Vigeniere

Funktionsweise und Beispiel

Die im 16. Jahrhundert entstandene Vigenère-Verschlüsselung (nach Blaise de Vigenère) galt lange als sicherer Chiffrieralgorithmus ("Le Chiffre indéchiffrable", deutsch: "Die unentzifferbare Verschlüsselung"). Ein Schlüsselwort bestimmt, wie viele und welche Alphabete genutzt werden. Die Alphabete leiten sich aus der Caesar-Substitution ab.

Dem britischen Mathematiker Charles Babbage gelang um das Jahr 1854 erstmals die Entzifferung einer Vigenère-Chiffre. Diese Entdeckung wurde jedoch damals nicht öffentlich bekannt gemacht. Der preußische Offizier Friedrich Kasiski veröffentlichte im Jahr 1863 seine Lösung und ging damit in die Geschichte ein.

Beispiele

Das Schlüsselwort sei "AKEY", der Text "geheimnis". Vier Caesar-Substitutionen verschlüsseln den Text. Die erste Substitution ist eine Caesar-Verschlüsselung mit dem Schlüssel "A". "A" ist der erste Buchstabe im Alphabet. Er verschiebt den ersten Buchstaben des zu verschlüsselnden Textes, das "g", um 0 Stellen, es bleibt "G". Der zweite Buchstabe des Schlüssels, das "K", ist der elfte Buchstabe im Alphabet, er verschiebt das zweite Zeichen des Textes, das "e", um zehn Zeichen. Aus "e" wird ein "O" (siehe Tabelle). Das dritte Zeichen des Schlüssels ("E") verschiebt um 4, "Y" um 24 Stellen. Die Verschiebung des nächsten Buchstabens des Textes beginnt wieder bei "A", dem ersten Buchstaben des Schlüssels:

Mithilfe des Vigenère-Quadrats gelingt die Verschlüsselung noch einfacher: Wieder seien das Schlüsselwort "AKEY" und der Text "geheimnis". Damit ist jedem Buchstaben des Texts ein Buchstabe des Schlüssels zugeordnet, etwa dem "G" des Texts das "A" des Schlüssels. Nun sucht man die Reihe des Schlüssel-Buchstabens (hier die A-Reihe) und die Spalte des zu verschlüsselnden Buchstabens (hier die G-Spalte) auf, man erhält "G". Beim zweiten Buchstaben des Texts, dem E, sucht man die K-Reihe (Schlüssel) und die E-Spalte (Text) auf und erhält ein "O". Auf diese Weise dient das Quadrat als optische Hilfe, um die Verschlüsselung einfacher zu gestalten.

Da die Wiederholung des Schlüssels zu einer Periodizität führt, die eine Möglichkeit zum Knacken des Codes gibt, wurde noch von Blaise de Vigenère selbst eine Erweiterung des Verfahrens eingeführt: Die Autokey-Verschlüsselung. Dabei wird nicht der Schlüssel wiederholt, sondern der Beginn des Klartexts angehängt:

Quelle: Wikipedia

Bedienung

Eingabe

Eingabe des zu Textes
Eingabe des Schlüssels
Auswahl des Modus (verschlüsseln oder entschlüsseln)
Auswahl eines zusätzlichen Verschiebewertes; Standard bei V. ist A = 0 und Z = 25, kann aber auch A = 1 und Z = 26 oder ganz anders sein
Auswahl ob Nicht-Buchstaben gezählt werden
- Ausgewählt: Ergebnis = 'GEHEIM NIS' + 'AKEYAK EYA' = 'GOLCIW RGS'
  Normalfall! Nicht-Buchstaben werden einfach übersprungen.
- Nicht ausg.: Ergebnis = 'GEHEIM NIS' + 'AKEYAK(E)YAK' = 'GOLCIW LIC'
  Das in Klammern gesetzte E hat keine Auswirkung auf das Leerzeichen, doch die nachfolgenden Buchstaben werden mit den auf E folgenden Buchstaben addiert.

Ausgabe
GCC berechnet stets beide Verfahren:

Normales Verfahren (Schlüssel wird wiederholt)
Autokey-Verfahren (Klartext wird angehängt)