Spaltentausch


Bei diesem Verfahren wird zunächst wie bei der Skytale verschlüsselt. Vor dem Auslesen der Spalten werden diese allerdings gemäß einer festgelegten Permutation vertauscht. Der Schlüssel besteht dann aus der Blocklänge n (wie bei der Skytale) plus der festen Permutation der Zahlen 1,...,n.

Beispiel

Als Schlüssel wird die Blocklänge

n = 5

und eine Permutation der Zahlen von 1 bis n gewählt:

1 2 3 4 5
3 4 5 2 1


DIESER KLARTEXT WIRD JETZT VERSCHLUESSELT

34521
----------
DIESE
RKLAR
TEXTW
IRDJE
TZTVE
RSCHL
UESSE
LT   

Jetzt wird der Geheimtext spaltenweise in der Reihenfolge der Permutation ausgelesen:

ERWEELESATJVHSDRTITRULIKERZSETELXDTCS

Kennt man nur den Teil n = 5 des Schlüssels und entschlüsselt nach der gewöhnlichen Skytale, so erhält man

37 = 7*5 + 2,

also die Spaltenlängen 8,8,7,7,7 und entschlüsselt entsprechend

EATKE
RTIEL
WJTRX
EVRZD
EHUST
LSLEC
EDITS
SR   


was offensichtlich noch keinen Sinn macht. Erst durch die Kenntnis der richtigen Permutation kann man die Spaltenlängen korrekt anordnen zu 7, 7, 8, 8, 7 und entsprechend den Geheimtext einteilen:

ERWEELE   SATJVHS   DRTITRUL   IKERZSET   ELXDTCS

Die Anzahl der möglichen Schlüssel wächst gegenüber der Skytale enorm an und schon bei n = 25 hat ein vollständiges Absuchen des Schlüsselraumes keine Aussicht auf Erfolg mehr.

Natürlich kann man bei der Spaltenvertauschung wie bei der gewöhnlichen Skytale bei längeren Klartexten auch die "Blockvariante" wählen.


Schlüsselwörter

Man kann sich (jedenfalls bei nicht zu großer Spaltenanzahl) den Schlüssel auch in Form eines Schlüsselwortes (von der Länge der gewünschten Spaltenanzahl) vorgeben: Für n = 9 wäre solch ein mögliches Schlüsselwort etwa GEHEIMNIS. Jeder Buchstabe steht nun für genau eine Spalte, G für die erste, (das erste) E für die zweite, H für die dritte, (das zweite) E für die vierte Spalte usw. Die Stellung des jeweiligen Buchstabens im Alphabet bestimmt nun die Reihenfolge, in der die zugehörige Spalte ausgelesen wird. Diese Reihenfolge ist EEGHIIMNS, also wird die zweite Spalte (für das erste E) zuerst ausgelesen, danach die vierte Spalte (für das zweite E) usw.

Durch das Schlüsselwort GEHEIMNIS ist also n = 9 und die Reihenfolge der Spalten gemäß
12345 6789
GEHEI MNIS
31425 7869

festgelegt. Solch ein Schlüsselwort kann man sich viel leichter merken als eine Permutation der Spaltennummern.

Braucht man ständig (etwa von Tag zu Tag) wechselnde Schlüsselwörter, so ist das folgende Verfahren praktikabel. Sender und Empfänger besorgen sich jeder denselben dicken Roman in identischer Auflage. Dann verabreden sie ein Verfahren, wie aus dem jeweiligen Datum eindeutig eine Seitenzahl innerhalb des Buches bestimmt wird. Das jeweilige Schlüsselwort des Tages wird dann durch die ersten (oder letzten) Buchstaben in den (ersten oder letzten) n Zeilen dieser Seite bestimmt.

Beispiele zur Kryptoanalyse von mittels Spaltentausch verschlüsselten Kryptogrammen findet man hier und hier.


Autor: Udo Hebisch
Datum: 08.04.2010