Tabula recta - Tabula recta
In der Kryptographie ist die tabula recta (von lateinisch tabula rēcta ) eine quadratische Alphabettabelle, von der jede Zeile durch Verschieben der vorherigen nach links entsteht. Der Begriff wurde 1508 vom deutschen Schriftsteller und Mönch Johannes Trithemius erfunden und in seiner Trithemius-Chiffre verwendet .
Trithemius-Chiffre
Die Trithemius-Chiffre wurde von Johannes Trithemius in seinem Buch Polygraphia veröffentlicht , das als das erste veröffentlichte Werk zur Kryptologie gilt .
Trithemius verwendet , um die tabula recta eine definieren Polyalphabetische Substitution , die äquivalent war Leon Battista Alberti ‚s Chiffrierscheibe Ausnahme , dass die Reihenfolge der Buchstaben in dem Zielalphabet nicht gemischt wird. Die tabula recta wird oft bei der Diskussion von Prä-Computer-Chiffren genannt, einschließlich der Vigenère-Chiffre und der weniger bekannten Autokey-Chiffre von Blaise de Vigenère . Alle polyalphabetischen Chiffren, die auf der Caesar-Chiffre basieren, können mit der Tabula recta beschrieben werden .
Die tabula recta verwendet ein Buchstabenquadrat mit den 26 Buchstaben des Alphabets, gefolgt von 26 Reihen zusätzlicher Buchstaben, die jeweils einmal von der darüber liegenden nach links verschoben sind. Dies erzeugt im Wesentlichen 26 verschiedene Caesar-Chiffren .
Der resultierende Geheimtext erscheint als zufälliger String oder Datenblock. Durch die variable Verschiebung werden natürliche Buchstabenfrequenzen ausgeblendet. Wenn ein Codebrecher jedoch weiß, dass diese Methode verwendet wurde, wird sie leicht zu knacken. Die Chiffre ist anfällig für Angriffe, da ihr ein Schlüssel fehlt , wodurch das Prinzip der Kryptologie von Kerckhoff verletzt wird .
Verbesserungen
1553 wurde von Giovan Battista Bellaso eine wichtige Erweiterung der Methode des Trithemius entwickelt , die heute als Vigenère-Chiffre bezeichnet wird . Bellaso fügte einen Schlüssel hinzu, der verwendet wird, um das Umschalten des Chiffrieralphabets mit jedem Buchstaben zu diktieren. Diese Methode wurde Blaise de Vigenère fälschlicherweise zugeschrieben , der 1586 eine ähnliche Autokey-Chiffre veröffentlichte.
Die klassische Trithemius-Chiffre (mit einer Verschiebung um eins) entspricht einer Vigenère-Chiffre mit ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ als Schlüssel. Es entspricht auch einer Caesar-Chiffre, bei der die Verschiebung mit jedem Buchstaben um 1 erhöht wird, beginnend bei 0.
Verwendung
Innerhalb der tabula recta wird jedes Alphabet gegenüber dem darüber liegenden um einen Buchstaben nach links verschoben. Dies bildet 26 Reihen verschobener Alphabete, die mit einem Alphabet enden, das mit Z beginnt (wie im Bild gezeigt). Getrennt von diesen 26 Alphabeten gibt es oben eine Kopfzeile und links eine Kopfspalte, die jeweils die Buchstaben des Alphabets in AZ-Reihenfolge enthalten.
Die tabula recta kann auf verschiedene äquivalente Arten zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Text verwendet werden. Am häufigsten wird die linke Kopfzeile für die Klartextbriefe verwendet, sowohl bei der Verschlüsselung als auch bei der Entschlüsselung. Diese Verwendung wird hier beschrieben. Um eine Trithemius-Chiffre zu entschlüsseln, sucht man zunächst in der tabula recta die zu entschlüsselnden Buchstaben: erster Buchstabe in der ersten inneren Spalte, zweiter Buchstabe in der zweiten Spalte usw.; der Buchstabe direkt ganz links in der Kopfzeile ist der entsprechende entschlüsselte Klartext-Buchstabe. Unter der Annahme einer Standardverschiebung von 1 ohne Verwendung eines Schlüssels würde der verschlüsselte Text HFNOS zu HALLO (H->H, F->E, N->L, O->L, S->O) entschlüsselt. Um zum Beispiel den zweiten Buchstaben dieses Textes zu entschlüsseln, suchen Sie zuerst das F in der zweiten inneren Spalte, gehen Sie dann direkt nach links, ganz links in die Kopfspalte, um den entsprechenden Klartextbuchstaben zu finden: E.
Die Daten werden in umgekehrter Weise verschlüsselt, indem zuerst jeder Klartextbuchstabe der Nachricht in der ganz linken Kopfzeile der tabula recta lokalisiert und auf den entsprechenden entsprechenden Buchstaben in den inneren Spalten abgebildet wird. Der erste Buchstabe der Nachricht wird beispielsweise in der linken Kopfzeilenspalte gefunden und dann dem Buchstaben direkt gegenüber in der Spalte mit der Überschrift "A" zugeordnet. Der nächste Buchstabe wird dann dem entsprechenden Buchstaben in der Spalte mit der Überschrift "B" zugeordnet, und dies wird fortgesetzt, bis die gesamte Nachricht verschlüsselt ist. Wenn man sich vorstellt, dass die Trithemius-Chiffre den Schlüssel ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ hat, kann man sich den Verschlüsselungsprozess auch so vorstellen, dass er für jeden Buchstaben den Schnittpunkt der Zeile mit dem zu verschlüsselnden Buchstaben mit der Spalte findet, die dem aktuellen Buchstaben des Schlüssels entspricht. Der Buchstabe, bei dem sich diese Zeile und Spalte kreuzen, ist der Geheimtextbuchstabe.
Programmgesteuert ist die Chiffre berechenbar, das Zuweisen von , dann der Verschlüsselungsprozess ist . Die Entschlüsselung folgt dem gleichen Prozess, wobei Chiffretext und Klartext ausgetauscht werden. key kann als der Wert eines Buchstabens aus einem begleitenden Chiffretext in einem laufenden Schlüssel cipher , eine Konstante für eine Caesar-Chiffre oder ein nullbasierter Zähler mit einer bestimmten Periode in Trithemius' Verwendung definiert werden.
Verweise
Zitate
Quellen
- Salomon, David (2005). Codierung für Daten- und Computerkommunikation . Springer. ISBN 0-387-21245-0.
- Salomon, David (2003). Datenschutz und Sicherheit . Springer. ISBN 0-387-00311-8.
- König, Franz X. (1989). Moderne Ritualmagie: Der Aufstieg des westlichen Okkultismus (2. Aufl.). Prisma-Presse. ISBN 1-85327-032-6.
- Kahn, David (1996). Die Codebrecher . Simon und Schuster. ISBN 0-684-83130-9.