Cryptography Reference
In-Depth Information
0
25
1
a
z
b
2
C
D
c
E
F
Output
Input
Abb. 1-2: Caesar-Chiffre, als Chiffrier-Scheibe
Die Caesar-Chiffre wird entsprechend der Verschiebung der Scheiben als
Verschiebe-Chiffre
(displacement cipher) sowie als
monoalphabetische Substitutions-Chiffre
bezeichnet: Es wird
ein Klartext-Buchstabe durch einen Chiffretext-Buchstaben ersetzt bzw. „substituiert“. Dabei
wird eine einzige Alphabet-Zuordnungsliste benutzt („monoalphabetisch“).
1.1.2.1
Verallgemeinerung der Caesar-Chiffre
Die Caesar-Chiffre kann verallgemeinert werden, indem statt einer fest eingebauten Verschie-
bung um 3 Buchstaben jeder Wert aus [0, 25] als Verschiebe-Schlüssel k gewählt wird. Caesar
soll k=3 gewählt haben, weil C (Caesar) der 3. Buchstabe ist. Augustus soll k=1 gewählt ha-
ben, weil A (Augustus) der 1. Buchstabe ist. Zur formalen Beschreibung einer allgemeinen
Verschiebung k ist es zweckmäßig, den Buchstaben eine Buchstaben-Nummer zuzuordnen:
Buchstaben-Zeichen B
a b c d e ... ... ... x y z
0 1 2 3 4 ... ... ... 23 24 25
Buchstaben-Nummer BN
BN
m
Buchstabennummer im Klartext m (message)
BN
c
Buchstabennummer im Chiffretext c
k
Schlüssel, k=3 für die Caesar-Chiffre, allgemein: k[0,25]
Verschlüsselung :
BN
(BN
k) mod 26
c
m
(1.1-1)
Entschlüsselung :
BN
(BN
k) mod 26
m
c
Durch die Modulo-Bildung (mod 26) in (1.1-1) wird der ganzzahlige Rest bei Division durch
26 gebildet, oder alternativ, das Ergebnis durch „+26“ oder „26“ in den Bereich [0, 25] ge-
bracht. Anschaulich gesprochen sorgt die Modulo-Bildung für die zyklische Zuordnung, wie
sie von der Chiffrier-Scheibe direkt realisiert wird.
