Verschlüsselungsverfahren - Kryptologie

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Die Kryptologie mathematische Teildisziplin, die sich mit der Verschlüsselung von Informationen beschäftigt. Sie lässt sich einteilen in die: Kryptographie - Lehre vom Verschlüsseln Kryptoanalyse - Lehre vom Entschlüsseln

Historische Verschlüsselungsverfahren

Informationen werden nicht erst seit dem Computerzeitalter verschlüsselt. Bereits die alten Griechen Und Römer verwendeten Verschlüsselungen.

Cäsar-Chiffre

Ein Nachteil der meisten Geheimschriften ist die Tatsache, dass sie unwirksam sind,sobald einmal das Verschlüsselungsprinzip verraten wurde. Besser wäre es, wenn es zu einem Chiffriersystem mehrere Schlüssel geben würde, die abwechselnd verwendet werden. Ein Beispiel für ein solches Verschlüsselungssystem ist das Cäsarchiffre. Cäsar benutzte dieses Verschlüsselungssystem während seiner Feldzüge.

Beim Cäsarchiffre wird jeder Buchstabe des lateinischen Alphabets durch den entsprechenden Buchstabe ersetzt der eine bestimmte Anzahl an Stellen weiter steht, z.B. A durch E, B durch F, C durch G, … ,X durch C, Z durch D. Der Schlüssel ist dabei die Anzahl der Stellen, um die der Buchstabe verschoben wurde. In unserem Fall wäre also der Schlüssel 4.

Als Hilfsmittel zum Verschlüsseln kann man eine Cäsarscheibe benutzen:

Das Cäsarchiffre ist ein sogenanntes monoalphabetisches Verfahren.

Cäsarchiffre bei inf-Schule

Vigenère-Chiffre

Um die Häufigkeitsanalyse zu umgehen und um die Anzahl der Möglichkeiten zu vergrößern, verbesserte der Franzose Blaise de Vigenère das Verfahren von Cäsar im 16. Jahrhundert und erfand damit das Vigenère-Chiffre.

Vigenère benutzte zum Verschlüsseln die folgende Tabelle:

In jeder Zeile steht ein Cäsaralphabet was um einen Buchstaben versetzt ist. Um einen Text zu verschlüsseln nimmt man ein geheimwort, und schreibt es über den Text z.B. Informatik. Entsprechend dem Geheimwort nimmt man als Schlüssel die Zeile in der jeweilige Buchstabe des Geheimworts auftaucht.

Beispiel:

Schlüsselwort InformatikInfor
Klartext Heute ist Party
Geheimtext Przhv ilb Xnwhp

Der erste Buchstabe des Geheimworts ist I, also wird das H von Heute mit dem Schlüssel in der Zeile verschlüsselt, in der I als erster Buchstabe steht H → P. Der zweite Buchstabe des Geheimworts ist n, also wird das e von Heute mit dem Schlüssel in der Zeile verschlüsselt, in der n als erster Buchstabe steht e → r usw.

Das Cäsarchiffre ist ein sogenanntes polyalphabetisches Verfahren.

Vigenére-Chiffre bei inf-Schule

Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren

Beim Cäsar- und beim Vigenére-Verfahren wird derselbe Schlüssel zum Verschlüsseln verwendet. Deshalb gehören sie zu den symmetrischen Verschlüsselungsverfahren.