Historische Cipher (Caesar Cipher bis Rot13) - Revision history

MMaurer: /* Historische Chipher und deren Funktionsweise */

2023-12-20T18:21:28Z

Historische Chipher und deren Funktionsweise

← Older revision		Revision as of 18:21, 20 December 2023
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	Der grundlegende Überbegriff zu all den in den kommenden Abschnitten beschriebenen Chiffren sind die Substitutionschiffren. Substitutionschiffren verschlüsseln einen Klartext, indem sie jeden Buchstaben oder jedes Symbol im Klartext, gemäß den Anweisungen des Schlüssels und desjenigen Chiffre durch ein anderes Symbol ersetzen. Der Empfänger der Nachricht kann dann mit Hilfe des Chiffre und des passenden Schlüssels diese Substitutionen wieder rückgängig machen und erhält somit den originalen Klartext. Der Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln muss sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt sein. “Rotations Cipher“ und “Shiftcipher“ sind im Umkehrschluss auch Arten von Substitutionschiffren. Ganz im Gegensatz dazu gibt es noch eine zweite Kategorie an Chiffren, die Transpositionschiffren, bei welchen die Einheiten des Klartextes in einer anderen und meist recht komplexen Reihenfolge neu angeordnet werden. Die einzelnen Buchstaben bzw. Symbole selbst bleiben aber unverändert.		Der grundlegende Überbegriff zu all den in den kommenden Abschnitten beschriebenen Chiffren sind die Substitutionschiffren. Substitutionschiffren verschlüsseln einen Klartext, indem sie jeden Buchstaben oder jedes Symbol im Klartext, gemäß den Anweisungen des Schlüssels und desjenigen Chiffre durch ein anderes Symbol ersetzen. Der Empfänger der Nachricht kann dann mit Hilfe des Chiffre und des passenden Schlüssels diese Substitutionen wieder rückgängig machen und erhält somit den originalen Klartext. Der Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln muss sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt sein. “Rotations Cipher“ und “Shiftcipher“ sind im Umkehrschluss auch Arten von Substitutionschiffren. Ganz im Gegensatz dazu gibt es noch eine zweite Kategorie an Chiffren, die Transpositionschiffren, bei welchen die Einheiten des Klartextes in einer anderen und meist recht komplexen Reihenfolge neu angeordnet werden. Die einzelnen Buchstaben bzw. Symbole selbst bleiben aber unverändert.

	[[File:Caesarcipher_bsp.PNG\|~~450px~~\|thumb\|right\|Caesar-Chiffre: Verschiebung der Buchstaben um 3 Stellen - URL: https://steemit.com/java/@derelias/how-to-code-caesar-cipher-or-caesar-verschluesselung-in-java-or-typecasting-in-java, accessed 20.12.2023]]		[[File:Caesarcipher_bsp.PNG\|400px\|thumb\|right\|Caesar-Chiffre: Verschiebung der Buchstaben um 3 Stellen - URL: https://steemit.com/java/@derelias/how-to-code-caesar-cipher-or-caesar-verschluesselung-in-java-or-typecasting-in-java, accessed 20.12.2023]]

