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Secure Hash Standard Warnung : nur für unklassifizierte Informationen |
Der Name geht auf den britischen Lord Playfair zurück, welcher Gesundheitsreformen durchführte und Sprecher im House of Common war. Eigentlich wurde das Verfahren aber von Charles Wheatstone erfunden. Diese Herren waren miteinander durch ihr gemeinsames Hobby verbunden - Kryptologie. Beide knackten chiffrierte Anzeigen in der TIMES, und deshalb schlug Wheatstone ein neues Verfahren vor, was aber erst durch Playfair veröffentlicht wurde, aber nicht ohne den wahren Erfinder zu nennen. Die Playfair-Verschlüsselung wurde in diplomatischen Kreisen und vor allem beim Militär verwendet, zum Teil heute noch. In beiden Weltkriegen war dieser Algorithmus durch seine einfache Handhabung weit verbreitet.
Der Algorithmus beruht auf der Verschlüsselung von Buchstabengruppen, nicht von einzelnen Zeichen, dadurch wird die Häufigkeit verschleiert. Als Grundlage dient eine 5*5 Matrix.
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G |
R |
U |
E |
N |
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S |
P |
A |
B |
C |
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D |
F |
H |
I/J |
K |
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L |
M |
O |
Q |
T |
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V |
W |
X |
Y |
Z |
Das Schlüsselwort, in diesem Fall „Gruenspan“ wird eingetragen, und sich wiederholende Buchstaben werden weggelassen. Anschließend werden die restlichen Buchstaben des Alphabetes der Reihe nach eingetragen. I und J teilen sich ein Feld, was jedoch kaum Nachteile bringt [PLAYFAR].
Der Verschlüsselungsvorgang
Der Klartext wird in Zweiergruppen zerlegt. Bei doppelten Buchstaben muß ein vereinbartes Zwischenzeichen eingefügt werden z.B. X. Diese Zweiergruppen werden nun nach folgendem Schema chiffriert.
Liegen beide Buchstaben in einer Zeile der Matrix, werden jeweils die beiden Zeichen rechts davon als Chiffre notiert.
Liegen sie in ein und derselben Spalte werden jeweils die beiden Zeichen darunter notiert. Wenn die Buchstaben weder in der gleichen Zeile noch in der gleichen Spalte liegen notiert man die beiden Eckpunkte des gebildeten Rechtecks.
Beispiel:
die katze trat die treppe krumm => Zerlegung in Zweiergruppen
DI EK AT ZE TR AT DI ET RE PX PE KR UM MX => Buchstabenpaare in Matrix suchen
aus DI wird FK
aus EK wird NI (Ecken vom ersten Buchstaben an im Uhrzeigersinn)
usw.
es entsteht:
FK NI CO NY NM CO FK QN UN WA NF RO WO
1. Text in Zweiergruppen einteilen
2. Matrix mit richtigem (aktuellem) Schlüsselwort benutzen
3. Zweiergruppen rückwärts verschlüsseln
Die Sicherheit
Im Playfair-Chiffre fallen häufig auftretende Buchstaben nicht mehr so auf, dafür treten die Bigramme mehr in den Vordergrund, deren Wahrscheinlichkeitsverteilung aber ausgeglichener ist. Der Ansatz für die Kryptoanalytiker ist, daß jedes Zeichen nur 5 versch. Bilder hat, seine 4 Nachbarn und das Zeichen unter ihm.
Häufige Buchstabengruppen stehen neben oder in der Zeile des E’s.
Der Vorteil dieses Verfahrens ist es, dass mit einer Teilentschlüsselung noch nicht der gesamte Klartext erschlossen werden kann.
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