Einfache Substitutionen


Bei einer Substitution (lateinisch: substituere = ersetzen) werden jeweils Buchstaben des Klartextes systematisch durch Buchstaben des Geheimtextes ersetzt. Dabei bleibt die Reihenfolge der Zeichen (im Unterschied zur Transposition) erhalten.

Im einfachsten Fall wird jeweils jeder Buchstabe des Klartextes durch genau ein Zeichen des Geheimtextes ersetzt. Der Schlüssel für diese Art der Verschlüsselung besteht also in der umkehrbar eindeutigen Zuordnung zwischen den Buchstaben des Klartextalphabetes und denen des Geheimtextalphabetes. Man kann ihn leicht durch eine Tabelle angeben. Da hierbei für alle Klartextbuchstaben dasselbe Geheimtextalphabet verwendet wird, spricht man auch von monoalphabetischer Substitution.

In den meisten Fällen sind die Buchstaben von Klartextalphabet und Geheimtextalphabet identisch, die letzteren erscheinen nur in einer anderen Reihenfolge, sind also permutiert (lateinisch: permutare = vertauschen).

Manchmal wurden aber auch (mitunter recht phantasievolle) gänzlich andere, oft ungewöhnliche Zeichen für das Geheimtextalphabet benutzt. Sie verwirren den unbefugten Entschlüsseler aber nur kurzfristig, da er sie prinzipiell immer in einer festen Reihenfolge durch die Zeichen des Klartextalphabetes ersetzen kann.

Für das moderne lateinische Alphabet geht man etwa wie folgt vor: Für das erste Zeichen des Geheimtextes schreibt man "A", für das nächste davon verschiedene Zeichen schreibt man "B", für das nächste, von den bisherigen Zeichen verschiedene Zeichen schreibt man "C" usw. Bei anderen Alphabeten verfährt man entsprechend.

Eine Fülle von Kryptogrammen, die mit teilweise sehr ungewöhnlichen Zeichen mittels einfacher Substitution verschlüsselt wurden, findet man bei Edgar Allan Poe.

Beispiele für die Auflösungen von Kryptogrammen mit derartigen "exotischen" Zeichenvorräten findet man hier, hier, hier und hier. Weitere derartige Zeichenvorräte wurden im Laufe der Geschichte benutzt, etwa bei den Freimaurern oder den Rosenkreuzern, ein Beispiel wird hier angegeben. Dagegen sind die Caesar-Verschiebungen und allgemeiner die affinen Chiffren Beispiele für monoalphabetische Substitutionen mit gleichen standardmäßigen Zeichenvorräten beim Klartext und Geheimtext.


Autor: Udo Hebisch
Datum: 06.05.2010