigenère beherrscht Vigenère sowie Beaufort-Chiffre bietet für jedes Verfahren eine Frequenzanalyse (für Ein- und Ausgabetexte) Auto- und Running-Key sind implementiert (damit rutscht Vigenère in die Klasse der Onetime-Pads) die Matrizen können auch revers benutzt werden vollständige Analyse aller Einzelzeichen Delphi-Programm zur Vigenère-Verschlüsselung mit Quelltext im ZIP-Archiv Programm zur Vigenère-Verschlüsselung zum Direktstart

4. Das Knacken des Vigenère-Chiffres: Kassiski-Test und Koinzidenzindex

	Eine Vigenère-Chiffre knacken - dies schien bis in das Jahr 1863 mathematisch und technisch völlig unmöglich - der Vigenère-Chiffre war scheinbar nicht angreifbar - und noch schöner: es wurde folgerichtig auch gar nicht erst ernsthaft probiert ;-) Diese Grundeinstellung ist heutzutage fast schon pervers, selbstverständlich (sicherer als den Vigenère) und oft erfolgreich wird heut' jeder Chiffre dieser Art angegriffen und mit hoher Wahrscheinlichkeit geknackt. Noch schöner ist: mit ein wenig mathematisch semantischem Grundverständnis ist dies bei hinreichender Zeichenmenge ganz einfach. Bleibt die Frage nach 'hinreichend' - auch hier habe ich bis 2006 angenommen, dass mindestens 100 Zeichen überhaupt sowie 1000 für eine sichere Dechiffrierung notwendig sind, überrascht hat dann schon der Fakt, dass schon bei 20 Zeichen die Gesetze der Wahrscheinlichkeitsrechnung sowie eine gehörige Portion 'Semantik' mitunter zum Erfolg führen können - 100 Zeichen sind also fast so etwas, wie ein Freifahrtsschein zum Dechiffrieren - und das zeigen wir nun:
	erst einmal Praxis: Hallo saxony315, erst mal ein großes Lob für deine Krypto-Serie. Wirklich nett gemacht und sehr schön ausgearbeitet. Leider komme ich nie in deine Gegend, sodass mir die Dosen vorenthalten bleiben. Aber ich habe die Rätsel dennoch gelöst, einfach aus Sportsgeist. Hat Spaß gemacht. Vielen Dank für die kurzweiligen Herausvorderungen (die gar so groß nicht waren, weil du ja immer das Schlüsselwort und das Verfahren nennst). Eine Anmerkung habe ich allerdings noch zu dem Verfahren mit der doppelten Verschlüsslung zur Übermittlung ohne Schlüsselübergabe ("... da haut's die Miez vor'n Baum!!!"). Das ist zwar eine ganz nette Idee, aber wie du schon selbst schreibst, spielt das dem Kryptoanalytiker natürlich in die Hände. Doch auch ohne diesen Vorteil ist eine polyalphabetische Verschlüsselung mit relativ kurzem Schlüsselwort kein größeres Problem. Und so täuschst du dich auch, wenn du schreibst: "Knacken läßt sich dieser Chiffre bei der Zeichenlänge und dem Inhalt wahrscheinlich nicht!" Doch, lässt sie sich mit dem richtigen Werkzeug ohne größere Umstände. Dein Schlüssel lautet "XXXXXXXX" ;-) Also nichts für ungut. Aber seit Babbage, Kasiski, Friedman und Kullback ist die polyalphabetische Substitution nicht mehr sicher, insbesondere, wenn der Text relativ lang (in diesem Fall 115 Zeichen) und der Schlüssel relativ kurz ist (hier 8 Zeichen). Was anderes sind lange Schlüsselwörter, ein "running key" oder das Autokey-Verfahren. Zwar kann man die auch brechen, aber der Aufwand steigt doch ganz beträchtlich. Überigens ganz interessant, was die Leute an Verfahren zur Überchiffrierung einsetzen. Ich hab mal die letzten 30 Einträge untersucht. Das Ergebnis: 16-mal Vigenère mit kurzem Schlüssel (2 bis 18 Zeichen), 3-mal Vigenere mit langem Schlüssel bzw. "running key" und 11-mal einfache monoalphabetische Substitution (ROT3 bis ROT22). Von den 30 Verschlüsselungen sind also grade mal 10% zumindest halbwegs sicher. Viele Grüße, Tom (haensel+gretel) User's Profile: http://coord.info/PR1R8KD ------------------------------------------------------------ Forward abuse complaints to: contact@geocaching.com
