Doppel-, Doppelkassetten- oder Zweitafelplayfair



Dieses Verschlüsselungsverfahren stellt eine Erweiterung des Playfair-Verfahrens dar, bei der als Schlüssel zwei verschiedene Polybios-Quadrate verwendet werden und jedes Bigramm des Klartextes doppelt verschlüsselt wird. Hierdurch entfällt insbesondere die Sonderbehandlung von Doppelbuchstaben, die Anzahl der möglichen Schlüssel wird quadriert und das Verfahren insgesamt sicherer. Es wurde ab Mitte 1941 vom deutschen Heer und vom Sicherheitsdienst als "Handschlüssel" verwendet, allerdings von den Briten bis 1944 regelmäßig gebrochen.

Der Kern dieser Verschlüsselung besteht aus zwei mit dem Klartextalphabet in irgendwelchen Permutationen gefüllten Polybios-Quadraten. Diese Quadrate stellen (zusammen mit der unten gewählten Blocklänge) den Schlüssel dar.

12345
1LINKS
2MRWAE
3OTXBF
4PUYCG
5QVZDH
12345
1RECHT
2SFDAQ
3UGLBX
4VIMOY
5WKNPZ

Die folgende Beschreibung richtet sich nach Friedrich Bauer in seinem Buch Entzifferte Geheimnisse auf Seite 66 im Abschnitt 4.2.2. Es gibt aber auch Quellen[1], die eine andere Vorgehensweise beschreiben (siehe weiter unten).

Soll der Klartext

DIESER KLARTEXT IST JETZT ZU VERSCHLUESSELN

verschlüsselt werden, so wandelt man ihn zunächst nach folgendem Verfahren in Bigramme um. Man teilt ihn in Blöcke einer vorgegebenen Länge, hier n=7, im Zweiten Weltkrieg war n=17 üblich, und schreibt je zwei davon untereinander. Ist die Gesamtlänge ungerade, so füllt man mit einem Buchstaben auf. Die beiden letzten Blöcke faßt man zusammen und schreibt beide Hälften untereinander, damit vertikal immer Bigramme entstehen. Die Größe dieses Parameters n ist also ein weiterer Teil des Schlüssels für dieses Verfahren. Das gesamte Verfahren besteht also aus einer Transposition und anschließender Bigramm-Substitution. Bei n=1 würde die Transposition entfallen, die Bigramme also direkt aus dem Klartext gebildet.

Im Zweiten Weltkrieg wurden übrigens die Wortzwischenräme durch "X" ersetzt und mitverschlüsselt, was den Briten das Brechen der Verschlüsselung erleichterte.

DIESERK
LARTEXT
ISTJETZ
TZUVERS
CHLUE
SSELN

Zur Verschlüsselung des ersten Bigramms "DL" geht man mit dem ersten Buchstaben in die linke, mit dem zweiten in die rechte Tafel.

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1LINKS
2MRWAE
3OTXBF
4PUYCG
5QVZDH
12345
1RECHT
2SFDAQ
3UGLBX
4VIMOY
5WKNPZ

Nun bildet man das übliche Playfair-Rechteck mit den Buchstaben "B" (aus der linken Tafel) und "N" (aus der rechten Tafel). In dieser Reihenfolge liefern sie das erste Geheimtext-Bigramm "BN". Für das zweite Klartextbigramm "IA" erhält man entsprechend das Geheimtextbigramm "RH", für das dritte Bigramm "ER" entsprechend "SS". Im Unterschied zum geöhnlichen Playfair-Verfahren sind also Doppelbuchstaben im Geheimtext möglich und dürfen auch im Klartext stehen bleiben.

Beim vierten Bigramm "ST" liegen beide Buchstaben in derselben Zeile, aber natürlich in verschiedenen Tafeln. Wie beim gewöhnlichen Playfair-Verfahren nimmt man dann den jeweils rechts daneben stehenden Buchstaben als Geheimtextbuchstaben. Man erhält so "LR", da beide Klartextbuchstaben in der jeweils letzten Spalte ihrer Tafeln stehen.

Insgesamt ergibt sich folgender Geheimtext:

BN RH SS LR SF TQ SR NR HT XG UR SF IU WW AV EW IC TM HD


In [1] wird eine wesentlich aufwendigere Verschlüsselung der Bigramme beschrieben. Bei der Verschlüsselung des ersten Bigramms "DL" mit dem entsprechenden Playfair-Rechteck werden die Geheimtextbuchstaben zeilenweise zugeordnet, also das "N" dem "D" und das "B" dem "L". Also ist "NB" das erste (vorläufige) Geheimtextpaar. Dieses wird aber nun noch ein zweites Mal nach derselben Methode verschlüsselt. Das ergibt dann das endgültige Geheimtextbigramm "HX". Das zweite Bigramm "IA" wird über "HR" zum Geheimtextbigramm "WS", das dritte "ER" über "SS" zu "RE". Beim vierten Bigramm "ST" tritt nun der Fall ein, daß beide Buchstaben in einer Zeile liegen. Dann werden jetzt die links daneben stehenden Buchstaben genommen, also "KH". Dieses Bigramm wird anschließend vertauscht zu "HK" und nochmals verschlüsselt. Da wiederum beide Buchstaben in einer Zeile liegen, wird dieser Vorgang solange wiederholt, bis der "Normalfall" eintritt. Es ergeben sich nacheinander "DW" (und daraus "WD"), "RF" (und daraus "FR") und "US". Dies wird dann nochmals verschlüsselt, um zum endgültigen Geheimtextbigramm "VR" zu gelangen. Insgesamt ergibt sich nach dieser Methode das Kryptogramm

HX WS RE VR UE ZL OA EW BI XC ST UE UV SZ PR FN HZ QL PK


[1] http://www.buha.info/board/showthread.php?t=54925


Autor: Udo Hebisch
Datum: 13.05.2011