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Die Cäsar-Chiffre

Die Cäsar-Chiffre, die Julius Cäsar um 58 v. Chr. verwendete, ist eine Substitutions-Chiffre, die Buchstaben in einer Nachricht so verschiebt, dass sie unlesbar wird, wenn sie abgefangen wird. Um sie zu entschlüsseln, kehrt der Empfänger die Verschiebung um. Der arabische Mathematiker Al-Kindi knackte die Cäsar-Chiffre mithilfe der Frequenzanalyse, die sich Muster in den Buchstabenfrequenzen zunutze macht. Erstellt von Brit Cruise

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Video-Transkript

Die erste bekannte Chiffre, eine Substitutionschiffre, wurde von Julius Caesar um 58 v. Chr. verwendet. Sie wird jetzt als Caesar-Chiffre bezeichnet. Caesar verschob jeden Buchstaben in seinen militärischen Befehlen, um sie sinnlos erscheinen zu lassen, falls der Feind sie abfing. Stell dir vor, Alice und Bob würden sich mit der Caesar-Chiffre verständigen wollen. Zuerst müssten sie sich im Voraus auf eine Verschiebung einigen, sagen wir, drei. Um ihre Nachricht zu verschlüsseln, müsste Alice jeden Buchstaben in ihrer ursprünglichen Nachricht um drei verschieben. Also wird A zu D, B zu E, C zu F und so weiter. Diese unlesbare oder verschlüsselte Nachricht wird dann offen an Bob gesendet. Dann muss Bob einfach die Verschiebung von drei von jedem Buchstaben abziehen, um die ursprüngliche Nachricht zu lesen. Unglaublicherweise wurde diese einfache Chiffre noch hunderte von Jahren nach Caesar von Militärführern verwendet. JULIUS CAESAR: Ich habe gekämpft und gewonnen. Aber ich habe den Geist des Menschen nicht bezwungen, der unbesiegbar ist. Ein Schloss ist nur so stark wie seine schwächste Stelle. Ein Schlossknacker könnte nach mechanischen Fehlern suchen. Oder wenn das nicht funktioniert, Informationen extrahieren, um die richtige Kombination einzugrenzen. Das Aufknacken von Schlössern und das Entschlüsseln von Codes sind sehr ähnlich. Die Schwäche der Caesar-Chiffre wurde 800 Jahre später von einem arabischen Mathematiker namens Al-Kindi veröffentlicht. Er knackte die Caesar-Chiffre mit einem Hinweis, der sich auf eine wichtige Eigenschaft der Sprache, in der eine Nachricht geschrieben ist, bezog. Wenn man Text aus irgendeinem Buch scannt und die Häufigkeit jedes Buchstabens zählt, findet man ein ziemlich konsistentes Muster. Zum Beispiel sind dies die Buchstabenhäufigkeiten im Englischen. Dies kann als ein Fingerabdruck des Englischen betrachtet werden. Wir hinterlassen diesen Fingerabdruck, wenn wir kommunizieren, ohne es zu merken. Dieser Hinweis ist eines der wertvollsten Werkzeuge für einen Codeknacker. Um diese Chiffre zu knacken, zähl die Häufigkeit jedes Buchstabens im verschlüsselten Text und überprüfen, wie weit sich der Fingerabdruck verschoben hat. Zum Beispiel, wenn H der beliebteste Buchstabe in der verschlüsselten Nachricht anstelle von E ist, dann war die Verschiebung wahrscheinlich drei. Sie kehren die Verschiebung um, um die ursprüngliche Nachricht aufzudecken. Dies nennt man Frequenzanalyse und es war ein Schlag gegen die Sicherheit der Caesar-Chiffre.