	Bezüglich des Caches GC5FF4 - Station X TSEPT WYMVY NZWUB XUMAU UESVW YFCEU FQIPX QZVQU WDTBI YEBRX TSEFB NVBUX OFGUM BVUNO NRAGX UELCG RVAAW JRGSU RPNGK SRAAU RXAYL NFXFZ ACTNM NYMZG IYGNM YRVQC AWKGH NYMJK SEAYH HXBUK RZAQB HKPRM EYEET FUQEK CEIBG IWBUK MLNFB IEAGU PAAFL NYMPG RAAED IEGBA RWESM MKWCV ADSGA YRLZO SDIBG MVVGX AYCRH HPWHX RTGUM MKWCV ADSNU CTGPR EDHRW IEGBA RCITA NKPRR AVEVL NFGBA RWESM UKBUO SAOVG NJBBV WLLXY IIENX DLLVM NCMJG YEOGA YNPVZ EMOYE UILFU NJOHK LZOUZ WSEEX NYMEK IDATK UJALG RPAOX BZVQZ HPSRU ICTNX DDSGH JKCET RTGUM CEBBZ HPGET MJGNX ELSGH JGIFZ TSEOK INVSO RPEKB NUWBX OYYBN LIQTN TLNQM BVKNI HPIFA CULRT UYDRK NYMOA SSTUT NZAAU WTNSK IEBBL YZUFM IGBUK OCITB HRTUO DTNTE ITIGO OYHNL VVMAJ ENIZT NVLOE GLRQX HVZFH UETUX AIMRT CLCUX CJPVJ DPNVG JCIVT STGUM
	Hallo saxony315, besten Dank für die Rückmeldung und auch für die Log-Freigabe. Vielleicht kommt ich ja doch noch mal ins schöne Sachsen und kann Deine Caches dann regulär loggen. Denn von Ausnahmefällen abgesehen logge ich nur, wo ich mich auch ins Logbuch eingetragen habe. Trotzdem danke für das Angebot. > womit Du Kasiski- und/oder Friedmann-Test durchgeführt hast Dazu habe ich was Selbstgestricktes verwendet. Ich wüsste auch kein Werkzeug, das eingehendere Analysen ermöglichen würde. Die meisten bieten reine Entschlüsselungsroutinen, die einem ohne Schlüssel aber herzlich wenig nützen. Das beste mir bekannte Werkzeug ist das CrypTool (www.cryptool.org). Kennst Du vermutlich. Dieses ermöglicht immerhin basale Analysen. Oft ist es damit aber nicht getan. Daher habe ich eben in Excel selbst was gebastelt. Mit der Zeit ist das ein ganz brauchbares Werkzeug geworden. > Urlaubsvorbereitungen helfen - Ostern geht's nach Bletchley Park Whow, das wird bestimmt ein spannender Urlaub. Eine Pflichtadresse für jeden Krypto-Freak. Ich war aber noch nie dort. Schauen wir mal, was mit dem Krypttext anzufangen ist. Er besteht aus 625 Zeichen und ist damit sehr lang. Schon mal gut für die Kryptoanalyse, weil er viel statistisches Material liefert. Alle Buchstaben wurden verwendet, keine weiteren Zeichen enthalten. Bei einem normalen Test dieser Länge ist es eher unwahrscheinlich, dass tatsächlich alle Buchstaben verwendet wurden. Eine monoalphabetische Verschlüsselung oder eine Transposition kommen also eher nicht infrage. Schauen wir weiter. Die Frequenzanalyse ist flach, womit eine reine Transposition ausgeschlossen ist. Der Koinzidenzindex beträgt 0,0414 und liegt damit zwischen dem Erwartungswert einer Zufallsfolge und dem eines englischen Normaltextes. Klarer Hinweis auf was Polyalphabetisches. Der Friedman-Test schlägt als Schlüssellänge 12,91 vor. Der Kasiski-Test findet als allen Parallelstellen gemeinsame Primfaktoren 2 und 5, also eine Schlüssellänge von 10. Passt zum Friedman-Test, der immer etwas unscharf ist. Der Phi-Test bestätigt die Schlüssellänge von 10. Also fix die Begleitalphabete durchdecken. Das mache ich mit der Kreuzproduktsumme. Man könnte auch den Chi-Test dazu einsetzen, aber das ist etwas umständlicher und bringt nach meiner Erfahrung keine besseren Ergebnisse. Fazit: Der Krypttext ist nicht sonderlich raffiniert verschlüsselt. Es handelt sich um einen einfachen Vigenère mit 10-stelligem Schlüssel. Mal sehen, was das CrypTool daraus macht. Es kommt auf eine Schlüssellänge von 10. Ok, so weit waren wir auch schon. Als Schlüsselwort schlägt es "NLANTJRING" vor (s. Anhang). Nah dran, aber noch nicht perfekt. Doch daraus das korrekte Schlüsselwort zu vermuten ist nicht schwer. Aber schauen wir mal, zu welchem Schluss mein Excel-Teil kommt (s. Anhang). Der Schlüssel lautet passenderweise "ALANTURING". Bingo. Allerdings gibt es ein kleines Problem. Der Text ist nicht vollständig. Vermutlich ergibt sich der Rest vor Ort. Der Klartext lautet: "the cache is now hidden outside our office window stop enter the site through the main gate and park and pay for entry as normal stop start at the main gate and walk to the west along the road in the general direction of the mansion stop pass the car park on your left stop pass the admissions entrance on your right stop pass a bicycl". Dann also viel Glück und gutes Gelingen. Viele Grüße nach Flöha Tom (haensel+gretel)
