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Verschlüsselung (auch: Chiffrierung) ist die von einem Schlüssel abhängige Umwandlung von „Klartext“ genannten Daten in einen „Geheimtext“, so dass der Klartext aus dem Geheimtext nur unter Verwendung eines geheimen Schlüssels wiedergewonnen werden kann. Sie dient zur Geheimhaltung von Nachrichten, beispielsweise um Daten gegenüber unbefugtem Zugriff zu schützen oder um Nachrichten vertraulich übermitteln zu können.
Man kann sich das so vorstellen, als würde man vor den Text ein Schloss hängen, und der Schlüssel ist dann wieder zum Öffnen. Um verschlüsselten Text wieder verständlich machen zu können, benötigt man ein Programm, das die benutze Verschlüsselungsmethode unterstützt. In so einem Programm muss man dann den verschlüsselten Text und den beim Verschlüsseln festgelegten Schlüssel eingeben. Das Programm entschlüsselt den verschlüsselten Text, sodass er wieder Sinn ergibt.

Verschlüsselungsmethoden

Es gibt sehr viele verschiedene Verschlüsselungs-Methoden. Die wahrscheinlich bekannteste ist die Caesar-Verschlüsselung.

Caesar ROT-13
O V O V
A D A Z
B E B Y
C F C X
D G D W
E H E V
F I F U
G J G T
H K H S
I L I R
J M J Q
K N K P
L O L O
M P M N
N Q N M
O R O L
P S P K
Q T Q J
R H R I
S V S H
T W T G
U X U F
V Y V E
W Z W D
X A X C
Y B Y B
Z C Z A

Caesar-Verschlüsselung

Die Caesar-Verschlüsselung ist eine der einfachsten, die es gibt. Ihr Name kommt vom berühmten römischen Feldherrn Gaius Julius Caesar, der diese Verschlüsselungstechnik angewandt haben soll. Bei der Caesar-Verschlüsselung werden einfach die Buchstaben im Alphabet vorgerückt. Um wie viele Stellen die Buchstaben vorgerückt werden, hängt vom festgelegten Code ab. Bei einem Code von drei, also jeder Buchstabe wird um drei Stellen vorgerückt, würde eine Tabelle so aussehen:

Als Scratch-Projekt kann die Caesar-Verschlüsselung so aussehen:

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CaesarVerschlüsselung


ROT-13

ROT-13 ist eine Caesar-Verschlüsselung, bei der die Veschiebung des Alphabets genau 13 Buchstaben beträgt. Da dies genau die Mitte der 26 Buchstaben des Alphabets ist, ist der gleiche Algorithmus für Verschlüsselung und Entschlüsselung anwendbar. Das nennt man involutorisch.

ROT-13 ist keine ernsthaft verwendete Verschlüsselung, wird aber häufiger in Foren und für Hinweise beim Geocaching benutzt, um Teile eines Textes unleserlich zu machen, damit man zum Beispiel nicht aus Versehen die Auflösung eines gestellten Rätsels liest.

Vigenère

Die Vigenère-Chiffre basiert auf der Caesar-Verschlüsselung. Man kann einen beliebig langen Schlüssel verwenden, jedoch darf dieser nie länger sein als der zu verschlüsselnde Text. Dieser Schlüssel wird so oft wiederholt, bis er die Länge des zu verschlüsselnden Textes erreicht hat.

Ein Beispiel: Bei dem Quelltext "DIESER TEXT IST GEHEIM" und dem Schlüssel "KEY" wird der Schlüssel 6 Mal wiederholt, damit er auf die Länge von 19 kommt: "KEYKEY KEYK EYK EYKEYK".

Dann macht man mit der Caesar-Verschlüsselung weiter, indem man jeden Buchstaben um den dazugehörigen Buchstaben des Schlüssels im Alphabet verschiebt. Bei dem ersten Buchstaben "D" vom Quelltext und "K" vom Schlüssel, wird D (4. Position) um K (11. Position) verschoben, aus D (4) und K (11) wird O (11+4 = 15). Dasselbe passiert dann mit I und E, mit E und Y usw.

Bei diesem Beispiel wäre der verschlüsselte Text "ONDDJQ EJWE NRE LDSJHX". Diese Verschlüsselung galt bis ca. 1850 als unknackbar. In der Tabelle sieht man diese Verschlüsselung nicht, da hier die Buchstaben des Geheimtextes von ihrer Position abhängen.

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Vigenère cipher

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Vigenère Cipher Encode+Decode System 2

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Vigenère Cipher


Enigma

Im Zweiten Weltkrieg wurde eine Chiffriermaschine namens Enigma zur Verschlüsselung von Nachrichten der Deutschen benutzt. Diese Maschine war ähnlich einer Schreibmaschine, sie besaß drei unabhängig voneinander drehbare Walzen und verschlüsselte jeden Buchstaben unterschiedlich, da sich die Walzen, die für die Bestimmung eines verschlüsselten Buchstaben ausschlaggebend waren, nach jedem Buchstaben drehten. Dadurch wurde jeder Buchstabe nach einem komplett anderen Alphabet verschlüsselt, das heißt, dass ein O zu P wird, das andere aber zu S.
Computer waren noch nicht erfunden, aber mit Hilfe von großen Rechenmaschinen gelang es den Amerikanern noch während des Krieges die Enigma zu knacken.

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Enigma

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Enigma Machine

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Enigma Machine


Die hier angeführten und viele weitere Algorithmen zur Verschlüsselung findest du in dem hervorragenden Buch "Geheime Botschaften" von Simon Singh.


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