Chiffren vs. Codes

Zu Beginn, lasst uns den Unterschied zwischen einem Verschlüsselungsverfahren und einem Code verstehen. Eigentlich möchte ich dich nun bitten aufzustehen und jemanden genau die gleiche Frage zu stellen. Während du das machst, warte ich hier solange und bewundere diese Lorenz-Schlüsselmaschine...

Hatten sie Schwierigkeiten dir eine Antwort zu geben? Für die meisten Leute ist es so, als ob du sie gefragt hättest, was der Unterschied zwischen mischen und vermengen sei. Eine schwierige Frage. Zum Glück haben wir ein Video über den Morsecode welches eine Einführung in Codebücher gibt —schau es dir an! In dem Video könne wir sehen wie Telegraphenoperatoren Zeit sparen konnten, indem sie ganze Sätze mit kürzeren Wörter formuliert haben.

Hier ist das Wort "Accountant" (englisch für "Buchhalter") ein Code für: "Come at once. Do not delay." A code is a mapping from some meaningful unit—such as a word, sentence, or phrase— into something else—usually a shorter group of symbols. Zum Beispiel könnten wir einen Code erstellen, in dem das Wort "Apfel" als "67" geschrieben wird. Im Allgemeinen sind Codes eine Möglichkeit Zeit zu sparen, und beim Senden von Nachrichten rund um die Welt gilt: Zeit ist Geld.

Ein Codebuch ist nichts anderes als eine Liste von Zuordnungen, und diese gibt es schon, seitdem wir angefangen haben zu Schreiben. Vergiss nicht, ein Code benötigt ein Codebuch.

Okay, also was sind denn dann Verschlüsselungsverfahren?

Ganz wichtig ist es hierbei zu wissen, dass Verschlüsselungsverfahren nichts mit dem eigentlichen Sinn eines Texts zu tun haben. Stattdessen handelt es sich hierbei um mechanische Operationen (genannt Algorithmen) die auf einzelne oder auf eine kleine Anzahl von Buchstaben angewendet werden. In der Caesar-Chiffre haben wir zum Beispiel gesehen, wie jeder Buchstabe des Alphabets auf einen anderen Buchstaben abgebildet wurde. Zum Beispiel: A→D, B→E und C→F, wenn wir eine Vierer-Verschiebung verwenden. Diese Art der Chiffre wird als Shift-Chiffre oder Verschiebungschiffre bezeichnet.

Probiere wie das funktioniert mit dem Tool unten:

In diesem Fall brauchen wir kein Codebuch. Stattdessen folgen wir einer Reihe von Anweisungen - auch bekannt als Algorithmus -, bei denen wir jeden Buchstaben um eine bestimmte Zahl verschieben. Der Algorithmus erfordert eine gemeinsame Information, die als Schlüssel bezeichnet wird. Im obigen Beispiel, in dem A→D ist, ist der Schlüssel vier. Dieser gemeinsame Schlüssel ist für zwei Parteien erforderlich, um Nachrichten zu verschlüsseln: HELLO → KHOOR, und Entschlüsseln** von Nachrichten: KHOOR→HELLO.

Zurück zu unserer Frage: Was ist der Unterschied zwischen Codes und Verschlüsselungsverfahren (Chiffren)? Codes bearbeiten in der Regel die Semantik (Bedeutung), während Verschlüsselungsverfahren die Syntax (Symbole) betreffen. Ein Code wird als Zuordnung in einem Codebuch, gespeichert, während Verschlüsselungsverfahren einzelne Symbole nach einem Algorithmus umwandeln.

In der nächsten Übung betrachten wir nun die Funktion der Caeser-Chiffre.