Kryptologie: Caesar

Kryptologie

Verschiebechiffren (CAESAR)

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Allgemeine Beschreibung

Das Alphabet S sei eine endliche Gruppe G mit Gruppenoperation *. Als Schlüsselraum wird ebenfalls K = G genommen. Für k Î K sei

f_k : S^* ® S^*

die Fortsetzung der Rechtstranslation f_k(s) = s*k für s Î S, also

f_k(a₁,...,a_r) : = (a₁*k,...,a_r*k) für a = (a₁,...,a_r) Î S^r.

Effektive Schlüssellänge: d(F) = ²log(n).

Der Schlüsselraum ist also ziemlich klein und kann leicht vollständig durchsucht werden - Beispiel folgt.

Beispiele

1.) Original-CAESAR: Hier ist S = {A,...Z} = Z₂₆ [in Wirklichkeit benutzten die Römer allerdings ein kleineres Alphabet ohne J, U und W], also A « 0, B « 1, ..., Z « 25. Verwendet wurde von Caesar k = 3, also nur ein fester Schlüssel. Die Verschlüsselung sieht dann im Beispiel so aus:

      C A E S A R  | +3  (Klartext)
      -----------
      F D H V D U

Eine solche »Vorbehandlung« wie die Zuordnung A « 0 usw., die nicht geheim ist, gibt es bei so gut wie allen Verschlüsselungsverfahren; modernes Beispiel ist die Wiedergabe von Dateien durch Bit- oder Bytefolgen. Eine derartige Transformation, die insbesondere nicht von einem Schlüssel abhängt, wird Codierung genannt.

Es gibt allerdings auch Chiffrierung mit Hilfe eines Codebuchs, das geheimgehalten wird. Auch für diesen Fall sollte der begrifflichen Klarheit halber nicht die Bezeichnung »Codierung« verwendet werden.

[Der Sprachgebrauch ist, auch in der kryptologischen Literatur, nicht ganz einheitlich; oft werden Chiffren als Codes bezeichnet, manchmal als »geheime Codes«. Im »Alltagssprachgebrauch« (Presse, Literatur) werden die Begriffe »Codierung« und »Chiffrierung«, ebenso »Code« und »Chiffre« bunt durcheinandergemischt.]

Wir merken uns:

Chiffre oder Verschlüsselung: Transformation, die von einem geheimen Schlüssel abhängt und daher nur von genau bestimmten Zielpersonen rückgängig gemacht werden kann.

Codierung: Transformation, die nicht geheim ist und daher von jedem rückgängig gemacht werden kann.

2.) ROT13.

3.) XOR.

Autor: Klaus Pommerening, 29. September 1999; letzte Änderung: 12. Oktober 2002.

E-Mail an Pommerening@imsd.uni-mainz.de.