Kryptographie Varianten


Skytale Chiffrierung

Die Skytale ist das älteste bekannte militärische Verschlüsselungsverfahren.
Von den Spartanern wurden bereits vor mehr als 2500 Jahren geheime Botschaften nicht im Klartext übermittelt.
Zur Verschlüsselung diente ein (Holz)Stab mit einem bestimmten Durchmesser (Skytale).

Funktionsweise
Um eine Nachricht zu verfassen, wickelte der Absender ein Pergamentband oder einen Streifen Leder
wendelförmig um die Skytale, schrieb die Botschaft längs des Stabs auf das Band und wickelte es dann ab.
Die Buchstaben schienen nun willkürlich auf dem Band angeordnet zu sein. Der Empfänger des Bandes konnte die Botschaft
mit einer identischen Skytale (gleichen Durchmesser) lesen. Der Durchmesser des Stabes ist somit der geheime Schlüssel
bei diesem Verschlüsselungsverfahren.

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Spaltentausch- Chiffrierung [AMSCO]

Codierung
Die Nachricht wird von links oben nach rechts unten entweder mit einem, oder mehreren Buchstaben zeilenweise
in die Matrix eingetragen. Nachdem die Matrix aufgefüllt ist, bestimmt derjenige, der den Text verschlüsselt,
die Reihenfolge der Spalten. Anschließend wird der Text spaltenweise ausgelesen.
Die Buchstaben und Buchstabengruppen sind schachbrettartig angeordnet damit das Knacken des Geheimtextes erschwert.

Decodierung
Der Empfänger der Nachricht, dem der Schlüssel bekannt sein muss, berechnet als erstes die Spaltenanzahl,
die der Schlüssellänge entspricht. Dabei werden nicht immer alle Spalten vollständig gefüllt. Bei einigen Spalten
bleibt die letzte Reihe frei. Anschließend werden die Spalten mit dem verschlüsselten Text aufgefüllt.
Die Spalten in die richtige Reihenfolge gebracht und zeilenweise von oben links nach unten rechts ausgelesen.

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Monoalphabetische Substitution

Verschlüsselungsverfahren bei dem nur ein einziges (festes) Alphabet zur Verschlüsselung verwendet wird.
Die Buchstaben oder auch Buchstabengruppen des Klartextes werden nach Vorgabe dieses einen Alphabets, das auch
Schlüsselalphabet oder Geheimalphabet genannt wird, durch andere Buchstaben oder Gruppen ersetzt.
Einzelne Buchstaben des Klartextes werden mithilfe des Schlüsselalphabets in einzelne Zeichen des Geheimtextes substituiert.
Aus dem Klartext "SICHERHEIT" wird nach Verschlüsselung der Geheimtext "PUXKLYKLUQ".
Der Klartext lässt sich durch Entschlüsselung wieder aus dem Geheimtext rekonstruieren,
indem man dort die Buchstaben in der zweiten Zeile durch die der ersten Zeile ersetzt.

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Caesar Chiffrierung

Die Caesar-Verschlüsselung ist ein besonders simpler Sonderfall einer monoalphabetischen Substitution.
Jeder Buchstabe des lateinischen Standardalphabets wird um eine bestimmte Anzahl von Positionen zyklisch verschoben (rotiert).
Die Anzahl bestimmt den Schlüssel, der für die gesamte Verschlüsselung unverändert bleibt.
Es ist eine der einfachsten und unsichersten Formen einer Geheimschrift.

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Vigenère-Chiffrierung

Die Vigenère-Chiffrierung galt lange als sicherer Chiffrieralgorithmus.Ein Schlüsselwort bestimmt,
wie viele und welche Alphabete genutzt werden. Das Schlüsselwort "AKEY" wird über den Klartext geschrieben und
gibt an, mit welchen und wie vielen Caesar-Substitutionen verschlüsselt wird.

Klartext: geheimnis
Schlüssel: AKEYAKEYA
Geheimtext: GOLCIWRGS

Schlüssel "K". "K" ist der elfte Buchstabe im Alphabet er verschiebt das zweite Zeichen des Textes "e",
um zehn Zeichen. Aus "e" wird ein "O" (siehe Tabelle)

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Morsecode

Verfahren zur Übermittlung von Buchstaben und Zeichen. Dabei wird ein konstantes Signal ein- und ausgeschaltet.
Der Code kann als Tonsignal, als Funksignal, als elektrischer Puls mit einer Morsetaste über eine Telefonleitung,
mechanisch oder optisch (mit blinkendem Licht) übertragen werden.
Der Code verwendet drei Symbole, die Punkt (), Strich (?) und Pause ( ) genannt werden.
Der Zweck des Morsecodes besteht nicht in der Verschlüsselung, sondern in der Informationsübertragung.
Anders als in den üblichen Codesprachen sind die Symbolfolgen nicht alle gleich lang.
Der Grund ist der geringere Kostenaufwand. Somit wird der am meisten verwendete Buchstabe "e" der kürzesten Symbolfolge "."
zugeordnet. Die am wenigsten verwendeten Buchstaben erhalten die längsten Symbolfolgen.

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Freimaurer-Chiffrierung

Die Freimaurerchiffre gehört zu den Winkelschriften und ist eine monoalphabetische Substitutionschiffre.
Die Buchstaben des lateinischen Alphabets werden jeweils zu zwei Buchstaben in die Zellen
des bekannten kreuzförmigen Quadrates eingetragen. Die restlichen Buchstaben werden in ein schräg stehendes Kreuz
im Uhrzeigersinn in selber Weise eingetragen. Für das zweite Quadrat und Kreuz wird zur Unterscheidung
der einzelnen Buchstaben ein Punkt verwendet. Der Schlüssel besteht aus einem Gitter (siehe Grafik unten).
Beim Verschlüsseln wird das Umfeld des Buchstaben abgeschrieben.
Dies entspricht einer normalen Verschlüsselung mit einem Geheimtextalphabet (monoalphabetische Substitution).
Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Geheimtext aus Zeichen und nicht aus Buchstaben besteht.

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Larrabee-Chiffre

Mit der Larrabee-Chiffre ist es möglich, Zahlen mit dem Vigenère-Chiffre zu übermitteln.
Um Zahlen darstellen zu können, ersetzt man die Ziffern 1..9, 0 mit den Buchstaben A..I, J .
Wenn in einem Text eine Zahl auftaucht, wird diese durch ein "Q" und die Anzahl der Ziffern,
durch die Buchstaben A bis I ausgedrückt.

Die Larrabee-Chiffre ist eher nicht zur Verschlüsselung geeignet, da der Code leichter zu Entschlüsseln ist,
da das "Q" die genaue Stelle im Geheimtext markiert wo sich Zahlen befinden. Eine sichere Methode ist es
die Zahlen auszuschreiben und in der üblichen Vigenère-Chiffrierung zu verschlüsseln.

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Q markiert die Zahl, D steht für 4 folgende Ziffern, die nächsten 4 Buchstaben beschreiben die Ziffern.