Chiffre-Art bestimmen

Um eine Chiffre zu brechen, sollte zuerst bestimmt werden, um welche Art Chiffre es sich handelt, soweit dies nicht schon durch andere Umstände bekannt ist. Nützlich ist dabei der Koinzidenzindex (monografisch) (IC) und der Koinzidenzindex bigrafisch (IC2). Dies ist ein statistischer Wert, der für Deutsch normalerweise um 7,6% beträgt. Ist der IC für das Chiffrat ebenfalls in der Größenordnung, dann kann man davon ausgehen, dass die Buchstaben nur umgeordnet (Transposition) oder jeder Buchstaben durch einen anderen ersetzt (monoalphabetische Substitution) wurde.

Wurde allerdings eine polyalphabetische Substitution angewendet, dann wurden die Buchstaben nicht jeweils durch einen anderen, sondern durch mehrere Buchstaben ersetzt (bei Vigenere z. B. der Reihe nach dem Schlüsselwort).

Über ein Häufigkeitsgebirge kann man zwischen einer Transposition und einer monoalphabetischen Substitution unterscheiden. Das Häufigkeitsgebirge ist eine grafische Darstellung der Häufigkeit der verwendeten Buchstaben. Oft verwendete Buchstaben bilden einen Gipfel, wenig verwendete ein Tal. Sieht das Häufigkeitsgebirge dem eines Klartextes ähnlich, heißt dies, das die selben Buchstaben im Chiffrat wie im Klartext verwendet wurden und sie lediglich umgestellt wurden.

Chiffre (Sprache deutsch)	Koinzidenzindex ca.	Koinzidenzindex bigrafisch ca.	Häufigkeitsgebirge
Klartext	7,6%	85%% bis 100%%	wie Normalverteilung für deutsch
Transposition	7,6%	50%% bis 60%%	wie Normalverteilung für deutsch
monoalphabetisch monografische Substitution	7,6%	85%% bis 100%%	anders als Normalverteilung für deutsch, aber mit deutlichen Gipfeln und Tälern
polyalphabetische Substitution	3,85% bis 4.5%	35%%	anders als Normalverteilung für deutsch, Gleichverteilung, keine herausragenden Gipfel oder Täler
monoalphabetisch bigrafische Substitution	4% bis 4.5%	85%% bis 100%%	anders als Normalverteilung für deutsch, noch flacher als bei polyalphabetischer Substitution

Die Art der Chiffre zu kennen ist wichtig, denn je nach Art unterscheidet sich der Ansatz zum Brechen der Chiffre.

Beispiele

Klartext

ESWAREINMALEINKLEINESSUESSESMAEDCHENDASHATTEJEDERMANNLIEBDERSIENURANSAHAMALLERLIEBSTENABERIHREGROSSMUTTERDIEWUSSTEGARNICHTWASSIEALLESDEMKINDEGEBENSOLLTEEINMALSCHENKTESIEIHMEINKAEPPCHENVONROTEMSAMTUNDWEILIHMDASSOWOHLSTANDUNDESNICHTSANDERSMEHRTRAGENWOLLTEHIESSESNURDASROTKAEPPCHENEINESTAGESSPRACHSEINEMUTTERZUIHMKOMMROTKAEPPCHENDAHASTDUEINSTUECKKUCHENUNDEINEFLASCHEWEINBRINGDASDERGROSSMUTTERHINAUSSIEISTKRANKUNDSCHWACHUNDWIRDSICHDARANLABENMACHDICHAUFBEVORESHEISSWIRDUNDWENNDUHINAUSKOMMSTSOGEHHUEBSCHSITTSAMUNDLAUFNICHTVOMWEGEABSONSTFAELLSTDUUNDZERBRICHSTDASGLASUNDDIEGROSSMUTTERHATNICHTSUNDWENNDUINIHRESTUBEKOMMSTSOVERGISSNICHTGUTENMORGENZUSAGENUNDGUCKNICHTERSTINALLENECKENHERUM Koinzidenzindex = 6,861%

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

Verteilung für Text aus Eingabefeld

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

Zum Vergleich: Normalverteilung deutsch


Der Koinzidenzindex spricht für deutsch, und auch das Aussehen des Häufigkeitsgebirges (Gebirge und Täler) spricht dafür. Unschwer zu erkennen ist natürlich, dass es sich tatsächlich um einen deutschen Text, nämlich den Anfang von Rotkäppchen, handelt.

