Kryptographie - Verschiebechiffren

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3.2 Verschiebechiffren

Die einfachsten Verfahren sind Verschiebechiffren. Diese Art der Chiffrierung soll schon Julius Caesar benutzt haben. Man verschlüsselt dabei einen beliebigen Text, indem man das Klartextalphabet unter das Geheimtextalphabet schreibt – aber um k Stellen nach links oder 26 − k Stellen nach rechts verschoben. Beispiel:

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
Geheimtext: 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

Hier wurde das Alphabet um 3 Stellen nach links verschoben. Man chiffriert nun eine Nachricht, indem man den Klartextbuchstaben durch den darunterstehenden Geheimtextbuchstaben ersetzt. Aus dem Wort klartext würde in unserem Fall NODUWHAW. Für k gibt es genau 26 Möglichkeiten. k wäre hier der Schlüssel. Man kann dieses äußerst simple Verfahren knacken, indem man einfach alle Möglichkeiten ausprobiert! Es gibt noch andere Möglichkeiten zum Knacken, aber dazu mehr im nächsten Kapitel.

Solche Chiffrierungen werden auch als additive Chiffrierungen bezeichnet, da wir eigentlich den Wert k zum Klartextbuchstaben addieren, um den Geheimtextbuchstaben zu erhalten. Dazu numerieren wir das Alphabet von 1 bis 25 durch, wobei wir z mit 0 belegen:

a = 1, b = 2, ... y = 25, z = 0.

Um zu verschlüsseln, addieren wir k zu einem Buchstaben:

a + 3 = D entspricht 1 + 3 = 4

Wenn die Summe größer als 26 ist, muss man diese Summe durch 26 teilen und den entstandenen Divisionsrest in einen Buchstaben zurückübersetzen. Dies nennt man auch modulo-Operation. Beispiele:

(y + 4) mod 26 = (25 + 4) mod 26 = 3 = C

Zur Dechiffrierung subtrahiert man k vom Geheimtextbuchstaben. Dann addiert man 26 hinzu und führt eine Modulo-Operation durch:

k = 3, Geheimtextbuchstabe: B
(B − 3 + 26) mod 26 = (2 − 3 + 26) mod 26 = 25 = y
k = 19, Geheimtextbuchstabe: X
(X − 19 + 26) mod 26 = (24 − 19 + 26) mod 26 = 5 = e

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