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Polyalphabetische Chiffrierung

Brit führt dich in die polyalphabetische Chiffre ein, welche einen kleineren Fingerabdruck als die Caesar-Chiffre generiert. Erstellt von Brit Cruise

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Video-Transkript

Eine starke Chiffre ist eine, die deinen Fingerabdruck verbirgt. Um einen Fingerabdruck weniger deutlich zu machen, wird die Verteilung der Buchstabenhäufigkeit reduziert. In der Mitte des 15. Jahrhunderts, wurden die polyalphabetischen Chiffren entwickelt, um dies zu erreichen. Stell dir vor, Alice und Bob teilen sich ein geheimes Schlüsselwort mit. Zuerst wandelt Alice das das Wort in Zahlen um, entsprechend der Positionen, der Buchstaben im Alphabet. Anschließend wird diese Zahlenfolge für die ganze Nachricht wiederholt. Dann wird jeder Buchstabe in der Nachricht verschlüsselt, indem er sich entsprechend der darunterliegenden Anzahl verschiebt. Jetzt verwendet sie mehrere Verschiebungen, anstelle einer einzigen über die Nachricht, wie es auch schon Cäsar gemacht hat. Dann wird die verschlüsselte Nachricht offen an Bob geschickt. Bob entschlüsselt die Nachricht durch Subtraktion der Verschiebungen entsprechend dem geheimen Wort, von dem er auch eine Kopie hat. Nun stell dir Eva die Code-Knackerin vor, die eine Reihe von Nachrichten abfängt und die Buchstabenfrequenzen berechnet. Sie wird eine flache Verteilung oder einen undeutlichen Fingerabdruck vorfinden. Wie könnte sie das also knacken? Denk daran, dass Code-Knacker nach Schwachstellen suchen, das ist dasselbe wie das Auffinden eines Teilabdrucks eines Fingers. Jedes Mal, wenn ein Unterschied in den Buchstabenfrequenzen auftritt, kommt es zu einem Informationsverlust. Dieser Unterschied wird durch Wiederholungen in der verschlüsselten Nachricht verursacht. In diesem Fall enthält die Chiffre von Alice ein sich wiederholendes Codewort. Um die Verschlüsselung zu knacken, müsste Eva zuerst die Länge der Verschiebung für dieses Wort herausfinden, nicht das Wort selbst. Sie muss die Nachricht durchgehen und die Häufigkeitsverteilung der verschiedenen Intervallen überprüfen. Wenn sie die Häufigkeitsverteilung jedes fünften Buchstabens überprüft, wird sich der Fingerabdruck offenbaren. Das Problem ist nun, das Knacken von fünf Cesar-Chiffren in einer sich wiederholenden Sequenz. Wie wir bereits gesehen haben, ist dies alleine betrachtet eine triviale Aufgabe. Die zusätzliche Stärke dieser Chiffre liegt in der Zeit, die benötigt wird um die die Länge der Verschiebung des Schlüsselwortes zu bestimmen. Je länger das Schlüsselwort ist, desto stärker ist die Chiffre.