	=== Caesar Cipher ===		=== Caesar Cipher ===

MMaurer: /* Historische Chipher und deren Funktionsweise */

2023-12-20T18:21:01Z

Historische Chipher und deren Funktionsweise

← Older revision		Revision as of 18:21, 20 December 2023
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	Der grundlegende Überbegriff zu all den in den kommenden Abschnitten beschriebenen Chiffren sind die Substitutionschiffren. Substitutionschiffren verschlüsseln einen Klartext, indem sie jeden Buchstaben oder jedes Symbol im Klartext, gemäß den Anweisungen des Schlüssels und desjenigen Chiffre durch ein anderes Symbol ersetzen. Der Empfänger der Nachricht kann dann mit Hilfe des Chiffre und des passenden Schlüssels diese Substitutionen wieder rückgängig machen und erhält somit den originalen Klartext. Der Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln muss sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt sein. “Rotations Cipher“ und “Shiftcipher“ sind im Umkehrschluss auch Arten von Substitutionschiffren. Ganz im Gegensatz dazu gibt es noch eine zweite Kategorie an Chiffren, die Transpositionschiffren, bei welchen die Einheiten des Klartextes in einer anderen und meist recht komplexen Reihenfolge neu angeordnet werden. Die einzelnen Buchstaben bzw. Symbole selbst bleiben aber unverändert.		Der grundlegende Überbegriff zu all den in den kommenden Abschnitten beschriebenen Chiffren sind die Substitutionschiffren. Substitutionschiffren verschlüsseln einen Klartext, indem sie jeden Buchstaben oder jedes Symbol im Klartext, gemäß den Anweisungen des Schlüssels und desjenigen Chiffre durch ein anderes Symbol ersetzen. Der Empfänger der Nachricht kann dann mit Hilfe des Chiffre und des passenden Schlüssels diese Substitutionen wieder rückgängig machen und erhält somit den originalen Klartext. Der Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln muss sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt sein. “Rotations Cipher“ und “Shiftcipher“ sind im Umkehrschluss auch Arten von Substitutionschiffren. Ganz im Gegensatz dazu gibt es noch eine zweite Kategorie an Chiffren, die Transpositionschiffren, bei welchen die Einheiten des Klartextes in einer anderen und meist recht komplexen Reihenfolge neu angeordnet werden. Die einzelnen Buchstaben bzw. Symbole selbst bleiben aber unverändert.

	[[File:Caesarcipher_bsp.PNG\|~~400px~~\|thumb\|right\|Caesar-Chiffre: Verschiebung der Buchstaben um 3 Stellen - URL: https://steemit.com/java/@derelias/how-to-code-caesar-cipher-or-caesar-verschluesselung-in-java-or-typecasting-in-java, accessed 20.12.2023]]		[[File:Caesarcipher_bsp.PNG\|450px\|thumb\|right\|Caesar-Chiffre: Verschiebung der Buchstaben um 3 Stellen - URL: https://steemit.com/java/@derelias/how-to-code-caesar-cipher-or-caesar-verschluesselung-in-java-or-typecasting-in-java, accessed 20.12.2023]]

	=== Caesar Cipher ===		=== Caesar Cipher ===

MMaurer: /* weitere Kryptoanalysen */

2023-12-20T18:20:32Z

weitere Kryptoanalysen

← Older revision		Revision as of 18:20, 20 December 2023
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	Der grundlegende Ansatz der Häufigkeitsanalyse besteht darin, zuerst die Häufigkeit von Geheimtextbuchstaben zu zählen und ihnen dann erratene Klartextbuchstaben zuzuordnen. Kommt ein Buchstabe im Chiffretext öfter vor als alle anderen deutet das darauf hin, dass dieser Buchstabe im Klartext ”E“ entspricht. ”T“ und ”A“ sind im Englischen auch sehr verbreitet, und könnten somit auch für den Geheimtextbuchstaben in Frage kommen. Daher muss der Kryptoanalytiker möglicherweise mehrere Kombinationen von Zuordnungen zwischen Geheimtext- und Klartextbuchstaben ausprobieren. Somit kann mit dieser Methode, bei einer Anwendung auf z.B. den Ceasar Cipher, sehr schnell der angewandte Schlüssel gefunden werden. Der Playfair-Cipher ist wiederum deutlich schwieriger aufzulösen. Der Hauptgrund besteht daran, dass im Gegensatz zu den im Ceasar Cipher 25 möglichen Monographien, bei dem Playfair-Cipher 25*25 und somit 625 möglichen Digraphen gibt, mit welchen der Klartext verschlüsselt worden sein könnte.		Der grundlegende Ansatz der Häufigkeitsanalyse besteht darin, zuerst die Häufigkeit von Geheimtextbuchstaben zu zählen und ihnen dann erratene Klartextbuchstaben zuzuordnen. Kommt ein Buchstabe im Chiffretext öfter vor als alle anderen deutet das darauf hin, dass dieser Buchstabe im Klartext ”E“ entspricht. ”T“ und ”A“ sind im Englischen auch sehr verbreitet, und könnten somit auch für den Geheimtextbuchstaben in Frage kommen. Daher muss der Kryptoanalytiker möglicherweise mehrere Kombinationen von Zuordnungen zwischen Geheimtext- und Klartextbuchstaben ausprobieren. Somit kann mit dieser Methode, bei einer Anwendung auf z.B. den Ceasar Cipher, sehr schnell der angewandte Schlüssel gefunden werden. Der Playfair-Cipher ist wiederum deutlich schwieriger aufzulösen. Der Hauptgrund besteht daran, dass im Gegensatz zu den im Ceasar Cipher 25 möglichen Monographien, bei dem Playfair-Cipher 25*25 und somit 625 möglichen Digraphen gibt, mit welchen der Klartext verschlüsselt worden sein könnte.

