Die Vigenère-Verschlüsselung ist ein Verschlüsselungsverfahren aus dem 16. Jahrhundert. Es galt lange Zeit als unlösbar. Erst nach 300 Jahren konnte es zum ersten Mal geknackt werden.
Vorgehen zum Verschlüsseln
Ähnlich wie bei der Caesar-Verschlüsselung werden die einzelnen Buchstaben des Klartextes im Alphabet zyklisch weitergeschoben. Die entscheidende neue Idee ist jedoch, nicht jeden Buchstaben um denselben Wert zu verschieben, sondern stattdessen ein Codewort als Schlüssel zu verwenden und den 1. Buchstaben des Textes mit dem 1. Buchstaben des Schlüssels, den 2. mit dem 2. des Schlüssels, usw. zu verschieben. Am Ende des Schlüssels wird wieder mit dem 1. Buchstaben begonnen.
Beispiel
Text: FISCHERSFRITZFISCHTFRISCHEFISCHE Schlüssel: ZUNGENBRECHER
Jetzt werden die Zeichen einzeln mit einer Caesarverschiebung verschlüsselt. Das F wird mit Z (also 25) verschlüsselt, das I mit U (also 20) usw.
Klartext: FISCHERSFRITZFISCHTFRISCHEFISCHE
Schlüssel: ZUNGENBRECHERZUNGENBRECHERZUNGEN
Geheimtext: ECFILRSJJTPXQECFILGGIMUJLVECFILRAlso ist der Geheimtext nach dem Verschlüsseln: ECFILRSJJTPXQECFILGGIMUJLVECFILR.
Vorgehen zum Entschlüsseln
Das Entschlüsseln funktioniert fast genau wie das Verschlüsseln. Du verwendest dasselbe Codewort, allerdings verschiebst du die Buchstaben des Geheimtexts im Alphabet zurück, um den Klartext zu erhalten.
Sicherheit des Verfahrens
Das Verfahren gilt heute nicht mehr als sicher. Mit langen Schlüsseln ist eine Entzifferung zwar nur schwer möglich. Dadurch dass gleiche Buchstaben im Klartext zu unterschiedlichen Buchstaben im Geheimtext verschlüsselt werden, ist eine Häufigkeitsanalyse der Buchstaben nutzlos. Auch die Anzahl der möglichen Schlüssel ist zu groß für einen Brute-Force-Angriff, der alle Schlüssel durchprobiert. Insofern ist die Vigenère-Verschlüsselung sehr viel sicherer als die Caesar-Verschlüsselung.
Kryptoanalyse
Es gibt jedoch auch hier systematische Analysen, um die Verschlüsselung zu entziffern. Normalerweise versuchst du zunächst, die Schlüssellänge zu bestimmen. Hast du dies geschafft, teilst du den Text in entsprechend lange Blöcke ein. Da der 1. Buchstabe von jedem der Blöcke mit demselben Buchstaben verschlüsselt ist, kannst du diese zusammen als Caesar-verschlüsselt ansehen, ebenso alle 2. Buchstaben, alle 3. Buchstaben usw.
Die Caesar-Verschlüsselung ist dann mittels Häufigkeitsanalysen wieder leicht entschlüsselbar.
Aber wie findest du die Schlüssellänge heraus? Durch Ausprobieren. Es gibt nicht viele mögliche Schlüssellängen. Vielleicht 10, vielleicht auch 100. Mit Computerunterstützung kein Problem.
Anmerkungen
Wenn du dagegen einen zufällig erstellten Schlüssel verwendest, der genauso lang ist wie der Klartext, und wenn du diesen nur ein einziges Mal benutzt, so ist die Verschlüsselung perfekt sicher, kann also Kenntnis des Schlüssels nicht geknackt werden. Dieses Verfahren nennt sich One-Time-Pad. Die Schwierigkeit liegt darin, in vertretbarer Zeit wirklich zufällige Zahlen zu generieren. Dies ist mit dem Computer nur schwer möglich. In den meisten Fällen handelt es sich um Pseudozufallszahlen, also Zahlen, die zufällig aussehen, aber berechenbar sind. Hier kryptographisch sichere Zufallszahlengeneratoren zu finden, ist sehr wichtig für die Sicherheit der Verfahren. Eine Ausnahme bietet zum Beispiel die Webseite Random.org, die wirklich zufällige Zahlen generiert.
Du kannst zum Verschlüsseln das Vigenére-Quadrat als Hilfsmittel benutzen.
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