Die Kunst der Geheimsprache: Eine Anleitung zum Schreiben in Codes

Grundlagen der Verschlüsselung: Codes und Chiffren

Bevor wir in die Praxis eintauchen, ist es wichtig, den Unterschied zwischen einem Code und einer Chiffre zu verstehen. Ein Code ersetzt ganze Wörter oder Phrasen durch andere Wörter oder Symbole. Zum Beispiel könnte die Nachricht „Der Adler ist gelandet“ für „Die Mission war erfolgreich“ stehen. Eine Chiffre hingegen operiert auf der Ebene einzelner Buchstaben. Sie ersetzt oder ordnet die Buchstaben einer Nachricht nach einem bestimmten System neu an. In diesem Leitfaden konzentrieren wir uns auf Chiffren, da sie flexibler sind und ohne ein umfangreiches Codebuch erstellt werden können.

Einfache Substitutionschiffren: Buchstaben ersetzen

Substitutionschiffren sind die bekannteste Form der Verschlüsselung. Das Prinzip ist einfach: Jeder Buchstabe des Alphabets wird systematisch durch einen anderen Buchstaben oder ein Symbol ersetzt. Der Schlüssel zur Entschlüsselung liegt darin, dieses System zu kennen.

Die Cäsar-Verschiebung: Ein Klassiker aus der Antike

Die Cäsar-Chiffre ist eine der ältesten und einfachsten Verschlüsselungsmethoden, benannt nach Julius Cäsar, der sie für seine militärische Korrespondenz nutzte. Das Prinzip besteht darin, jeden Buchstaben im Klartext um eine feste Anzahl von Stellen im Alphabet zu verschieben.

Diese feste Anzahl ist der Schlüssel. Wählen wir zum Beispiel einen Schlüssel von 3, wird A zu D, B zu E, C zu F und so weiter. Wenn man am Ende des Alphabets ankommt, beginnt man wieder von vorne. Z wird also zu C.

Beispiel mit Schlüssel 3:

• Klartext: GEHEIME BOTSCHAFT
• Verschlüsselter Text: JHKHLPH ERWVFKDIW

Um eine Nachricht zu verschlüsseln, folgen Sie diesen Schritten:

1. Wählen Sie einen Schlüssel (eine Zahl zwischen 1 und 25).
2. Schreiben Sie das Alphabet auf.
3. Schreiben Sie darunter das verschobene Alphabet. Bei einem Schlüssel von 3 beginnt die zweite Zeile mit D.
4. Ersetzen Sie jeden Buchstaben Ihrer Nachricht durch den entsprechenden Buchstaben aus dem verschobenen Alphabet.

Der Nachteil dieser Methode ist ihre geringe Sicherheit. Da es nur 25 mögliche Schlüssel gibt, kann ein Angreifer einfach alle Möglichkeiten durchprobieren (eine sogenannte Brute-Force-Attacke).

Die Atbash-Chiffre: Das Alphabet umkehren

Die Atbash-Chiffre ist eine hebräische Verschlüsselungsmethode, die noch einfacher ist als die Cäsar-Chiffre. Hier wird das Alphabet einfach umgekehrt: A wird zu Z, B zu Y, C zu X und so weiter. Es gibt keinen Schlüssel, das System ist fix. Dies macht es extrem einfach zu verwenden, aber auch extrem unsicher, sobald die Methode bekannt ist.

• Klartext: ANGRIFF
• Verschlüsselter Text: ZMTIRUU

Die Schlüsselwort-Chiffre: Eine persönliche Note

Eine deutlich sicherere Substitutionsmethode verwendet ein Schlüsselwort, um ein gemischtes Alphabet zu erstellen. Dies erhöht die Anzahl der möglichen Schlüssel dramatisch und macht ein einfaches Ausprobieren unmöglich.

So erstellen Sie eine Schlüsselwort-Chiffre:

1. Wählen Sie ein Schlüsselwort, zum Beispiel KRYPTOGRAFIE.
2. Entfernen Sie alle doppelten Buchstaben aus dem Wort: KRYPTOGAFIE.
3. Beginnen Sie Ihr Chiffre-Alphabet mit diesen Buchstaben.
4. Füllen Sie den Rest des Alphabets mit den verbleibenden Buchstaben in ihrer normalen Reihenfolge auf.

Beispiel mit Schlüsselwort KRYPTOGRAFIE:

• Klartext-Alphabet: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
• Chiffre-Alphabet: K R Y P T O G A F I E B C D H J L M N Q S U V W X Z

Verschlüsseln wir nun eine Nachricht:

• Klartext: TREFFPUNKT UM ZEHN
• Verschlüsselter Text: PESSNNUQPK UQ CSBQ

Diese Methode ist wesentlich robuster, da der Schlüssel das gesamte Wort ist und nicht nur eine einfache Zahl.