	=== ~~weitere~~ Kryptoanalysen ===		=== Weitere Kryptoanalysen ===

	Neben der Analyse von Buchstabenhäufigkeiten lassen sich auch andere Muster, auch ”Pattern” genannt, erkennen, die bei der Entschlüsselung eines Geheimtextes helfen. Aufbauend auf diesen Pattern können ganze Worte aus dem Geheimtext in Klartext umgewandelt werden und in weiterer Folge der komplette Text entschlüsselt werden.		Neben der Analyse von Buchstabenhäufigkeiten lassen sich auch andere Muster, auch ”Pattern” genannt, erkennen, die bei der Entschlüsselung eines Geheimtextes helfen. Aufbauend auf diesen Pattern können ganze Worte aus dem Geheimtext in Klartext umgewandelt werden und in weiterer Folge der komplette Text entschlüsselt werden.

	In der heutigen Zeit wird der Großteil der Arbeit an Kryptoanalysen von Computern erledigt. Weiterführend wird auch an der Möglichkeit gearbeitet, neuronale Netze zu trainieren, um verschlüsselte Nachrichten mit unbekanntem geheimen Schlüssel zu entschlüsseln. Die Netzwerke werden trainiert, indem Daten in einer Form bereitgestellt werden, welche die Schwachstelle zusammen mit dem Verschlüsselungsschlüssel aufzeigt, bis das Netzwerk in der Lage ist, den Schlüssel (oder seine Wahrscheinlichkeit) für jeden möglichen Chiffretext zu verallgemeinern und vorherzusagen (oder seine Wahrscheinlichkeit abzuschätzen). Mit anderen Worten, neuronale Netze werden für den Kryptoanalytiker zu einem Werkzeug, um seine Angriffe zu automatisieren und zu optimieren. Der Kryptoanalytiker weist auf die Schwachstelle hin und das neuronale Netz lernt, wie es sie ausnutzt.		In der heutigen Zeit wird der Großteil der Arbeit an Kryptoanalysen von Computern erledigt. Weiterführend wird auch an der Möglichkeit gearbeitet, neuronale Netze zu trainieren, um verschlüsselte Nachrichten mit unbekanntem geheimen Schlüssel zu entschlüsseln. Die Netzwerke werden trainiert, indem Daten in einer Form bereitgestellt werden, welche die Schwachstelle zusammen mit dem Verschlüsselungsschlüssel aufzeigt, bis das Netzwerk in der Lage ist, den Schlüssel (oder seine Wahrscheinlichkeit) für jeden möglichen Chiffretext zu verallgemeinern und vorherzusagen (oder seine Wahrscheinlichkeit abzuschätzen). Mit anderen Worten, neuronale Netze werden für den Kryptoanalytiker zu einem Werkzeug, um seine Angriffe zu automatisieren und zu optimieren. Der Kryptoanalytiker weist auf die Schwachstelle hin und das neuronale Netz lernt, wie es sie ausnutzt.

