Alberti Scheibe

Kategorisierung:Chiffrierscheiben
Herkunft / Verwendung: Die Alberti-Scheibe ist ein Entwurf von Leon Battista Alberti, den er im 15. Jh. in der Schrift De Componendis Cifris veröffentlichte.

Sie besteht auf einem festen Ring mit 20 alphabetisch geordneten lat. Großbuchstaben plus 4 Ziffern und einem inneren, beweglichen Ring mit willkürlich angeordneten Kleinbuchstaben (sogar mit solchen, die nicht im äußeren Ring vorkommen), was einer Substitution gleichkommt.

Bei Kodieren wird das Chiffrat in Kleinbuchstaben niedergeschrieben. Großbuchstaben im Chiffrat sind Steuerzeichen und bedeuten, dass die Scheibe neu eingestellt werden muss, und zwar mit dem kleinen 'a' auf den angegebenen Großbuchstaben. Dadurch wird ein anderes Ersetzungsmuster für die nachfolgenden Klartextbuchstaben angewendet und die Verschlüsselung wird damit polyalphabetisch.

Die Schlüsselbuchstaben zum Verstellen der Scheibe im Chiffrat als Großbuchstaben zu notieren, war aus heutiger Sicht natürlich keine gute Idee. Wusste oder erriet ein Angreifer um diese Notation, war die vermeintlich zusätzliche Sicherheit zunichte gemacht. Der eigentliche Schlüssel war also nur die verwürfelte Anordnung der Buchstaben auf der inneren Scheibe.

Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme können in das Chiffrat die den Ziffern entsprechende Buchstaben, sogenannte Blender, eingestreut werden, um eine Entschlüsselung schwieriger zu machen. Sie sollen nur verwirren und werden beim Dekodieren erkannt und ignoriert. Alternativ können sie für ein Leerzeichen benutzt werden.

Die Scheibe verwendet lediglich 20 Buchstaben des lateinischen Alphabets, die Zeichen H, J, K, U, W und Y sind nicht vorhanden und müssen vorher durch vorhandene Zeichen ersetzt werden.

Bedienung der Scheibe / Beispiel

Zuerst müssen die nicht im Chiffrealphabet vorkommenden Zeichen ersetzt werden, z. B. nach folgendem Muster: H -> X J -> I K -> C U -> V W -> VV Y -> I Beispielklartext --> beispielclartext

Dann muss sich für die abgemachte Variante für die innere Scheibe entschieden werden. Variante 1 (Abb.): A B C D E F G I L M N O P Q R S T V X Z 1 2 3 4 a c e g k l n p r t v z & x y s o m q i h f d b Variante 2: A B C D E F G I L M N O P Q R S T V X Z 1 2 3 4 a i r l h n x y q c j o k b p f z s e m d g v t Wir wollen Variante 1 benutzen.

Nun schreibt man einen Großbuchstaben vorneweg, der angibt, wie die Scheiben zueinanderstehen sollen. Und zwar indem man angibt, auf welchem Buchstaben der äußeren Scheibe das kleine 'a' der inneren Scheiben stehen soll. Nehmen wir das N.

Nbeispielclartext

Dann fügen wir weitere Anweisungen zum Verstellen der Scheibe ein:

NbeiXspielVclarCtext

Dies bedeutet nun: Für die ersten 3 Buchstaben 'bei' benutze die Scheibenposition aN, für die nächsten 4 Buchstaben (spiel) die Position aX usw.

Zu guter Letzt streuen wir noch ein paar Blend-Ziffern ein, um einen Angreifer zu verwirren:

Nbe3iXsp2ielV1clarCt4ext

Damit ist die Kodieranleitung fertig. Und so wird daraus eine chiffrierte Nachricht, in dem wir Buchstabe für Buchstabe vorgehen. N - ein Großbuchstabe, also notieren und Scheibe einstellen N b - von außen nach innen ablesen s e q 3 & i f X - notieren und einstellen X s f p q 2 g i x e v l y V - notieren und einstellen V 1 g c t l s a p r f C - notieren und einstellen C t y 4 f e e x o t y Die Dekodierung des Chiffrats verläuft analog: N - ein Großbuchstabe, also auf der Scheibe einstellen, notieren nicht nötig s - von innen nach außen ablesen b q e & - ergibt die Ziffer 3, ignorieren f i X - Scheibe neu einstellen f s q p g - ergibt die Ziffer 2, ignorieren x i v e y l V - Scheibe neu einstellen g - ergibt die Ziffer 1, ignorieren t c s l p a f r C - Scheibe neu einstellen y t f - ergibt die Ziffer 4, ignorieren e e o x y t

Beispielzusammenfassung

Klartext:Nbe3iXsp2ielV1clarCt4ext (Beispielklartext mit Steuer- und Streuzeichen)
Schlüssel:im Klartext und Chiffrat integriert (Großbuchstaben)
Chiffrat:Nsq&fXfqgxvyVgtspfCyfeoy

Code / Chiffre online dekodieren / entschlüsseln bzw. kodieren / verschlüsseln (DeCoder / Encoder / Solver-Tool)



Quellen, Literaturverweise und weiterführende Links

Pincock, Stephen und Frary, Mark: Geheime Codes, Ehrenwirth 2007, S. 41
Meister, Aloys: Die Geheimschrift Im Dienste Der Papstlichen Kurie, Schöningh Verlag Paderborn, 1906, S. 28
Kahn, David: The Codebreakers - The Story of Secret Writing, Macmillan Verlag 1968, S. 128
Gardner, Martin: Codes, Ciphers and Secret Writing, Dover Verlag New York 1972, S. 57