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In dem Kryptographie sein Handziffern, ebenfalls Stift-und-Papier-Codes erwähnt, Verschlüsselungsmethoden ein Geheimnis verwenden Stichwort oder Phrase, um einen Text manuell in unlesbaren Code umzuwandeln. Der Text kann nur (einfach) entschlüsselt durch die Person, die dieselbe Methode verwendet und denselben geheimen Schlüssel besitzt. Es wurden mehrere Techniken entwickelt, von denen sich einige als sehr zuverlässig erwiesen haben.
Obwohl die Entwicklung kryptografischer Maschinen und Computers machte viel Handarbeit überflüssig, es gab immer eine Rolle für die Handfiguren. Feldziffern - so nennt das Militär die Handziffern - wie die doppelte Transposition wurden während der Zweiter Weltkrieg. Der große Vorteil von Feldfiguren ist die einfache Anwendung ohne Spezialgeräte. Deshalb sind diese Feldzahlen bis heute eine interessante Alternative, um auf einfache Weise eine Nachricht sicher zu übermitteln. Dieser Artikel beschreibt die bekanntesten klassischen Zeigerziffern.
Zahlen
Wir nennen eine Verschlüsselungsmethode eine Zahl. Wir nennen den Klartext Klartext und den Geheimtext oder Geheimtext nennen wir den Geheimtext. Der Geheimtext ist normalerweise in Gruppen von fünf Buchstaben organisiert. Es gibt drei Hauptabteilungen in der Verschlüsselungstechnologie:
- Substitutionsverschlüsselung: Buchstaben durch andere Buchstaben ersetzen
- Umsetzungsfigur: Vertauschen Sie die Position von Buchstaben innerhalb eines Textes
- Fraktionierung: Buchstaben in verschiedene Teile zerlegen und dann verschieben
Insbesondere die Kombination von Transposition und Fraktionierung scheint sehr effektiv zu sein. Dadurch werden die verschiedenen Teile eines Buchstabens über den gesamten Text verteilt, so dass die Verschlüsselung der Diffusion entspricht, d.h Claude Shannon wurde vorgestellt. Die ideale Chiffre ist daher eine Kombination der drei Chiffrierprinzipien. Dieses Prinzip ist auch einfach anzuwenden. Einige Beispiele, die Transposition und Fraktionierung kombinieren, sind die bifid, Trifid, und ADFGX-Bewertung. Die Prinzipien der Substitution, Transposition und Fraktionierung werden noch in modernen Computer-Krypto-Algorithmen angewendet.
Schlüsselwörter
Voraussetzung für eine gute Note ist die einfache Handhabung. Aus diesem Grund werden Schlüsselwörter häufig verwendet, um ein Substitutionsalphabet oder a . anzugeben Matrix füllen. Normalerweise wird das Schlüsselwort oder der Satz notiert, die darin doppelt vorkommenden Buchstaben werden gelöscht und die restlichen Buchstaben des Alphabets werden nach diesem Schlüsselwort hinzugefügt. Je länger das Schlüsselwort oder die Phrase, desto weniger müssen Sie alphabetisch ausfüllen.
Stichwort: SCHLÜSSELWORT
Zahlenalphabet: SLEUTWORDABCFGHIJKMNPQVXYZ
Für eine Matrix kann man viele verschiedene Füllmethoden verwenden, die Sender und Empfänger zuordnen können.In den Beispielen unten sehen wir in der ersten Matrix das Schlüsselwort von links nach rechts und von oben nach unten. Die zweite Matrix wird von außen nach innen spiralförmig gegen den Uhrzeigersinn gefüllt. Die dritte Matrix ist von oben nach unten und von rechts nach links. Die vierte Matrix ist im Zickzack von links oben nach rechts unten angeordnet. Viele andere Kombinationen, Richtungen und Figuren sind möglich. Dies zeigt, dass mit einem Schlüsselwort viele völlig unterschiedliche Matrizen erstellt werden können.
S L E U Tso H G F Q B W SS L E U TWERDEN ein l K Y X C V K C O L ein D R O WB C F G H E M Z V B X M F R E B C F G HIJ K M N P SIE N P Q A Y N G D U P N M K IJQ V X Y Z T W O R D Z P H A t Q V X Y Z
Die klassischen Zeigerziffern
Im Laufe der Jahrhunderte wurden viele verschiedene Methoden entwickelt, um Text zu kodieren. Im Folgenden werden einige der bekanntesten Verschlüsselungsverfahren vorgestellt.