	== References ==		== References ==

MMaurer: /* References */

2023-12-20T18:20:10Z

References

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Line 97:		Line 97:
	* Yuzhe Wang. A classical cipher-playfair cipher and its improved versions. In 2021 International Conference on Electronic Information Engineering and Computer Science (EIECS), pages 123–126, 2021		* Yuzhe Wang. A classical cipher-playfair cipher and its improved versions. In 2021 International Conference on Electronic Information Engineering and Computer Science (EIECS), pages 123–126, 2021
	* Jean-Philippe Aumasson. Serious Cryptography: A Practical Introduction to Modern Encryption. No Starch Press, USA, 2017.		* Jean-Philippe Aumasson. Serious Cryptography: A Practical Introduction to Modern Encryption. No Starch Press, USA, 2017.
			* Reni Rahmadani, Bagoes Maulana, Muhammad Dominique Mendoza, Andreas Pratama Partogu Hutabarat, and Larson Carstein Raja Aritonang. Combination of rot13 cryptographic algorithm and ecb (electronic codebook) in data security. EAI, 2023.

	[[Category:Documentation]]		[[Category:Documentation]]

MMaurer: /* References */

2023-12-20T18:18:52Z

References

← Older revision		Revision as of 18:18, 20 December 2023
Line 96:		Line 96:
	* Timothy J. Shimeall and Jonathan M. Spring. Introduction to information security a strategic-based approach. 2014		* Timothy J. Shimeall and Jonathan M. Spring. Introduction to information security a strategic-based approach. 2014
	* Yuzhe Wang. A classical cipher-playfair cipher and its improved versions. In 2021 International Conference on Electronic Information Engineering and Computer Science (EIECS), pages 123–126, 2021		* Yuzhe Wang. A classical cipher-playfair cipher and its improved versions. In 2021 International Conference on Electronic Information Engineering and Computer Science (EIECS), pages 123–126, 2021
			* Jean-Philippe Aumasson. Serious Cryptography: A Practical Introduction to Modern Encryption. No Starch Press, USA, 2017.

	[[Category:Documentation]]		[[Category:Documentation]]

MMaurer: /* Historische Chipher und deren Funktionsweise */

2023-12-20T18:17:10Z

Historische Chipher und deren Funktionsweise

← Older revision		Revision as of 18:17, 20 December 2023
Line 2:		Line 2:
	Der grundlegende Überbegriff zu all den in den kommenden Abschnitten beschriebenen Chiffren sind die Substitutionschiffren. Substitutionschiffren verschlüsseln einen Klartext, indem sie jeden Buchstaben oder jedes Symbol im Klartext, gemäß den Anweisungen des Schlüssels und desjenigen Chiffre durch ein anderes Symbol ersetzen. Der Empfänger der Nachricht kann dann mit Hilfe des Chiffre und des passenden Schlüssels diese Substitutionen wieder rückgängig machen und erhält somit den originalen Klartext. Der Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln muss sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt sein. “Rotations Cipher“ und “Shiftcipher“ sind im Umkehrschluss auch Arten von Substitutionschiffren. Ganz im Gegensatz dazu gibt es noch eine zweite Kategorie an Chiffren, die Transpositionschiffren, bei welchen die Einheiten des Klartextes in einer anderen und meist recht komplexen Reihenfolge neu angeordnet werden. Die einzelnen Buchstaben bzw. Symbole selbst bleiben aber unverändert.		Der grundlegende Überbegriff zu all den in den kommenden Abschnitten beschriebenen Chiffren sind die Substitutionschiffren. Substitutionschiffren verschlüsseln einen Klartext, indem sie jeden Buchstaben oder jedes Symbol im Klartext, gemäß den Anweisungen des Schlüssels und desjenigen Chiffre durch ein anderes Symbol ersetzen. Der Empfänger der Nachricht kann dann mit Hilfe des Chiffre und des passenden Schlüssels diese Substitutionen wieder rückgängig machen und erhält somit den originalen Klartext. Der Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln muss sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt sein. “Rotations Cipher“ und “Shiftcipher“ sind im Umkehrschluss auch Arten von Substitutionschiffren. Ganz im Gegensatz dazu gibt es noch eine zweite Kategorie an Chiffren, die Transpositionschiffren, bei welchen die Einheiten des Klartextes in einer anderen und meist recht komplexen Reihenfolge neu angeordnet werden. Die einzelnen Buchstaben bzw. Symbole selbst bleiben aber unverändert.