	Hallo saxony315, jetzt hab ich mir die Sache noch mal angesehen. Der Abbruch des Textes war mein Fehler (nicht alles kopiert). Hätte ich durch einen Vergleich der Zeichenzahl leicht entdecken können, hab da aber geschlampt. Sorry. Hier also der komplette Klartext: the cache is now hidden outside our office window stop enter the site through the main gate and park and pay for entry as normal stop start at the main gate and walk to the west along the road in the general direction of the mansion stop pass the car park on your left stop pass the admissions entrance on your right stop pass a bicycle shed on your right the lake is to your left at this point stop walk forward a little way to the white bollards on your right where there is a grassy area behind these bollards stop turn right into the grassy area stop past the brown fire exit door on your right and the cache is hidden under the bush that is now in front of you stop the original hiding location has been decimated by gardeners but the green cache is hidden in plain sight Bei der Gelegenheit hab ich mir auch gleich mal den Cache angesehen, auf den im Listing verwiesen wird (Station Xtra, www.coord.info/GCJNON). Vielleicht willst Du den an Ostern ja auch noch einsammeln. Der Krypttext ist auch hier nicht allzu schwierig, hat diesmal aber nur 287 Zeichen - immer noch lang genug, um ohne aufwendige Frickelei ans Ziel zu kommen. Ebenfalls ein Vigenère, diesmal mit einem nur 7-stelligen Schlüssel. Dieser lautet "SORTING". Der Klartext: "head down to the highway and then follow it to the cache location the coordinates for the cache are fifty one degrees fifty seven point three zero zero north and zero zero zero degrees forty six point seven seven three west you will probably need to get on your hands and knees to lean over the wall by the post please wedge the cachebox back carefully" Viele Grüße Tom (haensel+gretel)
	der Babbage bzw. Kasiski-Test Friedman - William der Friedmann-Test Der Koinzidenzindex (Kappa κ) einer Sprache Um das Kappa einer Sprache zu bestimmen, schreiben wir zwei gleichlange unterschiedliche Texte untereinander und zählt alle „Spalten“ mit gleichen Buchstaben. Anschließend teilen wir diese Zahl durch die Anzahl der Buchstaben in einer Zeile. Die mathematische Beschreibung von Kappa sieht so aus: zur Vergrößerung anklicken ENISRADT
	Kasiski-Tester von Martin Schmidt aus dem Jahr 2007 - lauffähiger Download als JAR-Datei
	deutsch 7,62 %   spanisch 7,75 % englisch 6,61 %   japanisch 8,19 % französisch 7,78 %   russisch 5,29% italienisch 7,38 %       Kommt jeder Buchstabe (bei einem Alphabet aus 26 Buchstaben) mit der gleichen Wahrscheinlichkeit von  vor, so ergibt sich für Kappa der Wert k =  = 3,85 %.
	Und was bringen lange Schlüssel? Gleich vorweg: nichts weiter. als eine äußerst trügerische Sicherheit (es sieht alles sehr schön durchwürfelt aus) - sprich: wir haben eine hohe Anzahl von Verschlüsselungsmöglichkeiten und scheinbar ist die Nähe zu One-Time-Pads gegegen - aber der Schein trügt - und zwar gewaltig - dies zumindest solange, wie wir uns auf der Zeichenebene bewegen - hier haben wir's mit einem additiven Chiffre zu tun, bei welchen die Musterverteilung zwar nicht mehr auf den Klartextzeichen liegt, jedoch wird der "lange Schlüssel" sinnvoller Weise einer "sprachlichen" Quelle entnommen (typischerweise ein Buchtext) - bingo - und das war's dann auch schon mit dem Unterschied, dass ich als Angreifer nicht mehr nach Mustern im Klartext suche - sondern nunmehr meine Anstrengungen auf den Schlüssel lege - er war mal ein "Klartext" und kennt somit das, was Angreifer lieben: nämlich Muster!
	zum Projekt Kryptoanalyse aus dem Schuljahr 06/07

