Chiffriergerätebau : Cäsar Substitution.

© Dr. Stuart Savory, 2001

Substitution

Man lässt die Buchstaben stehen wo sie in der Nachricht waren, ersetzt sie aber durch einen anderen Buchstaben z. B. durch Verschiebung (innerhalb eines Alphabets).

Dazu nimmt man zwei Stück Pappe oder kariertes Papier und schreibt das Alphabet derart ab, dass die Kante entlang alle Buchstaben den selben Abstand haben. Dies tut man auf beiden Stücken Pappe.

Die beide Pappstücke können gegeneinander verschoben werden.

Einen einfachen Aufbau sieht man hier im Bild 1.

Bild 1 Zwei verschiebbare Pappstreifen als Verschiebungs-Chiffriergerät.

Sender

Hier sehen wir ein Beispiel mit A (oben, rot) gegenüber C (unten, gelb). Diese Art von Chiffrieren war schon Julius Cäsar bekannt. Wenn er ein A in seinen Nachrichten hatte, schrieb er ein C. Wenn er ein B hatte, schrieb er ein D, wenn er ein X hatte schrieb er ein Z. Dann fing er bei A wieder an. Hatte er also ein Y oder ein Z, so schrieb er stattdessen ein A resp. ein B.

Dies nennt man heute das Cäsar-Alphabet "C". Nun Cäsar-Alphabet "A" wäre sinnlos, denn dies wäre gar kein Chiffrieren. Alle 25 anderen, Cäsar-Alphabet "B" bis Cäsar-Alphabet "Z" kann man aber einsetzen.

War Cäsars Nachricht z. B " ICH KAM , SAH UND SIEGTE ", so las er die Buchstaben von der oberen Pappe, schrieb aber die entsprechenden gegenüberliegenden Buchstaben von der unteren Pappe ab.

So schrieb er also "KEJ MCO, UCJ WPF UKGIVG".

Natürlich schrieb er in Latein, also lautete seine Nachricht "VENI, VIDI, VICI". Er schrieb jedoch an dieser Stelle "XGPK XKFK XKEK". Historisch gesehen gab es viele internationale Streitigkeiten und aus diesem Grund auch internationale Geheimnisse. Deshalb waren die chiffrierten Codes häufig in einer Fremdsprache anstatt in der Muttersprache geschrieben. Daher waren Fremdsprachenkenntnisse für den Code-Knacker wichtig. In allen folgenden Beispielen in dieser kleinen Schrift werde ich Englisch als Fremdsprache verwenden, weil die meisten meiner Leser etwas Englisch können. Japanisch oder Arabisch wäre schwieriger für den Leser, wenn auch realistischer.

Empfänger:

Der Empfänger erhält also " KEJ MCO, UCJ WPF UKGIVG" als Geheimnachricht, wie vom Sender (wie oben beschrieben) verschlüsselt. Er stellt seine verschiebbaren Pappstücke entsprechend dem Schlüsselbuchstabe ein. Voraussetzung dafür ist, dass er den vereinbarten Schlüsselbuchstaben (In unserem Beispiel "C") kennt. Also C unten gegenüber A oben, wie in Bild 1 dargestellt und hier wiederholt:-

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZAB

Dann schaut er von dem unteren Teil auf den oberen überliegenden Buchstaben und schreibt statt K ein I, statt E ein C usw. Am Schluss lautet sein Ergebnis:- " ICH KAM , SAH UND SIEGTE ".

Kryptanalytiker (= Code-Knacker ) :

Der Kryptanalytiker kennt den Schlüssel natürlich nicht (hier C). Also stellt er zunächst B gegenüber A und versucht damit die Buchstabenverschiebung. In diesem Fall kommt selbstverständlich nur Unsinn raus. Also stellt er als nächstes C gegenüber A und versucht damit die Buchstabenverschiebung. Diesmal kann er den Klartext der Nachricht lesen.

Im schlimmsten Fall, beim Schlüssel Z muss er 25 Versuche machen. Doch wenn man z.B. 25 Schulkinder in einer Klasse hat, und es das erste Kind mit dem Schlüssel B, das zweite mit C usw. gemeinsam versucht, kommt man schneller zum Ziel. Dieses Vorgehen nennt man Parallelarbeit.


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