	[[File:Caesarcipher_bsp.PNG\|400px\|thumb\|right\|Caesar-Chiffre: Verschiebung der Buchstaben um 3 Stellen]]		[[File:Caesarcipher_bsp.PNG\|400px\|thumb\|right\|Caesar-Chiffre: Verschiebung der Buchstaben um 3 Stellen - URL: https://steemit.com/java/@derelias/how-to-code-caesar-cipher-or-caesar-verschluesselung-in-java-or-typecasting-in-java, accessed 20.12.2023]]

	=== Caesar Cipher ===		=== Caesar Cipher ===

MMaurer: /* Frequency Analysis (Häufigkeitsanalyse) */

2023-12-20T18:13:27Z

Frequency Analysis (Häufigkeitsanalyse)

← Older revision		Revision as of 18:13, 20 December 2023
Line 73:		Line 73:
	Die Frequency Analysis ist eine der bekanntesten Chiffretext-Angriffe. Sie basiert auf der Untersuchung der Häufigkeit von Zeichen oder einer Gruppe von Zeichen in einem Geheimtext. In jeder Sprache werden nicht alle Zeichen gleich häufig verwendet. Für jeden Sprachprozentsatz des Vorhandenseins aller Zeichen, die signifikant unterschiedlich sind, hat der in der Sprache geschriebene Text mehrere bestimmte gemeinsame Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, sich von Texten zu unterscheiden, die in anderen Sprachen geschrieben sind. Betrachten wir die englische Sprache sind ”E“, ”T“,”A“ und ”O“ die am häufigsten vorkommenden Buchstaben, wahrend Buchstaben wie ”Z“, ”Q“ und ”X“ am seltensten vorkommen.		Die Frequency Analysis ist eine der bekanntesten Chiffretext-Angriffe. Sie basiert auf der Untersuchung der Häufigkeit von Zeichen oder einer Gruppe von Zeichen in einem Geheimtext. In jeder Sprache werden nicht alle Zeichen gleich häufig verwendet. Für jeden Sprachprozentsatz des Vorhandenseins aller Zeichen, die signifikant unterschiedlich sind, hat der in der Sprache geschriebene Text mehrere bestimmte gemeinsame Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, sich von Texten zu unterscheiden, die in anderen Sprachen geschrieben sind. Betrachten wir die englische Sprache sind ”E“, ”T“,”A“ und ”O“ die am häufigsten vorkommenden Buchstaben, wahrend Buchstaben wie ”Z“, ”Q“ und ”X“ am seltensten vorkommen.

