Alchemist

Kryptisch - Einfache Geheimschriften

Willkommen in der Hütte des Alchemisten. Hier erfährst Du etwas über einfache Geiheimschriften, die zum Beispiel auch in Abenteuern verwendet werden können. Außerdem hat der Alchemist einen Apperat gebaut, den er den "Kryptograph" nennt. Mit dem Kryptograph kannst Du einfach kurze Texte sicher verschlüsseln.

Sicherlich hat jeder, der sich für Geheimschriften interessiert schon einmal ein Geheimalphabet aufgestellt. Man ersetzt jeden Buchstaben des Alphabets durch ein beliebiges Zeichen, Punkte, Runen oder andere Symbole, und kann so Texte vor Neugierigen Augen verbergen. Eines der bekanntesten Geheimalphabete ist der sogenannte Freimaurer-Code, dessen Schema hier abgebildet ist.

Leider haben Geheimalphabete den Nachteil, dass sie Umständlich zu Handhaben sind, und schlimmer noch, ist der Code einmal geknackt, so sind alle Nachrichten frei lesbar, und es muß ein neues Alphabet ersonnen werden. Allerdings haben Geheimalphabete ein besonderes Flair, und eignen sich von Daher gut für die Verwendung in Rollenspielen. Allerdings müssen die Spieler einige hinweise auf einzelne Buchstaben erhalten, der Rest läuft dann wie beim Spiel "Galgenmännchen".

Transposition

Alle einfachen Verschlüsselungsverfahren beruhen entweder auf Vertauschung der Buchstaben der Nachricht untereinander (Transposition), oder auf Ersetzen der Buchstaben durch andere (Substitution) nach einem bestimmten Schema.
Das einfachste Schema um die Buchstaben zu Vertauschen eignet sich hervorragend für Abenteur: Die Buchstaben werden einfach in umgekehrter Reihenfolge niedergeschreiben! NESEL UZ REWHCS NNAD TSI SAD. Man kann das Verfahren leicht etwas erschweren, indem man die Leerzeichen wegläßt, oder indem man immer nur Buchstabenpärchen vertauscht.

Tricks um die Buchstaben zu vertauschen sind schon aus der Antike bekannt. So verwendeten die Spartaner im 5. Jahrhundert v. Chr. zum Beispiel einen um einen Holzstab (Skytale) gewickelte Lederstreifen oder Gürtel, auf denen die Nachricht der Länge des Stabes nach aufgeschrieben wurde. Beim Abrollen des Streifens wurde sie in zusammenhanglose Buchstaben zerhackt, lesbar nur für den, der einen Holzstab gleichen Durchmessers besaß.
Dieses Verfahren läßt sich leicht folgendermaßen simulieren: Man schreibt dazu den Text zunächst Zeile für Zeile in eine Tabelle mit fester Spaltenzahl, in jede Spalte einen Buchstaben. Den so erhaltenen Text schreibt man Spaltenweise ab.
Vertauschungen sind bei kurzen Wörtern relativ unsicher, aber ein längerer Text wird völlig unleserlich, wenn die Vertauschungen raffiniert genug durchgeführt werden. Denn mit der Länge des Textes steigt die Anzahl der möglichen Vertauschungen rapide an. Fünf Buchstaben können auf 5! = 5*4*3*2 = 120 verschiedene Arten angeordnet werden, bei 10 Buchstaben sind das schon 10! = 3.628.800 verschiedene Kombinationen. (Vorausgesetzt, es sind 10 verschiedene Buchstaben).

Substitution

Weiter verbreitet, und leichter zu Handhaben als Transpositionsalgorithmen, ist das systematische Ersetzen der Buchstaben (Substitution). Im einfachsten Fall schreibt man sich dazu ein normales Alphabet auf, und darunter ein weiteres, geheimes mit vertauschten Buchstaben:

Der Klartext, also die Botschaft, die Verschlüsselt werden soll, wird dann mit den Buchstaben des geheimen Alphabets geschrieben:

Natürlich ist dieses Verfahren um nichts besser als eine Geheimschrift, die komische Zeichen an Stelle von Buchstaben verwendet. Trotzdem ist es die Grundlage aller Substitutionsalgorithmen (Verschlüsseln durch ersetzen).

