Kryptologie: Lauftext-Chiffrierung- Ansätze zur Kryptoanalyse

Kryptologie

Lauftext-Chiffrierung - Ansätze zur Kryptoanalyse

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(... die natürlich in der Praxis kombiniert werden.)

0. Ansatz: Exhaustion

Anwendbar, wenn die Quelle des Schlüssels (z. B. ein bestimmtes Buch) bekannt ist. Hat es die Gesamtlänge q, so sind bei einem Geheimtext der Länge r nur q-r Anfangsstellen durchzuprobieren.

1. Ansatz: Wahrscheinliches Wort

Im Beispiel: Das Wort MORGEN, über den Geheimtext geschoben und an jeder Stelle probeweise subtrahiert, ergibt ab Position 9 als Ergebnis efreit. Das klingt nach »befreit« oder »gefreit«. Im ersten Fall wäre der davorstehende Klartextbuchstabe e, im zweiten z. Das erste klingt plausibler und lässt schon das richtige Zitat anklingen.

Als mögliches Hilfsmittel, um das Wort »befreit« aufzustöbern, könnte eine vollständige Textsuche in einer Literatursammlung dienen.

2. Ansatz: Häufige Wortteile

Hier ist auch nützlich, dass sowohl Klartext als auch Schlüssel sinnvolle Texte ergeben sollen. Man kann also erwarten, wenn man Wörter oder Wortteile wie

  EIN ICH NDE DIE UND DER CHE END GEN SCH UNG DAS
  CHEN HEIT KEIT SICH ABER WIRD SIND ODER AUCH NACH ALSO DOCH EINS

über den Geheimtext schiebt, an vielen Stellen Differenzen zu finden, die plausible Trigramme, Tetragramme, ... sind und sich zu sinnvollen Texten ergänzen lassen.

Was davon zum Klartext und was zum Schlüssel gehört, muss natürlich Stück für Stück zusammengepuzzelt werden.

Nützlich ist auch, sich typische Kombinationen wie

   EIN  + EIN  = IQA
   DER  + DER  = GII
   HEIT + HEIT = OIQM

oder im Englischen

   THE  + THE  = MOI

zu merken, die mit recht hoher Sicherheit nur auf diese Weise entstanden sind.

3. Ansatz: Häufigkeitsanalyse

Sind p₀, p₁, ... p_n-1 die Buchstabenhäufigkeiten der (stochastischen) Sprache M, so haben Lauftext-Chiffrate die typischen Häufigkeiten

q_h = S_i+j=h p_i × p_j für 0 £ h £ n-1.

Die Häufigkeitsverteilung ist etwas abgeflacht, gibt aber doch einen Hinweis auf die Art der Verschlüsselung.

Beispiel: Deutsch (Angaben in Prozent).

 A   B   C   D   E   F   G   H   I   J   K   L   M  
4.2 2.6 2.3 2.4 5.0 3.7 3.7 4.3 5.8 2.9 3.7 4.4 4.9

 N   O   P   Q   R   S   T   U   V   W   X   Y   Z 
3.2 3.0 3.1 3.3 5.7 3.4 3.2 3.4 5.9 4.5 3.9 3.9 3.6

Koinzidenzindex = 0.0411.

Beispiel: Englisch (Angaben in Prozent).

 A   B   C   D   E   F   G   H   I   J   K   L   M  
4.3 3.5 3.2 2.5 4.7 3.8 4.4 4.4 4.8 2.9 3.5 4.5 4.3

 N   O   P   Q   R   S   T   U   V   W   X   Y   Z 
3.1 3.2 3.6 3.0 4.4 4.5 4.0 3.2 4.9 4.7 3.8 3.3 3.5

Koinzidenzindex = 0.0400.

4. Ansatz: Häufige Buchstabenkombinationen

Die Häufigkeitsanalyse (3. Ansatz) ist zunächst nicht besonders ergiebig. FRIEDMAN hat daraus aber ein systematisches Vorgehen entwickelt, das ohne bekannten Klartext auskommt und im nächsten Abschnitt behandelt wird.

Autor: Klaus Pommerening, 14. Januar 2000; letzte Änderung: 9. Juli 2002

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