	Der grundlegende Ansatz der Häufigkeitsanalyse besteht darin, zuerst die Häufigkeit von Geheimtextbuchstaben zu zählen und ihnen dann erratene Klartextbuchstaben zuzuordnen. Kommt ein Buchstabe im Chiffretext öfter vor als alle anderen deutet darauf hin, dass dieser Buchstabe im Klartext ”E“ entspricht. ”T“ und ”A“ sind im Englischen auch sehr verbreitet, und könnten somit auch für den Geheimtextbuchstaben in Frage kommen. Daher muss der Kryptoanalytiker möglicherweise mehrere Kombinationen von Zuordnungen zwischen Geheimtext- und Klartextbuchstaben ausprobieren. Somit kann mit dieser Methode, bei einer Anwendung auf z.B. den Ceasar Cipher, sehr schnell der angewandte Schlüssel gefunden werden. Der Playfair-Cipher ist wiederum deutlich schwieriger aufzulösen. Der Hauptgrund besteht daran, dass im Gegensatz zu den im Ceasar Cipher 25 möglichen Monographien, bei dem Playfair-Cipher 25*25 und somit 625 möglichen Digraphen gibt, mit welchen der Klartext verschlüsselt worden sein könnte.		Der grundlegende Ansatz der Häufigkeitsanalyse besteht darin, zuerst die Häufigkeit von Geheimtextbuchstaben zu zählen und ihnen dann erratene Klartextbuchstaben zuzuordnen. Kommt ein Buchstabe im Chiffretext öfter vor als alle anderen deutet das darauf hin, dass dieser Buchstabe im Klartext ”E“ entspricht. ”T“ und ”A“ sind im Englischen auch sehr verbreitet, und könnten somit auch für den Geheimtextbuchstaben in Frage kommen. Daher muss der Kryptoanalytiker möglicherweise mehrere Kombinationen von Zuordnungen zwischen Geheimtext- und Klartextbuchstaben ausprobieren. Somit kann mit dieser Methode, bei einer Anwendung auf z.B. den Ceasar Cipher, sehr schnell der angewandte Schlüssel gefunden werden. Der Playfair-Cipher ist wiederum deutlich schwieriger aufzulösen. Der Hauptgrund besteht daran, dass im Gegensatz zu den im Ceasar Cipher 25 möglichen Monographien, bei dem Playfair-Cipher 25*25 und somit 625 möglichen Digraphen gibt, mit welchen der Klartext verschlüsselt worden sein könnte.

	=== weitere Kryptoanalysen ===		=== weitere Kryptoanalysen ===

MMaurer: /* Brute-Force */

2023-12-20T18:10:37Z

Brute-Force

← Older revision		Revision as of 18:10, 20 December 2023
Line 65:		Line 65:
	=== Brute-Force ===		=== Brute-Force ===

	Brute-Force-Angriffe behandeln das Ausprobieren aller möglichen Zeichenkombinationen, um den "Schlüssel“ zum Entschlüsseln einer verschlüsselten Nachricht zu finden. Während Brute-Force-Angriffe bei kleineren Schlüsselräumen weniger Zeit in Anspruch nehmen, dauert es bei größeren Schlüsselräumen ~~unermesslich lange. Daher ist es unpraktisch und sinnlos Brute-Force-Angriffe auf moderne Verschlüsselungssysteme zu versuchen~~.		Brute-Force-Angriffe behandeln das Ausprobieren aller möglichen Zeichenkombinationen, um den "Schlüssel“ zum Entschlüsseln einer verschlüsselten Nachricht zu finden. Während Brute-Force-Angriffe bei kleineren Schlüsselräumen weniger Zeit in Anspruch nehmen, dauert es bei größeren Schlüsselräumen erheblich länger.

	Im Falle des Ceasar Ciphers ist die Anzahl der verschiedenen Schlüssel auf 26 begrenzt (alle Werte zwischen 0 und 25), sodass ein trivialer Brute-Force-Angriff machbar ist. Im Gegensatz dazu ~~betragt~~ bei dem Vigenère Cipher die Anzahl der möglichen Schlüssel 26^x, also alle möglichen Folgen von Buchstaben der Länge x. Für x, die groß genug sind, verhindert dies Brute-Force-Angriffe.		Im Falle des Ceasar Ciphers ist die Anzahl der verschiedenen Schlüssel auf 26 begrenzt (alle Werte zwischen 0 und 25), sodass ein trivialer Brute-Force-Angriff machbar ist. Im Gegensatz dazu beträgt bei dem Vigenère Cipher die Anzahl der möglichen Schlüssel 26^x, also alle möglichen Folgen von Buchstaben der Länge x. Für x, die groß genug sind, verhindert dies Brute-Force-Angriffe.

	=== Frequency Analysis (Häufigkeitsanalyse) ===		=== Frequency Analysis (Häufigkeitsanalyse) ===

MMaurer: /* aktuelle Anwendungsfälle in Kryptosystemen */

2023-12-20T18:05:54Z

aktuelle Anwendungsfälle in Kryptosystemen

← Older revision		Revision as of 18:05, 20 December 2023
Line 50:		Line 50:
	Danach werden die Digraphen wieder zusammengesetzt und das Ergebnis ist der verschlüsselte Text.		Danach werden die Digraphen wieder zusammengesetzt und das Ergebnis ist der verschlüsselte Text.

