Verschlüsselungen nach Delastelle



Félix Marie Delastelle (1840 - 1902) war ein französischer Hobby-Kryptograph, der, nachdem er im Jahre 1900 aus dem Berufsleben ausgeschieden war, ein Buch Traité Élémentaire de Cryptographie verfaßte, in dem er auch einige von ihm selbst erfundene Verschlüsselungsverfahren beschrieb. Neben der Bifid- und der verwandten Trifid-Verschlüsselung beschrieb er auch das folgende Vier-Quadrate-Verfahren.

Es baut auf vier Polybios-Quadraten auf, die wiederum quadratisch angeordnet sind. Die Quadrate links oben und rechts unten werden als Klartextmatrizen bezeichnet und sind jeweils mit dem Klartextalphabet in er normalen Anordnung gefüllt. Die beiden anderen Quadrate heißen Geheimtextmatrizen und werden mit dem Geheimtextalphabet in willkürlichen Anordnungen unabhängig voneinander gefüllt. Sie stellen bei diesem Verfahren den jeweils verwendeten Schlüssel dar.

Im folgenden Beispiel sind sie gemäß ihrer Anordnung mit denjenigen Alphabeten gefüllt, die sich aus den Schlüsselworten "RECHTSOBEN" und "LINKSUNTEN" nach dem üblichen Vorgehen (Schlüsselwort unter Fortlassung von wiederholten Buchstaben zeilenweise eintragen, danach den Rest des Alphabetes in umgekehrter Reihenfolge ebenso) ergeben.

12345
1ABCDE
2FGHIK
3LMNOP
4QRSTU
5VWXYZ
12345
1RECHT
2SOBNZ
3YXWVU
4QPMLK
5IGFDA
12345
1LINKS
2UTEZY
3XWVRQ
4POMHG
5FDCBA
12345
1ABCDE
2FGHIK
3LMNOP
4QRSTU
5VWXYZ

Soll nun der Klartext

DIESER KLARTEXT IST JETZT ZU VERSCHLUESSELN

verschlüsselt werden, so zerlegt man ihn in Bigramme, wobei man notfalls einen fehlenden letzten Buchstaben willkürlich ergänzt.

DI   ES   ER   KL   AR   TE   XT   IS   TJ   ET   ZT   ZU   VE   RS   CH   LU   ES   SE   LN

Der erste Buchstabe eines jeden Bigramms legt nun in der Klartextmatrix links oben die Koordinaten (i,j) seines Platzes fest. Entsprechend legt der zweite Buchstabe jeweils in der Matrix rechts unten die Koordinaten (k,l) seines Platzes fest.

Der Geheimtext wird ebenfalls aus Bigrammen aufgebaut. Der erste Buchstabe wird dabei aus der Geheimtextmatrix rechts oben entnommen, und zwar hat er dort die Koordinaten (i,l), der zweite Buchstabe entstammt der Geheimtextmatrix links unten. Er hat dort die Koordinaten ((k,j).

Auf diese Weise bilden die zwei Klartext- und die zwei Geheimtextbuchstaben immer ein eindeutig bestimmtes Rechteck in den vier Polybius-Quadraten.

Für das erste Bigramm "DI" (oben rot hervorgehoben) erhält man so das Bigramm "HZ" (grün hervorgehoben).

Insgesamt ergeben sich folgende Geheimtextbigramme.

HZ   CG   EG   SQ   EP   KK   DM   BH   LZ   HG   DG   AG   AL   MO   CE   UP   CG   KN   WX


Die Entschlüsselung erfolgt nach demselben Schema in umgekehrter Reihenfolge: Erster Geheimtextbuchstabe eines Bigramms bestimmt den Eckpunkt des Rechtecks rechts oben, zweiter Buchstabe bestimmt den Eckpunkt links unten. Daraus ergeben sich die Klartextbuchstaben als die Eckpunkte des Rechtecks, die links oben und rechts unten stehen, in eben dieser Reihenfolge.
Das Vier-Quadrate-Verfahren ist ein monoalphabetisches bigraphisches Verfahren, das aber im Unterschied zum Playfair-Verfahren die Sonderbehandlung von Doppelbuchstaben vermeidet. Die Anzahl der möglichen Schlüssel beträgt (25!)2, da man die beiden Geheimtextmatrizen unabhängig voneinander mit beliebigen Permutationen der Buchstaben des Alphabetes füllen kann.
Autor: Udo Hebisch
Datum: 14.04.2011