Die tanzenden Männchen des Sherlock Holmes nach Arthur Conan Doyle

Letztmalig dran rumgefummelt: 13.12.12 18:24:14

	Um einen solchen Geheimtext zu entschlüsseln, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein. Zum einen muss der Klartext in einer natürlichen Sprache verfasst worden sein, und zum zweiten ein längeres Stück des Geheimtextes vorliegen. Die Analyse des Textes beruht auf der Häufigkeitsverteilung von Buchstaben und Bigrammen (das sind zwei Buchstaben) in der Sprache. Für Deutsch sieht die Verteilungen wie folgt aus: Die Vorgehensweise zum Entschlüsseln ist folgende: Man zählt die Häufigkeiten der Buchstaben im Geheimtext und findet so e und n und die Menge {i,r,s,a,t}. Durch Auszählen der Bigramme kann man dann r, i, t, s, a isolieren und schließlich über ch noch c und h, da das Bigramm hc fast nie vorkommt. Die Buchstaben e, n, i, s, r, a, t, c und h machen bereits schon rund 65% des Textes aus. Der Rest ergibt sich durch Probieren.
	1. Zur Geschichte 2. Die Basis des Code-Knackens 3. ... und wir probieren das selbst einmal 4. Die Software-Lösung 5. Verwandte Themen
	Kryptologie die Kryptoanalyse die tanzenden Männchen des Sherlock Holmes inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-) Basiswissen der Informatik

1. Zur Geschichte

	Die Möglichkeit, die Kryptoanalyse durch die Verwendung von Zeichen bzw. Hyroglyphen als Geheimtextalphabet zu erschweren, hat aus heutigem Verständnis heraus wenig Sinn, da die Eigenheiten der Sprache dadurch eins zu eins auf das "Signalalphabet" übertragen werden. Dennoch wurde diese Art der monoalphabetische Chiffrierung auch gern von Krimi-Autoren verwendet, denn das Entschlüsseln des Textes ist verhältnismäßig einfach, so dass der Leser noch folgen kann. EDGAR ALLAN POE verwendete diese Codierungsvariante in seinem Stück „Der Goldkäfer“, ARTHUR CONAN DOYLEs Sherlock Holmes musste sich in der Kurzgeschichte „Die tanzenden Männchen“ damit plagen. Hier ein kleiner Auszug aus dieser Geschichte:
	Holmes hielt das Papier hoch, so dass die Sonne voll darauf fiel. Es war eine aus einem Notizbuch herausgerissenen Seite. Die Zeichen waren mit Bleistift gemalt und sahen so aus: Holmes betrachtete sie eine Zeitlang, faltete das Blatt vorsichtig zusammen und steckte es in die Brieftasche. »Das verspricht einen äußerst interessanten und ungewöhnlichen Fall« sagte er. .... Bei ihm war alles ruhig, außer dass eine lange Schriftzeile auf dem Sockel der Sonnenuhr erschienen war. Eine Kopie davon hatte er beigefügt, sie sah folgendermaßen aus: Holmes beugte sich einige Minuten lang über den grotesken Fries und sprang dann plötzlich mit einem Ausruf der Überraschung und Bestürzung auf. ... »... Nachdem ich einmal erkannt hatte, dass die Symbole für Buchstaben stehen, und ich die Regeln anwandte, die für alle Arten von Geheimschriften gelten, war die Lösung nicht mehr schwierig. Die erste Nachricht, die man mir überlies, war so kurz, dass es unmöglich war, mit einiger Sicherheit mehr zu sagen, als dass   für E stand. Wie sie wissen, ist E der im Englischen gebräuchlichste Buchstabe, und er herrscht in einem solchen Maße vor, dass man erwarten kann, ihn selbst in einem kurzem Satz als den häufigsten zu finden. Von den fünfzehn Symbolen der ersten Botschaft kehrte eines viermal wieder, und so war es nur vernünftig, es als E anzunehmen. Nur ist es so, dass in einigen Fällen die Figuren Fähnchen tragen, in anderen nicht, aber es war an der Art, wie sich die Fähnchen verteilten, abzulesen, dass sie ein Wort vom anderen absetzten sollten. ... Nun, in dem einen Wort mit fünf Buchstaben habe ich bereits das E an zweiter und vierter Stelle. Es könnte ›sever‹ (trennen) oder ›lever‹ (Hebel) oder ›never‹ (niemals) bedeuten. Es steht außer Frage, dass letztere Bedeutung die wahrscheinlichstere wahr,...«
	Codiertabelle der "Tanzenden Männchen"

