Porta Bigramm Symbol Substitution Chiffre

Kategorisierung:	Klassisch / Substitution / Monoalphabetisch (bigrafisch zu monografisch: zwei Buchstaben zu einem Symbol)
Siehe auch:	Porta Chiffre, Porta-Scheibe, Bigramm Chiffre
Herkunft / Verwendung:	Die Porta Bigramm Substitution Symbol Chiffre ist nach Giovan Battista della Porta benannt und wurde erstmals in seinem im 16. Jahrhundert erschienenen Buch De furtivis literarum notis (über die verborgene Bedeutung der Buchstaben) veröffentlicht. Für die Chiffre gibt es eine Tabelle, deren Zeilen und Spalten mit den damals üblichen 20 lateinischen Buchstaben betitelt sind. Die Buchstaben J (damals gleichbedeutend mit I), K (stattdessen wurde C benutzt), U (damals gleichbedeutend mit V), W (wurde durch zwei V, also VV dargestellt), X (wird durch den hier verwendeten Algorithmus mit CS ersetzt) und Y (wird ersetzt durch I) fehlen. Daraus ergeben sich insgesamt 400 Tabellenzellen. In jeder dieser Zellen befindet sich ein grafisches Symbol. Die Buchstaben des Klartextes werden bei diesem Verfahren in Zweierpaare eingeteilt und dann wird jeweils ein Paar in der Tabelle nachgeschlagen und das dort aufgeführte Zeichen als Geheimzeichen notiert. Das heißt also, dass zwei Buchstaben jeweils durch ein Symbol ersetzt werden, was das besondere an dieser Chiffre ist. Die Entschlüsselung erfolgt dadurch, jeweils das Geheimzeichen in der Tabelle zu suchen und dann Spalten- und Zeilenbezeichnung am Kreuzungspunkt als Klartext zu notieren. Oder umgekehrt: zuerst Zeilen- und dann Spaltenbezeichnung, je nachdem was zuvor vereinbart wurde. Das heißt, man muss das richtige Zeichen aus 400 heraussuchen. Um die Sache ein wenig übersichtlicher und einfacher zu machen, sehen alle Buchstaben einer Spalte ähnlich aus. Das allerdings bringt es mit sich, dann nur sehr feine Nuancen an den Symbolen die Unterscheidbarkeit ausmachen. Ein klares Schriftbild und sorgfältige Zeichnen ist also unumgänglich, damit der Geheimtext auch wieder richtig entschlüsselt werden kann. Zu der Zeit, als das Buch De furtivis literarum notis erschien, war es noch häufig üblich, Bücher per Hand abzuschreiben. Und auch der Buchdrucker muss die entsprechenden Lettern schneiden. Dabei kann es bei so vielen detailreichen Symbolen schnell vorkommen, dass ein Detail übersehen wird. So gibt es erkennbare Unterschiede zwischen den einzelnen Kopien des Buches (siehe auch unten in den Tabellen). Wahrscheinlich meinte Porta die angegebene Tabelle auch nur als Beispiel. Es ist sehr viel sinnvoller, zwischen den Kommunikationspartnern einen eigenen Satz von 400 Symbolen für Buchstaben zu vereinbaren und auszutauschen. Pro Partner braucht es dann aber eine exakte Kopie, die das Original fehlerfrei wiedergibt. Was es für den Einsatz zur Entstehungszeit unhandlich gemacht haben dürfte. Heutzutage sind exakte Kopien einfach möglich, eine solche, einfache Substitution muss allerdings heute als unsicher gelten. Diese Chiffre ersetzt zwei Buchstaben durch ein einzelnes Symbol. Bei der ebenfalls von Porta stammenden Porta Chiffre werden jeweils ein Buchstaben durch einen anderen ersetzt. Statt detaillierter Symbole kann man natürlich auch wieder gut identifizierbare Buchstaben- oder Ziffernkombinationen benutzen. Bei Verwendung von Ziffern bräuchte man für ein Alphabet von A-Z 26 mal 26, also 676 Kombinationen. Dies ließe bei dreistelligen Zahlen 324 sogar Homophone zu. Praktischer und kürzer ist es natürlich wieder zweistellige Buchstaben, was dann die Bigramm Chiffre darstellt.
Kryptoanalyse:	Brechen von polygrafischen, monoalphabetischen Substitutions-Chiffren Solver zum manuellen Brechen von polygrafischen monoalphabetischen Substitutions-Chiffren

Beschreibung der Chiffre, Ersetzungstabellen

Die linke Tabelle stammt aus einem Scan des Buches De furtivis literarum notis bei archive.org (us) ⁽¹⁾. Die rechte Tabelle stammt aus einem Scan der MDZ (de) ⁽²⁾.

Betrachtet man die beiden Tabelle genau und vergleicht die einzelnen Symbole, dann fallen Unterschiede auf, z. B. bei Spalte A, Zeile E: links hat das Symbol zwei horizontale Striche, rechts nur einen.

Diese Ersetzungstabellen sind die Grundlage für die Chiffrierung. Man geht für jeden Buchstaben wie folgt vor: 1. Man teilt den Klartext in Zweierpaare auf. Je zwei Buchstaben sucht man nun ein Symbol in der Tabelle heraus. Mit dem ersten Buchstaben wählt man die Spalte und erhält so einen Satz ähnlich aussehender Symbole. Hier sucht man das Symbol heraus, dass rechts mit dem zweiten Buchstaben des Paares übereinstimmt, welches man als Geheimtext notiert.

Beispiel

Klartext:	Seine Hoheit ist soeben abgereist
Chiffrat:

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

Quellen, Literaturverweise und weiterführende Links