5. Auto-Keys und Running Keys

... wenn nun die Chancen zum Knacken auch eines polyalphabetischen Chiffre so gut stehen, dann können wir ja eigentlich als Kryptographen unser Besteck einpacken und leise gehen, oder haben wir evtl. doch eine Gelegenheit, verräterische Muster zu verwischen? Wir haben eine! Und nicht nur das - wir haben sogar mehrere - und die sind noch dazu ganz einfach anzuwenden und dabei hochwirksam - bringen sie uns doch an den Rand der Ontime-Pads!!!

erst einmal Praxis: wir erhöhen die Sicherheit, jedoch auch die Komplexität ... wir sind bei richtiger Anwendung sehr sicher, aber ...   echter Zufall in großen Mengen und sicher übertragen ist schwer zu machen ... Auto-Key Strom-Chiffre - Stream-Cipher-Key Running-Key Zufall

6. Weitere Polyalpabetische Chiffre

	Dies schien bis in das Jahr 1852 mathematisch und technisch völlig unmöglich - der Vigenère-Code war scheinbar nicht angreifbar - und noch schöner: es wurde folgerichtig auch gar nicht erst ernsthaft probiert. Diese Grundeinstellung ist heutzutage fast schon pervers, selbstverständlich (sicherer als den Vigenère) und oft erfolgreich wird heut' jeder Chiffre angegriffen und geknackt.
	Trithemius-Chiffre Gronsfeld-Chiffre Playfair-Chiffre Matrix-Chiffre oder auch Dodgson-Chiffre nach Lewis Caroll Bifid-Chiffre/Code Dr. Richard-Sorge -Code/Chiffre   Johannes Trithemius Jost Maximilian von Bronckhorst-Gronsfeld Lyon Playfair Dodgson-Chiffre ... siehe Uni Freiberg Dodgson Chiffre - auch bekannt als Matrix-Chiffre Bifid-Chiffre ein Spezialfall der Additiven Chiffre mit Modulo-Operationen als Kern der Lösung
	Das Doppelkasten-Verfahren Doppelkasten
	Additiver Chiffre - oder auch: Mehrfache Ersatzchiffre Plaintext A L L E S K L A R A U F D E R A N D R E A D O R I A Keyword E N I G M A E N I G M A E N I G M A E N I G M A E N Chiffre F Z U L F L Q O A H H G I S A H A E W S J K B S N O Grundlage des Verfahrens: es gibt kein Geheimalphabet mehr zu jedem Zeichen des Plaintextes wird ein weiteres Zeichen eines Key hinzuaddiert addiert wird dabei zum numerischen Wert des Plaintextzeichens im Alphabet der numerische Wert des Keywordzeichens sollen "A" (Position 1 im Alphabet) und "C"  (Position 3 im Alphabet) addiert werden, so ergibt das "D" (mit Position 4 im Alphabet) das Keyword wird immer wieder unter den Plaintext notiert und anschließend werden die Zeichen addiert entscheidend dabei sind die Plätze des jeweiligen Zeichens (65 bis 90 für die Zeichen der Großbuchstaben im ASCII-Code) die "Verschiebung pro Zeichen beträgt "1", auf dass es für "ABCDEF" als Passwort nicht gar keine Verschiebung ergibt - schon wieder schwer zu verstehen ;-) natürlich ist eine mehrfache Verschlüsselung evtl. sogar gekoppelt an einen anderen Algorithmus möglich, wenn die Schlüssel auf getrenntem Wege übertragen werden Chiffriertabelle für additive Verschlüsselungen Klartext 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 Additionschiffre                                                     +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 =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 =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 =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 =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 =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 =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 =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 =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 =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 =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 =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 =A =B =C =D =E =F =G =H =I =J =K =L =M =N =O =P =Q =R =S =T =U =V =X =Y +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 +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 Chiffriertabelle für Additive Verfahren Dechiffriertabelle für additive Verschlüsselungen Klartext 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 Additionschiffre                                                     -A =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 -B =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 -C =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 -D =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 -E =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 -F =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 -G =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 -H =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 -I =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 -J =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 -K =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 -L =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 -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 =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 -O =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 -P =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 -Q =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 -R =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 -S =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 -T =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 -U =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 -V =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 -W =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 -X =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 -Y =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 -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 Dechiffriertabelle für Additive Verfahren Delphi-Programm zur Verschlüsselung mit additivem Verfahren Delphi-Programm zur Verschlüsselung mit additivem Verfahren als startbare EXE-Datei Delphi-Programm zur Verschlüsselung mit additivem Verfahren als ZIP-Archiv Einschätzung des Verfahrens: sehr schnell und sehr einfach zu handhaben ziemlich sicher gegen einfache Angriffe bei häufigem Key-Wechsel
	Multiplikative Chiffre - Matrixverschlüsselung
	Jefferson-Rad

7. Praktisches Verschlüsseln nach Vigenère

	Auch hier verdanken wir die Masse der Zuarbeit eine Fortbildung für Informatiklehrer im Jahre 2005 in Dresden. Aber auch das JEFFERSON-Rad oder andere Verschiebetabellen sind gut geeignet, um Nachrichten nach Vigenère-Code zu chiffrieren. Ganz raffiniert lässt sich natürlich auch hier wieder das Krypto-Tool einsetzen.
	Anleitung zu den XLS-Tabellen für die Vigenère-Verschlüsselung Hier das Dokument im PDF-Format
	Chiffrierwerkzeug für Vigenère-Code Chiffrierwerkzeug für Vigenère-Code im XLS-Format zum Download Dechiffrieren für Vigenère-Code Dechiffrieren für Vigenère-Code im XLS-Format zum Download

