Kryptologie Andere Anwendungen der Lauftext-Analyse

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Verwendung des gleichen Schlüssels

... bei einer aperiodischen polyalphabetischen Chiffre mit dem Standard-Alphabet als primärem Alphabet (z. B. XOR).

Diese Wiederverwendung ist mit Hilfe der Zeichenkoinzidenz zu erkennen.

Erstes Kryptogramm:

Zweites Kryptogramm:

Die Differenz der Geheimtexte ergibt

d_i - c_i = b_i - a_i,

Historische Bemerkung

Aus dieser Tätigkeit bestand eine wesentliche Beschäftigung der Kryptoanalytiker im zweiten Weltkrieg und auch noch danach: Insbesondere für Fernschreibverbindungen wurden additive (meist XOR) Stromchiffren mit sehr langer Periode verwendet, wobei sich bei genügend hohem Nachrichtenaufkommen an einem Tag doch gelegentlich Stellen in verschiedenen Geheimtexten fanden, in denen der Zustand des Schlüsselerzeugers identisch war; die Suche nach solchen Stellen hieß »Tiefenanalyse« (in-depth-analysis) und wurde vor allem durch Koinzidenzberechnungen ermöglicht. Der zweite Schritt war dann die Analyse der durch Subtraktion entstandenen Lauftext-»Geheimtexte« mit Hilfe der bereits beschriebenen Ansätze.

Die bekanntesten Erfolge dieser Methode sind:

• Das Brechen des Chiffrier-Fernschreibers von Lorenz (»Chiffrierzusatz«) durch die Briten im zweiten Weltkrieg.
• Das Brechen der B21 von Hagelin 1931 und des Siemens-Geheimschreibers 1940 in Schweden durch Arne Beurling.
• Das Projekt Venona, wo von US-Amerikanern noch in den Fünfziger-Jahren des 20. Jahrhundert sowjetische Geheimtexte teilweise gebrochen wurden, was unter unter anderem zur Entlarvung der Atom-Spione Rosenberg führte. Die Sowjets verwendeten zwar theoretisch ein One-Time-Pad, in der Praxis wurden aus Nachlässigkeit oder Mangel an Schlüsselmaterial relativ oft Schlüsselteile wiederverwendet.

Große Perioden

Die zweite Anwendung betrifft die TRITHEMIUS-BELASO-Chiffre mit einer (bereits identifizierten) großen Periode l - so groß, dass das Zurechtrücken der Alphabete nicht meht klappt.

Dies kan man als Spezialfall der ersten Anwendung auffassen: Der zweite Geheimtext ist einfach der um l Stellen verschobene erste:

c_i+l - c_i = a_i+l - a_i.