2. Die Basis des Code-Knackens

	Fakt ist, dass dies länger als fünf Minuten dauert und hohe Konzentration erfordert, wobei die Sache mit Buchstaben noch relativ einfach und überschaubar ist. Mit als Geheimzeichen eingesetzten unbekannten Grafiken (also nicht dem Hieroglyphenalphabet, weil ich das schnell lernen kann). Besonderer Dank gilt an dieser Stelle Tino Hempel für die Freigabe des Beispiels.
	Gegeben ist folgender monoalphabetisch abgefasster Geheimtext: FWJNKYICW CAFFL NGXJMHGTK IWLLG FGMTG KYIPMGHGJFNLLGJ PMGZGJ FWR FMHJWGTG FGMTG CWLVGT IWXG MYI HGHGT VRALU GMTHGLWNKYIL ZGTGT HMTH GK KAPMGKA TMYIL XGKATZGJK PWK FWYIL ZGMT INTZ JWNYIL GJ MFFGJ TAYI KA OMGR
	1. Zählen der einzelnen Buchstaben:     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 7 0 3 0 0 11 30 8 11 10 11 12 14 6 1 4 0 3 0 15 1 2 11 3 8 5   Der Buchstabe G tritt am häufigsten auf, deshalb vermuteten wir: G = e Da n der zweithäufigste Buchstabe ist, sehen wir, das n entweder T oder M sein muss. Aus der Gleichverteilung der Buchstaben s, i, r, a, n, t folgt, dass sie T, M, L, F, I, K, J oder W sind. 2. Zählen der Bigramme, die mit e beginnen, also e? = G?     GX GT GM GH GJ GZ GL GK 1 6 4 1 6 1 1 3   Aus der Häufigkeitsverteilung der Bigramme folgt Wir suchen nun nach ei und ie, da diese mit gleicher Häufigkeit vorkommen. So finden wir i = M, damit muss aber s = K sein.
	2. Zählen der Bigramme, die mit e beginnen, also e? = G?     GX GT GM GH GJ GZ GL GK 1 6 4 1 6 1 1 3   Aus der Häufigkeitsverteilung der Bigramme folgt Wir suchen nun nach ei und ie, da diese mit gleicher Häufigkeit vorkommen. So finden wir i = M, damit muss aber s = K sein.
	3. Zählen der Bigramme, die mit e enden, also ?e = ?G     NG HG LG FG TG MG ZG WG VG XG 1 5 2 3 4 4 4 1 1 2   Da ie = MG und ne = TG bereits feststehen, gilt Durch Vergleich mit obigen Mengen erhalten wir:
	4. Zählen der am häufigsten auftretenden Bigramme   YI GJ GT HG 8 6 6 5   Da IY nicht im Text vorkommt, liegt der Schluss zu ch = YI nah.
	5. Aufschreiben der gefundenen Buchstaben.

3. ... und wir probieren das selbst einmal

	In einer ersten Instanz soll der hier vorgegebene Text entschlüsselt - in einer zweiten soll versucht werden, grafisch exakt einen weiteren monoalphabetisch codierten Text abzufassen und dabei einen eigenen Zeichensatz zu verwenden.
	gegebener Geheimtext statistisch aufbereiteter Geheimtext
	Häufigkeitsverteilung und erste Schlüsse
	Bigramme und deren Auswertung

4. Die Software-Lösung

5. Verwandte Themen

	Codes sowie Chiffre zu knacken ist heute ein zunehmend unterhaltsamer Sport geworden - Rätselzeitungen künden davon. Aber das moderne Piratentum macht durchaus immer mehr ernst mit abgewandelten Formen der Zugangsbeschaffung zu Geheimnissen - schließlich steckt Geld hinter vielen Kommunikationsplattformen im Internet.
	Claude Chappe-Telegraph CÄSAR-Chiffre die Kryptoanalyse Kasiski-Test ENISRADT Frequenzanalyse Friedman-Test Maria Stuart RSA-Verfahren & Einwegfunktionen Spezielle Chiffrierverfahren One-Time-Pads Projekt ENIGMA

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© Frank Rost am 14. Oktober 2009