Monoalphabetische Verschlüsselung + Polyalphabetische Verschlüsselung – Vigenère Verfahren

Zu beginn der Stunde haben wir kurz noch einmal die 2 Varianten der Caesarverschlüsselung erklärt und den Sicherheitsaspekt dieser besprochen.

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
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D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

Ersetzungsverfahren

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
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G K X C S L Z U A H W D B M T Y E N J V P O I R F Q

Sicherheit:

  1. Verschiebeverfahren:
    • insgesamt nicht so sicher
    • Häufigkeitsanalyse der Buchstaben ist effizient, besonders bei langen texten(worst case)
    • „brute Force Angriff“, sprich Entschlüsselung durch ausprobieren, ist ebenfalls effektiv da man nur 25 verschiedene Möglichkeiten der Verschiebung hat
  2. Ersetzungsverfahren:
    • sehr sicher für den best case, nicht mehr sicher für den worst case
    • Der best case tritt auf bei sehr kurzen texten:
      • hier kann man nicht durch eine Häufigkeitsanalyse effizient die Verschiebung herausfinden, da die Stichprobe aufgrund des kurzen textes klein ist
    • worst case ist bei längeren texten der Fall:
      • nun hat man durch eine Häufigkeitsanalyse eine weit aus bessere Chance die jeweiligen Texte zu entschlüsseln

Polyalphabetisches Chiffrierverfahren – Vigenère Verfahren

Die Vigenère-Verschlüsselung ist ein Verschlüsselungsverfahren aus dem 16. Jahrhundert und galt lange Zeit als unlösbar. Erst nach 300 Jahren konnte sie zum ersten Mal entziffert werden.

Ein Codewort wird als Schlüssel verwendet. Der 1. Buchstabe des Textes wird mit dem Buchstaben des Schlüssels entschlüsselt. Zunächst sucht man den Schlüsselbuchstabe in der oberen Zeile. Anschließend sucht man in dieser Spalte links den gewünschten Buchstabe den man verschlüsseln möchte

Hier ein paar Beispiele:

Schlüssel:  H U N D H U N D H
Klartext:   G E H E I M N I S
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Geheimtext: N Y U H P G A L Z
Schlüssel:  K A T Z E K A T Z
Klartext:   G E H E I M N I S
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Geheimtext: Q E A D M W N B R
Vigenère Quadrat

Beim Entschlüsseln wendet man das Verfahren vom verschlüsseln an nur liest man links aus der „Klartextbuchstaben“ Zeile den entschlüsselten Buchstaben ab. Man benutzt wieder das Codewort, schaut zunächst nach dem 1. Buchstabe des Schlüssels und in dieser Spalte den Buchstaben den man verschlüsselt hat.

Sicherheit des Vigenère-Verfahren:

Fürs Entschlüsseln gilt das unten angegebene Zitat:

Wenn man die Schlüsselwortlänge herausfindet, hat man die halbe Miete!

Herr Karp

Die Schlüsselwortlänge kann man herausfindet durch eine Häufigkeitsanalyse:

Ermittlung der Schlüssellänge durch das Kasiski – Verfahren

Man sucht Dopplungen aus dem Text und ermittelt anhand deren Länge, die Länge des Schlüsselwortes. Mithilfe der Länge des Schlüsselwortes kann man durch Häufigkeitsanalysen den text entschlüsseln

Die Sicherheit dieses Verfahrens ist besser als die Caesar-Varianten. Diese Verschlüsselung ist unknackbar wenn die Länge des Schlüsselwortes der Länge des verschlüsselten Textes entspricht

Hausaufgabe ist es den Text auf „Station – Kryptoanalyse beim Vigenère-Verfahren“ zu entschlüsseln. Hier nochmal der Text:

HGINEHWTEIBLUNARWPCLDWCVDDYUVNCETJIBLTFTQEVIIFFJEEHRNREQGIVNZY
TLRZPUVNYIJKEMHBJKNQNKMHVOZCGXBLSCINJIMREZEKYGKIRXLLEGPVEDDWEL
NJIMKUMHSLHHKGCIDWTKDDVSYEHREVRFMQWEKHFJBDVHVSEYOBEKXJDAAIOUSN
ROVNRGIVIMHJVSBLPVNRXFAUMKGIATWJKZDXEFRSSCVNVYOUEQFBIIGVHFLCRF
JGDWDYMDMEVBKMUQESWJVKZINDTHLSXOKHFEERLBRRRMFBADQNKERQJKGNPEVN
DQLRMLIVEDRMOXTDMOCIDHERBDMERSGEUVIMIXLNCISJALIHVWZPUXELIMFDDM
EVNRGIZFEISZMJPFZNDRTTHHJGVEQKSVIEXFJMHXXZLCINNEGISJCGEVKNHGIK
DHIGVLRIOIIEJFVRRGIRUSRVIHHRBLFHREZEGSFYIBLHCATFFUIDAFCLDRWVRR
GICIMKFEALIOUERGIZFEISLNCOBYNTREUARLBKMHXJYRDQTZNFIOUIDPPIEKIZ
XESEO

Ein Kommentar zu „Monoalphabetische Verschlüsselung + Polyalphabetische Verschlüsselung – Vigenère Verfahren

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