Der Cäsarchiffre (auch als einfacher Cäsar, Verschiebungs- oder Shiftchiffre bekannt) ist eine monoalphabetische Form der Verschlüsselung, bei der das Alphabet um eine bestimmte Anzahl an Zeichen rotiert wird. Diese Anzahl bestimmt den Schlüssel. Der Schlüssel zur Substitution wird während der ganzen Chiffrierung nicht verändert. Es ist die einfachste Form einer Geheimschrift.
Cäsarchiffre heißt sie nach Gaius Julius Cäsar, der sie zur verschlüsselten Kommunikation seiner militärischen Korrespondenz verwendete. Cäsar rotierte das Alphabet um 3 Buchstaben. Das Verfahren wird bei Sueton wie folgt beschrieben (De Vita Caesarum: Divus Julius LVI):
- "... si qua occultius perferenda erant, per notas scripsit, id est sic structo litterarum ordine, ut nullum verbum effici posset: quae si qui investigare et persequi velit, quartam elementorum litteram, id est D pro A et perinde reliquas commutet. "
- "... wenn etwas Geheimes zu überbringen war, schrieb er in Zeichen, das heißt, er ordnete die Buchstaben so, dass kein Wort gelesen werden konnte: Um diese zu lesen, tausche man den vierten Buchstaben, also D, gegen A aus und ebenso mit den restlichen."
Beispiel: Mit dem Schlüssel 6 würde sich das Alphabet wie folgt rotieren:
Original: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Code: GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF
Man ersetzt nun jeden Buchstaben des Originaltextes durch sein entsprechendes Äquivalent. Aus Haus würde also Ngay werden. Zum Entschlüsseln geht man umgekehrt vor.
Varianten
Augustus verwendete nach einigen Quellen eine Verschiebung der Buchstaben um eine Stelle.
Es gibt verschiedene Varianten dieser Methodik, wobei in das Alphabet noch Ziffern oder Sonderzeichen einbezogen werden können.
Das (heutige) lateinische Alphabet hat 26 Buchstaben. Eine Rotation um 13 Zeichen (ROT13) verschlüsselt den Text, eine weitere Verschlüsselung mit demselben Schlüssel erzeugt wieder den Originaltext.
Sicherheit
Der Cäsar-Chiffre zeigt sehr schön, dass eine Hintereinander-Ausführung einer Verschlüsselung mit verschiedenen Schlüsseln keinen Gewinn an Sicherheit bietet.
Aufgrund der geringen Möglichkeiten der Schlüsselwahl war es nie ein Problem, alle Schlüssel auszuprobieren (Brute Force) und zu sehen, welches der Ergebnisse lesbaren Text ergibt. Auch eine Häufigkeitsanalyse der Buchstaben führt in der Regel sofort zum Klartext der Nachricht. Theoretisch reicht ein Text mit 32 Buchstaben, um den Inhalt zu ermitteln.
Eine gewisse Sicherheit bot diese Verschlüsselung nur zu Zeiten, als der größte Teil der Bevölkerung weder lesen noch schreiben konnte.
Diese Art der Substitution findet sich in dem Film 2001: Odyssee im Weltraum: Der Name des Bordcomputers HAL (HAL 9000) ergibt sich, wenn man die Abkürzung IBM um einen Buchstaben verschiebt. Arthur C. Clarke sagt jedoch, daß dies ein Zufall sei; die tatsächliche Bedeutung sei Heuristisch programmierter algorithmischer Computer. Erzählt er... wer's glaubt...
Weblinks
- "auch Du mein Sohn ... wirst verschlüsseln" ausführliche Beschreibung der Cäsarchiffre vom Fachbereich Mathematik der Universität Wuppertal