	== ~~aktuelle~~ Anwendungsfälle in Kryptosystemen ==		== Aktuelle Anwendungsfälle in Kryptosystemen ==

	Substitutions-Chiffren, wie oben beschrieben, insbesondere die älteren Chiffren, werden nicht mehr ernsthaft verwendet. Grundlegend kann der Ceasar Cipher und weiterführend auch der Vigenère Cipher oder der Playfair Cipher auf keinen Fall als sicher angesehen werden. Der Vigenère Cipher wird zwar mit zunehmender Länge der Schlüssels immer sicherer, allerdings bieten auch längere Schlüssel aufgrund der einfachen Methodik zu wenig Schutz. Aufgrund dessen finden sie auch kaum Verwendung in den Verschlüsselungsalgorithmen von heute. Für derartige Algorithmen ist die Rechenleistung von aktuellen Computer- und Server-Systemen viel zu hoch und sie können in wenigen Sekunden von sogar einfachen Client-Systemen ausgehebelt werden.		Substitutions-Chiffren, wie oben beschrieben, insbesondere die älteren Chiffren, werden nicht mehr ernsthaft verwendet. Grundlegend kann der Ceasar Cipher und weiterführend auch der Vigenère Cipher oder der Playfair Cipher auf keinen Fall als sicher angesehen werden. Der Vigenère Cipher wird zwar mit zunehmender Länge der Schlüssels immer sicherer, allerdings bieten auch längere Schlüssel aufgrund der einfachen Methodik zu wenig Schutz. Aufgrund dessen finden sie auch kaum Verwendung in den Verschlüsselungsalgorithmen von heute. Für derartige Algorithmen ist die Rechenleistung von aktuellen Computer- und Server-Systemen viel zu hoch und sie können in wenigen Sekunden von sogar einfachen Client-Systemen ausgehebelt werden.
Line 56:		Line 56:

	Heutzutage werden derartige Chiffren nur noch von Lehrern als Programmieraufgabe, als einfache offensichtliche Verschlüsselungsmethoden im Internet oder in Capture-the-flag Aufgaben im Bereich der Cybersecurity verwendet.		Heutzutage werden derartige Chiffren nur noch von Lehrern als Programmieraufgabe, als einfache offensichtliche Verschlüsselungsmethoden im Internet oder in Capture-the-flag Aufgaben im Bereich der Cybersecurity verwendet.
			Anwendungsgebiete von ROT13 sind beispielsweise UNIX-Betriebssystemen, Internetforen und Rätsel (damit die Lösung nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist).

MMaurer: /* Playfair Cipher */

2023-12-20T17:55:40Z

Playfair Cipher

← Older revision		Revision as of 17:55, 20 December 2023
Line 41:		Line 41:
	[[File:Playfair_cipher.PNG\|350px\|thumb\|right\|Playfair Cipher-Quadrat]]		[[File:Playfair_cipher.PNG\|350px\|thumb\|right\|Playfair Cipher-Quadrat]]