So, wie wir das Verfahren vorgestellt haben, heißt es eine monoalphabetische Verschlüsselung, weil nur ein einziges geheimes Alphabet verwendet wird. Der berühmteste monoalphabetische Code ist der Cäsar Code, der schon von den Römern verwendet wurde. Wie moderne Verschlüsselungstechniken verwendet er bereits einen Schlüssel. Beim Cäsar Code ist dies ein einziger Buchstabe, mit dem das geheime Alphabet bestimmt wird. Lautet der Schlüssel etwa K, so wäre das geheime Alphabet die Folge KLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJ.
Damit erhält man 25 verschiedene Schlüssel (der Buchstabe A verschlüsselt den Text nicht), die leicht auszutauschen sind. Allerdings genügt es auch alle 25 Schlüssel durchzuprobieren, um den Code zu knacken, was die Cäsar Verschlüsselung für Abenteuer geeignet erscheinen lässt. Im 16. Jahrhundert wurden sogar kleine Aperate gebaut, um die Chiffrierung nach dem Cäsar Code schnell durchführen zu können. Sie bestanden aus zwei konzentrischen Kreisscheiben, auf denen das Alphabet aufgezeichnet war. Durch Drehen der inneren Scheibe konnte man das gewünschte Codealphabet so leicht einstellen.

Das Vigenère Quadrat

Die bedeutendste Weiterentwicklung des Cäsar Codes ist das sogenannte Vigenèrequadrat. Es wurde von dem Franzosen Blaise de Vigenère (1523-1596, sprich "Wieschenär") entwickelt, und blieb 300 Jahre lang ungeknackt. Erst dem Engländer Charles Babbage (1791-1871) gelang 1854 die Entschlüsselung.

Der Vigenèrealgorithmus verwendet gleich alle 25 Alphabete des Cäsar Codes, aber statt eines einzigen Buchstabens, ist der Schlüssel jetzt ein Wort. Der erste Buchstabe des Klartextes wird mit dem ersten Buchstaben des Schlüsselwortes verschlüsselt, der zweite Buchstabe mit dem zweiten Buchstaben des Schlüsselwortes, und so weiter. Ist man beim letzten Buchstaben des Schlüsselwortes angekommen, so beginnt man wieder von vorne, dabei wird jeweils mit dem entspechenden Cäsarcode verschlüsselt.

Der Vigenèrecode ist deutlich sicherer als der Cäsarcode, und wurde seinerzeit sogar als "unlösbar" bezeichnet. Für einen codierten Text aus drei Buchstaben, gibt es bereits 15.625 verschiedene mögliche Klartexte. Schlimmer noch, wenn das Schlüsselwort beliebig lang angenommen werden kann, so gibt es zu jedem verschlüsselten Text und jedem Klartext gleicher Länge einen passenden Schlüssel. Alle Methoden den Vigenère Code zu knacken beruhen auf statistischen Analysen und dem Umstand, das das Schlüsselwort in der Regel relativ kurz ist.

Um dir das Experimentieren mit dem Vigenèrequadrat zu erleichtern, hat der Alchemist den Kryptograph erschaffen. Außer mit den Lateinischen Großbuchstaben, kannst Du noch mit zwei anderen Alphabeten arbeiten, und damit Mails und SMS verschlüsseln.

• Pure Latin - Nur Lateinische Großbuchstaben
• Core Latin - Groß- und Kleinbuchstaben, Zahlen
• Ascii32To125 - Die meißten gebräuchlichen Zeichen

Kryptograph Starten