Informatik | Symmetrische Verschlüsselung | Cäsar-Chiffre

Cäsar-Ciffre mit römischem Alphabet (Variante I)

Die Cäsar-Ciffre ist ein einfaches Substitutionsverfahren um Nachrichten zu ver- und entschlüsseln.
Alice und Bob müssen sich auf einen Schlüssel k einigen. Kein Dritter darf diesen Schlüssel erfahren. k ist eine Zahl.
Beim Verschlüsseln wird ein Buchstabe mit seinem k-ten Nachfolger im Alphabet ersetzt.
Beim Entschlüsseln wird ein Buchstabe mit seinem k-ten Vorgänger im Alphabet ersetzt.

Beispiel:
Angenommen Alice möchte Bob die Nachricht ABBA schreiben.

Schritt 1) Schlüssel erzeugen
Alice und Bob einigen sich auf den Schlüssel k = 3.

Schritt 2) Verschlüsselung
Beim Verschlüsseln wird jeder Buchstabe der Nachricht mit seinem 3-ten Nachfolger im Alphabet ersetzt.
Aus einem A wird ein D, aus einem B wird ein E, ..., aus einem X wird ein A, ... und aus einem Z wird ein C.

Alice verschlüsselt nun die Nachricht ABBA mit dem Schlüssel k = 3 in DEED

Alice sendet nun die verschlüsselte Nachricht an Bob. Diese kann von Dritten bspw. einem Postboten gelesen werden.
Ein Dritter bräuchte den Schlüssel und den Namen des Verschlüsselungsverfahrens, um die Nachricht zu lesen.

Schritt 3) Entschlüsselung
Bob erhält nun die verschlüsselte Nachricht DEED.

Er entschlüsselt diese mit Hilfe seines Schlüssels k = 3 in ABBA

Beim Entschlüsseln wird ein Buchstabe mit seinem 3. Vorgänger im Alphabet ersetzt.
Aus einem D wird ein A, aus einem E wird ein B, ..., aus einem A wird ein X, ... und aus einem C wird ein Z.

Cäsar-Ciffre mit Modulo (Variante II)

In dieser Variante wird die Nachricht Buchstabe für Buchstabe wie folgt codiert:
Zeichen01...9A B ...Z
Code 01...91011...36

Alice möchte die Nachricht
mit dem Schlüssel k = an Bob senden.



Test


Aufgabe 1)
Verschlüssele und entschlüssele die Wörter GEHEIM, ROT und TEST mit dem Schlüssel k = 2 (k = 0, k = 26) nach der Variante I.

Aufgabe 2)
Verschlüssele und entschlüssele die Wörter GEHEIM, ROT und TEST mit dem Schlüssel k = 150 (k = 250, k = 350) nach der Variante II.

Aufgabe 3)
Beim Versenden einer verschlüsselten Nachricht wird normalerweise immer das Verschlüsselungsverfahren mit angegeben.
Wieso ist die Cäsar-Ciffre ein unsicheres Verschlüsselungsverfahren?

Aufgabe 4)
Welche Zahlen sind für k nach Variante I bzw. Variante II sinnvoll?

Aufgabe 5)
Wieso wird bei der Variante II die Zahl 36 benutzt?

Weitere Aufgaben mit monoaphabetischer Substitution