- Es Caesar-Figur ist eine der ältesten bekannten Figuren und wurde von römisch Generäle verwendet. Diese Verschlüsselung wird auch Rotationschiffre oder ROT genannt.
- Das Ersatzverschlüsselung ist eine monoalphabetische Substitution. Jeder Buchstabe wird durch einen anderen Buchstaben ersetzt.
- Vigenère ist eine polyalphabetische Substitution, bei der Buchstaben durch verschiedene alphabetische Sequenzen in einer Tabelle, dem Vigenère-Tableau, ersetzt werden.
- Autoklav ist eine Verbesserung der Vigenère-Figur. Hier wird der Klartext mit sich selbst verschlüsselt, mit einer kleinen Verschiebung um ein Schlüsselwort.
- Homophone Substitution verwendet eine proportionale Verteilung von Buchstaben zu Zahlen, um der Analyse der Buchstabenhäufigkeit standzuhalten.
- bifid ist eine Matrix, die eine Kombination von Substitution mit Fraktionierung verwendet. Jeder Buchstabe ist in zwei Zahlen aufgeteilt.
- Trifid ist eine Dreifachmatrix, die eine Kombination von Substitution mit Fraktionierung verwendet. Jeder Buchstabe ist in drei Zahlen aufgeteilt.
- Fair spielen ist eine Substitutions-Chiffre, bei der eine Matrix verwendet wird, um Bigramme zu verschlüsseln.
- ADFGX kombiniert die Fraktionierung eines Polybius-Quadrats, das eine monoalphabetische Substitution enthält, mit einer einzelnen Säulentransposition. Die deutsche Armee benutzte es während der Erster Weltkrieg, jedoch in leicht erweiterter Form. Es wurde das ADFGVX-Rating.
- Doppeltransposition ist eine zweispaltige Transposition. Dies war eine der sichersten Handverschlüsselungen, die während der Zweiter Weltkrieg.
- Übergreifendes Schachbrett oder spreizendes Schachbrett ist eine gebrochene monoalphabetische Ersetzungsziffer. Es ist eine Matrixziffer, normalerweise gefolgt von einer zusätzlichen doppelten Transposition.
Sicherheit
Alle oben beschriebenen Zeigerziffern wurden früher oder später erfolgreich gebrochen Kryptoanalyse. Einige der Feldzahlen sind dennoch sinnvoll, wenn der Zeitaufwand für die Kryptoanalyse so groß ist, dass sich die gewonnenen Informationen als veraltet und nutzlos herausstellen. Die stärksten Feldzahlen, die in diesem Artikel beschrieben werden, sind doppelte Umsetzung und ADFGVX. In dem Vereinigte Staaten die Informationen zur Kryptoanalyse der doppelten Transposition blieben bis vor wenigen Jahren geheim.
Eine erfolgreiche Kryptoanalyse ist nur möglich, wenn genügend Chiffriermaterial vorhanden ist, das mit dem gleichen Schlüssel verschlüsselt wurde. Im Allgemeinen bieten größere Schlüsselwörter eine bessere Sicherheit und je weniger Text verschlüsselt wird, desto schwieriger ist es, den Geheimtext zu knacken. Beispielsweise ist die Buchstabenhäufigkeitsanalyse unzuverlässig, wenn nur ein Satz kodiert wurde oder der Text relativ viele seltene Buchstaben enthält. So einfach geht's Vigenère unzerbrechlich, wenn ein kurzer Satz mit einem langen Schlüsselwort verschlüsselt ist, aber das Brechen ist viel sicherer doppelte Transpositionsziffer weniger schwierig, wenn genügend Geheimtext vorhanden ist.
Wenn es wünschenswert ist, die Stärke einer bestehenden Chiffre zu erhöhen, kann sie mit anderen Chiffren kombiniert werden. Zum Beispiel kann man trifid Nach der Umwandlung in eine Zahlenfolge bearbeiten Sie diese zuerst mit a doppelte Umsetzung bevor die fraktionierten Buchstaben wieder zusammengefügt werden. Von einem einzigen Spaltenumsetzung zu verwenden vor der Verschlüsselung mit Fair spielen man reißt die gebräuchlichen Digramme im Klartext auseinander.
Externe Links
- Seite mit vielen Informationen zu Zahlen und Breaking-Codes
- Classic Ciphers Tool (Windows), Software mit den bekanntesten Stift-und-Papier-Chiffren
- Simon Singhs Schwarze Kammer