Einfache Transpositionen



Krebs

Die einfachste Verschlüsselung durch Umstellung der Buchstaben des Klartextes besteht darin, den gesamten Text von hinten nach vorn, also von rechts nach links entgegen der allgemeinen Schreibrichtung zu schreiben. Wegen der eigentümlichen Fortbewegungsart einiger Krebse wird dieses Verfahren auch manchmal Krebs genannt. Die Variante des teilweisen Krebses besteht dann darin, die Reihenfolge der Wörter des Klartextes im Geheimtext beizubehalten und nur die Reihenfolge der Buchstaben innerhalb eines jeden Wortes umzudrehen.

Beispiel

DIESER KLARTEXT WIRD JETZT VERSCHLUESSELT

Verschlüsselung nach dem Krebs:

TLESSEULHCSREVTZTEJDRIWTXETRALKRESEID

und nach dem teilweisen Krebs:

RESEIDTXETRALKDRIWTZTEJTLESSEULHCSREV

Die einfache Umkehrung der Schreibrichtung des Klartextes ist zwar durch die dauernde Gewöhnung an die Leserichtung von links nach rechts in unserem Kulturkreis etwas ungewohnt, bietet aber natürlich keine wirkliche Sicherheit, sobald das Verfahren erst einmal bekannt ist. In anderen Schriften benutzt man ja auch die Schreibrichtung von rechts nach links oder sogar vertikal. Es gibt auch Texte in altgriechischer Schrift, die nach jeder Zeile die Schreibrichtung wechseln, die also im sogenannten boustrophedon ("wie der Ochse beim Pflügen geht") geschrieben sind. Trotzdem soll der Krebs in den Schreibstuben der Klöster im Mittelalter angewandt worden sein.


Gartenzaun

Bei diesem Verschlüsselungsverfahren trägt man die Buchstaben des Klartextes abwechselnd in zwei Zeilen "auf Lücke" ein, so daß der Klartext im "Zick-Zack" zu lesen ist. Die Anordnung der Buchstaben erinnert also an die Latten eines sogenannten "Jägerzaunes".

D E E K A T X W R J T T E S H U S E T
I S R L R E T I D E Z V R C L E S L

Der Geheimtext entsteht nun, indem man die beiden Zeilen einfach aneinander hängt, erst die obere, danach die untere:

DEEKATXWRJTTESHUSETISRLRETIDEZVRCLESL

Natürlich kann man denselben Geheimtext auch erzeugen, indem man den Klartext spaltenweise in zwei Zeilen einträgt und den Geheimtext dann zeilenweise liest. Hieran sieht man sofort, daß der Gartenzaun nur der Spezialfall der echten
Skytale für einen "Stabumfang" von zwei Buchstaben ist.

DEEKATX WRJTTESHUSET
ISRLRETIDE ZVRCLESL

DEEKATXWRJTTESHUSETISRLRETIDEZVRCLESL

Zur Entschlüsselung teilt man den Geheimtext einfach in der Mitte (bei ungerader Länge enthält die vordere "Hälfte" einen Buchstaben mehr), schreibt beide Teile untereinander und liest die beiden Zeilen spaltenweise jeweils von oben nach unten.

Natürlich kann man leicht Varianten mit dem Empfänger verabreden, indem man die Laufrichtungen beim Eintragen des Klartextes oder beim Auslesen des Geheimtextes verändert.

Eine weitere Variante stellt der doppelte Gartenzaum dar, bei der der Klartext auf drei Zeilen verteilt wird, die dann wieder hintereinander gehängt werden:

DEA XR TE HS T
ISRLR ET ID EZVRC LESL
EK TW JT SUE

DEAXRTEHSTISRLRETIDEZVRCLESLEKTWJTSUE

Bei der Entschlüsselung wird der Geheimtext nun in vier Teile geteilt, der erste Teil kommt in die erste Zeile, die beiden mittleren Teile hintereinander in die zweite Zeile, und der letzte Teil wird in die dritte Zeile geschrieben. (Hierbei ist lediglich auf die Verteilung der jeweils letzten Buchstaben jeder Zeile zu achten, wenn die Gesamtlänge des Geheimtextes nicht durch 4 teilbar ist. Diese Schwierigkeit kann man aber umgehen, wenn der Sender des Klartextes diesen stets durch zufällig gwählte Buchstaben, sogenannte Blender, am Ende entsprechend auffüllt.)

In jedem Fall ist die Sicherheit dieser einfachen Transposition aber sehr gering, da kein Schlüssel verwendet wird. Die "Sicherheit" besteht also ausschließlich auf der Unbekanntheit des benutzten Verfahrens, wie dies bei der Steganographie in der Regel der Fall ist.


Würfel

Die Gartenzaun-Verschlüsselungen sind die einfachsten in einer ganzen Reihe von Transpositionen, bei denen der Klartext buchstabenweise in ein rechteckiges Raster auf einem ganz bestimmten Weg eingetragen wird und der Geheimtext dann zeilenweise (oder spaltenweise) aus dem Raster ausgelesen wird. Der Schlüssel bei diesen Transpositionen wird dann durch die Abmessungen m und n des Rechtecks und den speziellen Weg gegeben. Dieselbe Idee war schon als letzte Variante bei der Skytale nahegelegt worden.

Die umgekehrte Vorgehensweise des eben beschriebenen Verfahrens bezeichnet man auch als Würfel, da die Buchstaben des Klartextes dabei "verwürfelt" werden: Man schreibt den Klartext zeilenweise in ein Rechteck (speziell: ein Quadrat) und liest auf einem vorher vereinbarten Weg aus, spaltenweise, diagonal, spiralförmig etc. Beispiele für derartig verschlüsselte Kryptogramme findet man hier. Ein besonders häufig angewandter Spezialfall hiervon ist der Spaltentausch.


In der Kryptoanalyse erkennt man oft das Vorliegen einer reinen Transposition daran, daß die Häufigkeiten der Buchstaben eine Verteilung besitzen, die sehr ähnlich zu der durchschnittlichen Verteilung für die benutzte Sprache ist. (Jedenfalls dann, wenn der Klartext einigermaßen "normal" ist.)


Autor: Udo Hebisch
Datum: 08.04.2010