8. Web-Links zum Thema Vigenère und weiteren Polyalphabetischen Chiffren

	Wie man ganz leicht bemerkt stellt dies bereits ein Thema

9. Aufgaben zum Polyalphabetischen Substitutionschiffre - Vigenére-Chiffre

	Der Vigenère- Ciffre ist eine polyalphabetischer Substiutionscode, das heißt, das ein und derselbe Buchstabe auf mehrere verschiedene Möglichkeiten hin verschlüsselt werden kann. Das macht diesen Chiffre auch heute noch und besonders bei kurzen Texten sehr schwer angreifbar. Aber für die ersten Aufgaben nutzen wir ja die Kenntnis der Schlüssel ;-)
	Der Klartext: "Der König ist tot - es lebe der König!" ist mit den Schlüsseln 3, 19, 4, 22, 17, 20 ab Position 10 zu verschlüsseln. Zwischenergebnis ist eine Polybius-Chiffre  und abschließend werden die jeweils immer zweistelligen Zahlen ins Morsealphabet übersetzt. Gehen Sie wie folgt vor: notieren Sie den Text frei von Umlauten, Sonder- sowie Leerzeichen in 5-er Blöcken untereinander Setzen Sie die Schlüssel ab der vorgegebenen Position in richtiger Anordnung Chiffrieren Sie den Text via Vigeniere-Tafel Ziffern- links verschoben (oben) oder Codierscheibe ersetzen Sie die Zeichen nach der Polybius-Tafel in zweistellige Zahlen übersetzen Sie die Zahlenreihe in das Morsealphabet
	Plaintexts → Ciphertexts Ciphertexts → Plaintexts Keyword: CICERO - eingetragen ab Position 5 WERVI ELENT SCHEI DENKA NNMUS SWENI GERRE DENXX   Keyword: FLUGANGST - eingetragen ab Position 3 DERTR ICKBE IMFLI EGENI STESS ICHAU FDENB ODENZ UWERF ENUND DANEB ENZUT REFFE NXXXX   Keyword: BLOCKADE - eingetragen ab Position 7 WENNM ANETW ASVER HINDE RNWIL LSUCH TMANN ACHGR UENDE NWENN MANET WASLO ESENW ILLSU CHTMA NNACH WEGEN   Keyword: EDMDENUPM - eingetragen ab Position 5 RDYYL HUWMF NSUID ZJIJI WZLHU WWVWW MYVLX VHBTZ FHHRV ZUCYY HPHMF NMJBA Keyword: CHURCHILL - eingetragen ab Position 2 UWTOJ UAMTY OHFDG OZLFH ZNVJL VLWUO CEHHT WPPER Keyword: HAVEL - eingetragen