Transpositionschiffren: Buchstaben neu anordnen

Im Gegensatz zur Substitution werden bei der Transposition die Buchstaben nicht ersetzt, sondern nur neu angeordnet. Die ursprünglichen Buchstaben bleiben erhalten, aber ihre Reihenfolge wird verändert.

Die Gartenzaun-Chiffre: Im Zickzack zur Geheimbotschaft

Diese Chiffre ist einfach zu visualisieren. Die Nachricht wird im Zickzack über eine imaginäre Anzahl von Zeilen (den „Gartenzaun“) geschrieben. Die Anzahl der Zeilen ist der Schlüssel.

Beispiel mit 2 Zeilen (Schlüssel = 2):

Schreiben Sie die Nachricht DIES IST EINE GEHEIME NACHRICHT abwechselnd auf zwei Zeilen:

D . E . I . T . I . E . E . E . M . N . C . R . C . T
. I . S . S . E . N . G . H . I . E . A . H . I . H .

Lesen Sie nun zuerst die obere Zeile und dann die untere Zeile aus, um den verschlüsselten Text zu erhalten:

DEITIEEEMNCRCT ISSENGEHIEAHIH

Zur Entschlüsselung muss der Empfänger die Länge der Nachricht und den Schlüssel kennen. Er kann dann berechnen, wie viele Zeichen auf jede Zeile gehören, die Zeilen wieder untereinanderschreiben und die Nachricht im Zickzack lesen.

Symbolbasierte Codes: Mehr als nur Buchstaben

Manchmal ist es effektiver, Buchstaben vollständig durch Symbole zu ersetzen. Dies verschleiert die Nachricht auf den ersten Blick noch stärker.

Die Freimaurer-Chiffre (Pigpen-Chiffre)

Die Freimaurer-Chiffre ist eine geometrische Substitutionschiffre. Sie verwendet ein Rastersystem, um jedem Buchstaben ein einzigartiges Symbol zuzuweisen. Das Grundsystem besteht aus zwei Rastern und zwei Kreuzen:

• Ein Tic-Tac-Toe-Gitter (#) für die Buchstaben A bis I.
• Ein weiteres Tic-Tac-Toe-Gitter mit Punkten für die Buchstaben J bis R.
• Ein X-förmiges Kreuz für die Buchstaben S bis V.
• Ein weiteres X-förmiges Kreuz mit Punkten für die Buchstaben W bis Z.

Der Buchstabe wird durch den Teil des Gitters oder Kreuzes dargestellt, in dem er sich befindet. Zum Beispiel wäre der Buchstabe 'A' ein nach rechts offenes Quadrat, während 'B' ein unten offenes Quadrat wäre. Der Buchstabe 'S' wäre ein einfaches 'V'. Da sie rein visuell ist, ist sie schwer ohne Stift und Papier zu entziffern.

Morsecode: Punkte und Striche

Obwohl es sich technisch gesehen um eine Codierung und nicht um eine Geheimchiffre handelt, ist der Morsecode eine berühmte Methode, um Text in eine andere Form zu übertragen. Er verwendet kurze Signale (Punkte) und lange Signale (Striche), um Buchstaben und Zahlen darzustellen. Er ist ideal für die Übertragung von Nachrichten über Licht (Taschenlampe) oder Ton (Klopfen). Der bekannteste Morsecode ist ... --- ..., das internationale Notsignal für S.O.S.

Praktische Tipps für angehende Kryptografen

• Kommunizieren Sie die Methode: Die sicherste Chiffre ist nutzlos, wenn Ihr Empfänger nicht weiß, wie er sie lesen soll. Stellen Sie sicher, dass die Methode und der Schlüssel im Voraus vereinbart wurden.
• Sicherer Schlüsselaustausch: Der Schlüssel ist die größte Schwachstelle. Übermitteln Sie ihn niemals zusammen mit der verschlüsselten Nachricht. Ein persönliches Gespräch ist am sichersten.
• Kombinieren Sie Methoden: Für eine höhere Sicherheit können Sie eine Nachricht zuerst mit einer Methode (z.B. Cäsar) und das Ergebnis dann mit einer zweiten Methode (z.B. Gartenzaun) verschlüsseln.
• Vermeiden Sie Muster: Schreiben Sie Zahlen als Wörter aus und versuchen Sie, Füllwörter zu verwenden, um kurze oder vorhersehbare Nachrichten zu verlängern. Dies erschwert die statistische Analyse.