	Ein weiterer symmetrischer, monoalphabetischer Substitutionalgorithmus ist der Playfair ~~Chipher~~, welcher 1854 vom britischen Wissenschaftler Charles Wheatstone Playfair erfunden wurde. Lange Zeit galt der Playfair-Algorithmus als sicheres Verschlüsselungsverfahren. Seine Verschlüsselungsideen sind in Bezug auf Netzwerksicherheit und Datenverschlüsselung weit verbreitet. Der Playfair Cipher ist ein Verschlüsselungsalgorithmus, der zweibuchstabige Silben im Klartext als Einheit verwendet und in Chiffretext umwandelt. Der ursprüngliche Algorithmus kann 26 ¨ ×26 Buchstabenpaare verwenden, obwohl er eine etwas flachere Häufigkeitsverteilungskurve als Klartext hat.		Ein weiterer symmetrischer, monoalphabetischer Substitutionalgorithmus ist der Playfair Cipher, welcher 1854 vom britischen Wissenschaftler Charles Wheatstone Playfair erfunden wurde. Lange Zeit galt der Playfair-Algorithmus als sicheres Verschlüsselungsverfahren. Seine Verschlüsselungsideen sind in Bezug auf Netzwerksicherheit und Datenverschlüsselung weit verbreitet. Der Playfair Cipher ist ein Verschlüsselungsalgorithmus, der zweibuchstabige Silben im Klartext als Einheit verwendet und in Chiffretext umwandelt. Der ursprüngliche Algorithmus kann 26 ¨ ×26 Buchstabenpaare verwenden, obwohl er eine etwas flachere Häufigkeitsverteilungskurve als Klartext hat.

	Für die Verschlüsselung wird eine 5x5 Tabelle benötige, welche mit dem Schlüssel befüllt wird und in weiterer Folge als Schlüssel zur Verschlüsselung dient. Weitere leere Felder werden mit dem Alphabet in alphabetischer Reihenfolge aufgefüllt. Wichtig ist dabei, ~~das~~ jeder Buchstabe immer nur ~~1 Mal~~ vorkommen darf. Danach wird der Klartext in Paare von immer 2 Buchstaben, sogenannte Digraphen, getrennt. Ist die Anzahl der Buchstaben ungerade oder sind in einem Digraphen 2 gleiche Buchstaben werden weitere Buchstaben hinzugefugt. Um die Digraphen zu verschlüsseln gibt es 3 Methoden.		Für die Verschlüsselung wird eine 5x5 Tabelle benötige, welche mit dem Schlüssel befüllt wird und in weiterer Folge als Schlüssel zur Verschlüsselung dient. Weitere leere Felder werden mit dem Alphabet in alphabetischer Reihenfolge aufgefüllt. Wichtig ist dabei, dass jeder Buchstabe immer nur einmal vorkommen darf. Danach wird der Klartext in Paare von immer 2 Buchstaben, sogenannte Digraphen, getrennt. Ist die Anzahl der Buchstaben ungerade oder sind in einem Digraphen 2 gleiche Buchstaben werden weitere Buchstaben hinzugefugt. Um die Digraphen zu verschlüsseln gibt es 3 Methoden.
	* Wenn die beiden Buchstaben in ~~der selben~~ Zeile der 5x5 Tabelle stehen, wird jeder Buchstabe zu dem ihm rechtsstehenden Buchstaben.		* Wenn die beiden Buchstaben in derselben Zeile der 5x5 Tabelle stehen, wird jeder Buchstabe zu dem ihm rechtsstehenden Buchstaben.
	* Wenn die beiden Buchstaben in ~~der selben~~ Spalte der 5x5 Tabelle stehen, wird jeder Buchstabe zu dem von ihm aus darunterstehenden Buchstaben.		* Wenn die beiden Buchstaben in derselben Spalte der 5x5 Tabelle stehen, wird jeder Buchstabe zu dem von ihm aus darunterstehenden Buchstaben.
	* Trifft keiner der beiden Fällt zu, wird ein Rechteck mit 2 weiteren Buchstaben geformt. Es wird der Buchstabe aus dem Klartext zu dem horizontalen ~~Gegenuber~~ aus dem Rechteck.		* Trifft keiner der beiden Fällt zu, wird ein Rechteck mit 2 weiteren Buchstaben geformt. Es wird der Buchstabe aus dem Klartext zu dem horizontalen Gegenüber aus dem Rechteck.

	Danach werden die Digraphen wieder zusammengesetzt und das Ergebnis ist der verschlüsselte Text.		Danach werden die Digraphen wieder zusammengesetzt und das Ergebnis ist der verschlüsselte Text.

	== aktuelle Anwendungsfälle in Kryptosystemen ==		== aktuelle Anwendungsfälle in Kryptosystemen ==