ab Position 3 HTLTM ERPKY IDTOY ICUEI QPUSX LPUIN XYPCC XOHSN ICPMH ICDEI MRLRP IMLRY IYZII ROLSZ MRLNZ RWLBZ RDDED WDZOI HPYNY EDZIC ROHSD QXLRR IYPGZ VDAOZ VECCG EGOAQ IWEXS Keyword: GRAFITTI - eingetragen ab Position 7 BMGGQ INEUW LTKNC VNSQV AAUCL FJXKV OVKFV GPMTE IHPPB TRUAS VFTOO THFCV AVOTH YEXGV OTHRC LLEKE NNKAT JKIDF ZYPMT EIHPP BTRUA SVFTO OTHFC VAEKE NNKAL WRCUS LWTVT BASVB VPGLC MEXGV OTHRC LLLKE NXKAE QKJSQ QVALO VKTMG GMTJO QTXGU AVSXM GTCIY WTTEX VJLEW NXGOX RFKQM BISLB FPGAW LRLJF TGLKI PQIMS MOESS MNGII YTSMN GFDOX
	Plaintexts ↔ Ciphertexts Chiffre-Text Nummer 1 mit Zahlen-Key Chiffre-Text Nummer 2 mit Zahlen-Key Chiffre-Text Nummer 3 mit Zahlen-Key Chiffre-Text Nummer 4 mit Zahlen-Key Chiffre-Text Nummer 1 mit Alphabet-Key
	Codeknacker á la Kasiski Chiffre-Text Nummer 1 ein sehr langer Text mit unbekanntem Key Chiffre-Text Nummer 2 ein kurzer Text mit unbekanntem Key Chiffre-Text Nummer 3 hinreichend langer Text mit unbekanntem Key Chiffre-Text Nummer 4 mit unbekanntem Key
	Der in der Tabelle unten befindliche Geheimtext wurde als Morse-Code empfangen. Bekannt ist, dass er mit dem Schlüsselmuster 23, 1, 19, 16, 3, 18 ab Position 16 verschlüsselt wurde. Zwischenergebnis war eine Polybius-Chiffre  und abschließend wurden die jeweils immer zweistelligen Zahlen ins Morsealphabet übersetzt. Gehen Sie wie folgt vor: übersetzen Sie den Morsecode mit Hilfe des Morsealphabets in den Polybius-Chiffre (zweistellige Zahlen) mit der Polybius-Tafel gewinnen Sie den Geheimtext beginnend mit Position 16 notieren Sie die Schlüssel hinter den Geheimtext mit der Vigeniere-Tafel überstzen Sie den Geheimtext und sollten einen klar lesbaren Text erhalten Schwachstelle könnten I und J im Geheimtext sein - diese gewinnt man richtig durch ausprobieren Zeichennummer Morsezeichen 1. 2. 3. 4. 5.   6. 7. 8. 9. 10.   11. 12. 13. 14. 15.   16. 17. 18. 19. 20   21. 22. 23. 24. 25.   26 27. 28. 29. 30.