Transposition

Für dieses Chiffrat-Beispiel kam die Spaltentausch Chiffre mit dem Schlüssel 21543 zum Einsatz. SIEESEDDTDNBIAAEBAHOTISRTIEKGSEAESMAHNMUIDWTNIASTNTSUREEEEAITUOTPDTNCHDFHNGESTNIKUHURHNNDUOEIDDAMOUHSDNVGOATDRTLDRUHCNNITOSGIUOZEGIRAEHEELLSSENAEAESRHLENIRUDSAHSLMENTMHEHKCOETEMOSUNSRRELENSAHNGREUZKOPNSIECNECINDOTISTKCHICAEHAVHWNNNOSHCTNFTESFSNBSGNGMRIUNNSKTRNGMNGDNENNNMRAKESAEHJMIRUALIERGMRUGCSLEDELNCTINPVTMWHSLDSTEHGLISAKCIAPSMRMREEAEUUUNSEISRUHSSNSCWIRBCHESSUNIKTHSTUUHWBTLURHSUESENSEIEESESTNEANKTIEEUAMNNEMHSERLENSALTEESEWEIAADNBLISKEIPNOADISHNEHDEAOHEDTPETSHEEHMAHHUTKNIAWRAGMRUIADADSAAACBESDEHSSEBIMACMASLUECASISTTTWURBMVSHEGSUCHTLKRWNIIUSCATENDENMRSBRSTETNWESIEOELNIEEERSNLAOADCNMRWESROPNSSCNTIMKCADSKEELEBDRSEAERNWNDDLMIFRIRWUUMGESALIOENEDZIDADOTAHDDHUMOICTRUNUCSLCE Koinzidenzindex = 6,861%

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

Verteilung für Text aus Eingabefeld

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

Zum Vergleich: Normalverteilung deutsch


Der Koinzidenzindex spricht für deutsch, und auch das Aussehen des Häufigkeitsgebirges (Gebirge und Täler) spricht dafür. Allerdings ist der Text unlesbar, weil die Buchstaben durch einen Spaltentausch (Schlüssel '21543') verwürfelt wurden.

Monoalphabetische Substitution

Für dieses Chiffrat-Beispiel kam die Monoalphabetische Substitution Chiffre mit dem Schlüssel ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ, XCFNITKJUOLBPDAHSGQMZVWERY zum Einsatz. IQWXGIUDPXBIUDLBIUDIQQZIQQIQPXINFJIDNXQJXMMIOINIGPXDDBUICNIGQUIDZGXDQXJXPXBBIGBUICQMIDXCIGUJGIKGAQQPZMMIGNUIWZQQMIKXGDUFJMWXQQUIXBBIQNIPLUDNIKICIDQABBMIIUDPXBQFJIDLMIQUIUJPIUDLXIHHFJIDVADGAMIPQXPMZDNWIUBUJPNXQQAWAJBQMXDNZDNIQDUFJMQXDNIGQPIJGMGXKIDWABBMIJUIQQIQDZGNXQGAMLXIHHFJIDIUDIQMXKIQQHGXFJQIUDIPZMMIGYZUJPLAPPGAMLXIHHFJIDNXJXQMNZIUDQMZIFLLZFJIDZDNIUDITBXQFJIWIUDCGUDKNXQNIGKGAQQPZMMIGJUDXZQQUIUQMLGXDLZDNQFJWXFJZDNWUGNQUFJNXGXDBXCIDPXFJNUFJXZTCIVAGIQJIUQQWUGNZDNWIDDNZJUDXZQLAPPQMQAKIJJZICQFJQUMMQXPZDNBXZTDUFJMVAPWIKIXCQADQMTXIBBQMNZZDNYIGCGUFJQMNXQKBXQZDNNUIKGAQQPZMMIGJXMDUFJMQZDNWIDDNZUDUJGIQMZCILAPPQMQAVIGKUQQDUFJMKZMIDPAGKIDYZQXKIDZDNKZFLDUFJMIGQMUDXBBIDIFLIDJIGZP Koinzidenzindex = 6,861%

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

Verteilung für Text aus Eingabefeld

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

Zum Vergleich: Normalverteilung deutsch


Der Koinzidenzindex spricht für deutsch, aber das Aussehen des Häufigkeitsgebirges (Gebirge und Täler) sieht völlig anders aus als bei der deutschen Normalverteilung, z. B. ist der häufigste Buchstabe das I und ein E kommt gar nicht mehr vor. Das liegt daran, dass die Buchstaben durch eine monoalphabetische Substitution (Schlüssel 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ, XCFNITKJUOLBPDAHSGQMZVWERY') ersetzt wurden.

Polyalphabetische Substitution

Für dieses Chiffrat-Beispiel kam die Vigenere Chiffre mit dem Schlüsselwort Apfelstrudel zum Einsatz. EHBECWBEGDPPICPPPAGVMVYPSHJWXSXUWKIYDPXLLLMVDHHPRBFRYDBVVGICSXJRFJTEMDLLMPQPPJEZYEWEECFFPJBYLHKCOHXQFLMVLGMPWJXWEWZRLQMNHIBEDKBVUOPPSSJQVAGUYJIMECXSWDMVYLRXAAXGSWGBNHWTEXMQPAGBUHTACWJRGGGIIWIXSPRXFFWNYLPTHBIEDKHNIKPDTPSHFFWVMQMNHIXEYVXIMPISRIWERWGNIOPEEWNIDKXJHXVOAHWSECTVJSGSECJMYWLKUJIDSEWENZLVCQIXUIYICRNZBPOZMBWSECTVJSGSECIESSLKXXITNHYYPUDBOFLPNJSHPAGVZOEDCWJAPAGSLLRRDPXHPJZIIVWXUIYICZBEUXWDITNWECKRHNYYDHHLHSVYOQHHIGIWTUAUUUEYLPGIYETTBGMNHPZJMWOFLHWSEXXWHAKUOQHHECSHFZBEUXWVOBRWEKHXYKLFEQXGSKBKNVEXUCIPLMYECFLEVDRAPYXRVVSYSIKEPDEJNGYFNSEICTKZWKWEDPXKWSLLHGHTEVWSDKFLNWICHPYRTUAKMXROWTSROMBECKVPSIZFPCHDGVXDOKJVRALJHLGSTVZXPFFFLJIYZJXERWGLHGKFCZSMNZMVLVXTNPQPPFXTEHRSEGZQ Koinzidenzindex = 4,166%

