Hill-Chiffre | Perfekte Sicherheit |
Verschlüsselung Entschlüsselung Beispiel Übungen
Die Playfair-Chiffre, die auf Baron Playfair of St. Andrews (1854) zurückgeht, ist eine polygraphische Substitutionschiffre, das heißt, es werden Blöcke von Buchstaben verschlüsselt. Bei der Playfair-Chiffre bestehen diese Blöcke (sowohl Klartext als auch Chiffrat) aus jeweils Buchstaben. Das zugrunde liegende Alphabet ist
. Der Buchstabe J wird im Klartext mit dem Buchstaben I gleichgesetzt.
Der Schlüsselraum der Playfair-Chiffre ist die Menge aller -Matrizen, wobei jeder Buchstabe aus dem Alphabet genau einmal in jeder Matrix vorkommt. Eine solche Matrix könnte wie folgt aussehen:
Die Verschlüsselung eines Textes geschieht nun auf folgende Weise. Zunächst werden die Buchstaben des Textes beginnend von vorn sukzessive in Zweiergruppen aufgeteilt. Besteht eine Gruppe aus zwei gleichen Buchstaben, dann wird zwischen diese beiden gleichen Buchstaben ein seltener Füllbuchstabe, etwa ein "X", eingefügt und der Text weiter in Zweiergruppen aufgeteilt. Besteht die letzte Gruppe nur aus einem Buchstaben, dann wird zusätzlich der gewählte Füllbuchstabe angehängt.
Wir unterscheiden bei der Kodierung eines Blockes aus zwei Buchstaben folgende drei Fälle:
Die Entschlüsselung erfolgt analog zur Verschlüsselung, wobei wir bei Regel 1 jeweils den linken Nachbarn und bei Regel 2 jeweils den oberen Nachbarn wählen. Bei Regel 3 können wir exakt die gleichen Schritte wie bei der Verschlüsselung durchführen.
Der Satz "OTTO KOMMT" soll mit obiger Matrix verschlüsselt werden.
Zunächst wird der Satz in Zweiergruppen aufgeteilt und Gruppen mit gleichen Buchstaben werden durch den Füllbuchstaben "X" getrennt: OT TO KO MX MT
OT: Mit Regel 3 verschlüsselt zu YX
TO: Mit Regel 3 verschlüsselt zu XY
KO: Mit Regel 2 verschlüsselt zu PQ
MX: Mit Regel 1 verschlüsselt zu ZM
MT: Mit Regel 3 verschlüsselt zu HX
Insgesamt erhalten wir als Chiffrat also "YXXYPQZMHX".
Aufgabe 1
Gegeben sei eine Playfair Chiffre mit Matrix
. Ein Sender verschlüsselt eine Nachricht zweimal unter Verwendung der gleichen Matrix
, das heißt, er verschlüsselt den Klartext und dann noch einmal das Resultat.
Ist dieses Vorgehen kryptographisch sinnvoll?