Diese Seite enthält die Beschreibung einiger z.T. historischer Verfahren
der Verschlüsselung.
Monoalphabetische Verfahren
beruht auf der einfachen
Verschiebung aller Buchstaben um einen bestimmten Wert innerhalb eines Alphabets. So wird z.B.
der Buchstabe "A" durch verschieben um 5 Stellen im Alphabet zum "E", "B" wird zu "F" etc.
Auch das Umdrehen des Alphabets und Zuordnung von "A" zu "Z", "B" zu "Y" etc. gehört in diese
Kategorie der einfachsten Verschlüsselungsverfahren.
Das ursprüngliche Alphabet wurde einfach in ein anderes transformiert, daher resultiert
die Bezeichnung dieses Verfahrens.
Transpositions-Chiffre
basieren auf der Idee, die Reihenfolge
von Buchstaben zu vertauschen. Z.B. wird dies erreicht, indem man den zu verschlüsselnden Text
in Zeilen bestimmter Länge aufschreibt und dann vertikal liest. Dem Empfänger muß dann
die ursprüngliche Zeilenlänge bekannt sein, um den Text zu dechiffrieren.
Eine Information, die Auskunft über die Art der Dechiffrierung gibt, wird allgemein als
Schlüssel bezeichnet.
Substitutions-Chiffre
Die Idee basiert auf dem monoalphabetischen
Verfahren. Die Buchstaben werden ersetzt und behalten die Reihenfolge bei. Jedoch kann statt des
Alphabets auch eine andere Symbolfolge ( z.B. Zahlen ) verwendet werden.
Nachteil : die statistische Buchstabenhäufigkeit bleibt erhalten.
Polyalphabetische Substitution
werden einzelne Buchstaben
im Verhältnis zu ihrer relativen Häufigkeit im Text durch mehrere Buchstaben ersetzt. Die Methode
konnte aber aus Gründen der Eindeutigkeit bei der Dechiffrierung nicht nur mit Buchstaben realisiert werden.
Vernam-Verfahren
Hierbei wird die Bitkette des Klartextes mit einem langen Schlüssel
Bitweise XOR-verknüpft (bitweise Addition ohne Übertrag, eXclusive OR). Der Schlüssel wird
wiederholt angewendet, wenn der Klartext länger als der Schlüssel ist.
Durch die wiederholte Anwendung des Schlüssels können durch Korrelation zweier verschlüsselter Nachrichten
Informationen über den Schlüssel abgeleitet werden.
Eine erhebliche Verbesserung gewinnt man dadurch, daß der Schlüssel sich fortlaufend ändert ( s.
One-Time-Pad ).
Vigenère-Verfahren
Es werden mehrere transformierte
Alphabete erzeugt. Die zu verschlüsselnden Buchstaben werden jetzt mit den unterschiedlichen
Transformationen verschlüsselt. Welcher Buchstabe in einem Wort mit welcher Transformation
behandelt wird, kann zum Beispiel mit der Position des Buchstaben in einem Wort festgelegt werden.
Hier werden also verschiedene Methoden nacheinander angewandt. Die Reihenfolge der Methoden ist
der Schlüssel.
Der Nachteil der Buchstabenhäufigkeit taucht hier nicht auf, da gleiche Buchstaben des Klartextes
jeweils durch verschiedene Buchstaben substituiert werden.
Blaise de Vigenère, 1523-1596, frz. Diplomat
One-Time-Pad
Beim One-Time-Pad wird der Klartext wie bei der Vernam-Chiffrierung bitweise mit
einem Schlüssel verknüpft. Jedoch ändert sich der Schlüssel bei jedem Bit.
Wichtig ist hier, daß sich der Schlüsselstrom nicht wiederholt. Dazu muß eine echte
Zufälligkeit des Schlüssels gewährleistet sein.
Wenn kein Zeichen des Klartextes mit derselben Verschlüsselungsmethode
bearbeitet wird, ist die Rekonstruktion außerordentlich schwierig. Man erreicht dies in jedem
Fall, wenn der Schlüssel ungefähr so lang ist wie der zu verschlüsselnde Text. Das ist der
auch der entscheidende Nachteil, das Verfahren ist unhandlich : die Schlüssel müssen erzeugt und verteilt
werden.
Die Vereinbarung eines Schlüssels großer Länge ( z.B. ein Buch ) führt auf das
monoalphabetische Verfahren zurück.
