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Geheimschriften

Kryptographie

 

Beschreibung der Aufgabe:
diese Anleitung zeigt ihnen Schritt für Schritt den Weg zum Entschlüsseln der Geheimschrift.

Zur Veranschaulichung dieser Verschlüsselung kann man die folgende Tabelle, die nach ihrem Erfinder auch "Vignère-Quadrat" genannt wird verwenden.

Beispiel:
Jetzt möchte ich ihnen kurz zeigen, wie sie das Vigenère-Quadrat verwenden können. Angenommen wir wollen eine Nachricht verschlüsseln. Das Passwort sei: GHOETE und die Nachricht "ich bin der geist der stets verneint".

Um den Text zu verschlüsseln, sucht man nun zuerst die "G"-Zeile, weil G der erste Buchstabe des Passworts ist. Die "G"-Zeile ist sinnigerweise die, welche mit einem "G" beginnt. Der erste Buchstabe der Nachricht ist ein "i". Also gehen in die "i"-Spalte. Nun verfolgen wir Zeile und Spalte: in Zeile "G" steht in der Spalte "i" das Zeichen "O". Das ist der erste Buchstabe unseres verschlüsselten Textes.

Genauso verfahren wir mit den restlichen Buchstaben. Sobald wir am Ende des Passworts angekommen sind, beginnen wir wieder mit dessen erstem Buchstaben.

Als Ergebnis erhalten wir das Chiffre: OQL UPR JSV ZLMYH HXY WZTXL CIXBIBUX

Um einen Text zu entschlüsseln, geht man genau umgekehrt vor.

erlaubte Hilfsmittel

Hilfsmittel:
um das Chiffre zu knacken, müssen wir zunächst erraten, wie lang das Passwort ist. Denn sobald wir dessen Länge kennen, brauchen wir nur noch 1 oder 2 Wörter zu erraten und können damit vielleicht das ganze Passwort rekonstruieren.

Dabei kommt uns der Umstand zu Hilfe, dass das Passwort wesentlich kürzer ist als der Text. Es ist sehr wahrscheinlich, dass es also gleiche Wörter gibt, die mit dem gleichen Teil des Passworts verschlüsselt wurden: und damit den gleichen Chiffretext erhalten haben.

Gelingt es uns, möglichst viele solche Übereinstimmungen zu finden, brauchen wir nur noch die Abstände dazwischen zu messen und zu vergleichen. In diese Abstände muss das Passwort jeweils 1 oder mehrmals hineinpassen: sie müssen also einen kleinsten gemeinsamen Teiler haben. Und: dieser ist wiederum sehr wahrscheinlich die Länge des Passworts.

Hilfsmittel 1 - Übereinstimmungen suchen:

nach Zeichenfolge suchen:

die geheime Botschaft:

 

Hilfsmittel 2 - Abstände messen:
hier können sie sich die Abstände ausrechnen lassen. Markieren und kopieren sie dazu einen Textabschnitt (mit <STRG>+<C> auf ihrer Tastatur) und fügen sie ihn dann hier ein (<STRG>+<V>).

Hilfsmittel 3 - Wörter nach Länge sortieren:
um die Suche nach Wiederholungen zu vereinfachen, können sie hier die Wörter der Nachricht ihrer Länge nach sortieren lassen
Das Sortieren dauert einige Sekunden!

 

Lösung:

Eine Erklärung Schritt für Schritt.
Hier nur weiter lesen, falls sie allein nicht weiter kommen.

Passwort knacken:
sobald wir die Länge des Passworts erraten haben, wird es einfacher.

Die besonders kurzen Wiederholungen können wir ignorieren - sie sind ohnehin sehr unwahrscheinlich. Aus der geringen Zahl der Wiederholungen sehen wir bereits, dass das Passwort wahrscheinlich mehr als 5 Zeichen haben wird.

Betrachten wir einige Wiederholungen:

Wiederholungen Abstände
ra* 12,216,528
grzp 132
svwb 156
ccfwut 108

Jetzt suchen wir also nur noch den größten gemeinsamen Teiler: und erhalten als Ergebnis: 12!
Unser Passwort hat also die Länge 12. Das macht die Sache wesentlich einfacher...

Nun können wir den Text in Blöcke gleicher Länge teilen. Wir wissen: jedes 1. Zeichen eines Blocks wurde dann mit dem ersten Zeichen des Passworts verschlüsselt. Das 2. mit dem 2. des Passworts... wir müssen also nur noch ein einziges Wort erraten um das Passwort knacken zu können.

Passwort:

 

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Lösung:
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