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

Verteilung für Text aus Eingabefeld

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

Zum Vergleich: Normalverteilung deutsch


Der Koinzidenzindex ist niedrig und auch das Häufigkeitsgebirge ist flach. Das liegt daran, dass die Buchstaben durch eine polyalphabetische Substitution, nämlich Vigenere (Schlüssel 'Apfelstrudel') ersetzt wurden. Dadurch wird ein z. B. ein 'E' das eine mal mit einem 'B' verknüpft und zu einem 'F' und das nächste mal mit deinem 'D' verknüpft zu einem 'H'. Das führt zu der Gleichverteilung der Buchstaben.

Monoalphabetische, bigrafische Substitution (bigrafisch zu bigrafisch)

Für dieses Chiffrat-Beispiel kam die Bigramm Chiffre mit bigrafische Substitution und dem auf der verlinkten Seite hinterlegten Übersetzungstabelle zum Einsatz. Der Schlüssel ist dementsprechend 26 x 26 = 676 Zeichen lang. OPBXKGLDPNNFLDUFTRMNRBBZRBOPPNUJHQEAFUGHRIIGRHSIZVEBXIHZBCKEMREAAKEBKYSZPNNNKEGVAWDOEAFZKEBRKGURSNRUEPIGYKHZKBRBIGOYPHGICJBXRBHZNVNFBSVIQMKSMAAWEAZZNNIGTRXWNVKHQFVLIGMRTRBITRVLNGAEHQEAEQOEHEVIKYONRPAYTRGVBIFURBEHVBWYCGKSRPSIFTGICJKYKSKERUPAOJXPUIGTUCZKPAHZRBOPDVYKXZILTUNGAEHQEATRMNDOEGOPOSXPHQTMLDVIEPIGBBGGBIMPSUILTUNGAEHQEAFUSZDOYPTRDIEUFBHFLGQFDVKSTRMNCPXZHQWCTRAGQHOOFUBSKEURSNRUEPIGEWLDQLRBHZLUTUXPVLRPQJHQBXHQRPAYIIQJGIWUJTEBAHCFXWYFWUGISZDKCFEQKGGHTRRBJEYKRPAYEAKSVKLDQLMUHCIEJFZAPAFHAWKHINOUJFRQRPTTQLQNGICJEQQKMABHSDTQDOVRVUWYRZKCKSACAAQHHQDOFUGZAHTOKSNZMAILRBSCUWKESZXMGICJTOKSPSFDYPLDBRKGDOFCSHHCIEJFOXKECNRBZYHQMBEPEAWSWEEAWMKYUIDVKSOAVDZYHQIGLJSVRANNEAFBBPRTKERV Koinzidenzindex = 4,118%

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

Verteilung Einzelbuchstaben für Text aus Eingabefeld

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

Zum Vergleich: Normalverteilung Einzelbuchstaben deutsch

Der Koinzidenzindex (IC) liegt sehr nahe an dem für eine polyalphabetische Substitution wie zum Beispiel Vigenere, dennoch handelt es sich hier um eine monoalphabetische Substitution, allerdings nicht über Einzelbuchstaben, sondern über Buchstabenpaare (Bigramme). Dabei werden der Reihe nach zwei Buchstaben jeweils durch zwei andere Buchstaben ausgetauscht, wobei die Zuordnung zwischen den Bigrammen einem festen Muster folgt. Da es 676 einzelne Bigramm-Zuordnungen gibt, wird der Klartext sehr gut durchmischt. Darum lässt er sich mit dem einfachen Koinzidenzindex oder Häufigkeitsgebirge nicht von einer polyalphabetische Substitution unterscheiden.

Koinzidenzindex bigrafisch = 88,494%%

Hier schafft der Koinzidenzindex bigrafisch (IC2) Abhilfe, der eine monoalphabetisch bigrafische Chiffre und eine polyalphabetisch monografische Chiffre unterscheidbar macht: Der IC2 für deutschsprachige Texte in der vorliegenden Länge liegt bei ca. 85%%. Da der IC2 viele Daten, also Textlänge, benötigt, um genau zu sein, weil er 676 Bigramme miteinander vergleicht, würde sich dieser Wert bei einem längeren Text weiter erhöhen (bis über 100%%). Auch wenn sich mit dem IC2 noch nicht eindeutig auf eine Sprache schließen lässt, so macht er doch klar, dass hier eine monoalphabetisch bigrafische Chiffre und keine polyalphabetisch monografische vorliegt.

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