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Kryptoanalyse

table of contents
Vorbemerkung
Einführung
Authorisation
chapter 1
chapter 2
chapter 3
chapter 4
chapter 5
chapter 6
chapter 7
chapter 8
chapter 9
chapter 10
chapter 11
chapter 12
chapter 13
chapter 14
chapter 15
appendix A
appendix B
appendix C
appendix D
appendix E
appendix F
glossary
references
index

deutsch englisch  


Seite 1
KAPITEL 5


Monoalphabetische MULTILITERAL
ERSETZUNG SYSTEMS
Abschnitt I
Merkmale und Typen
5-1.
Merkmale des multilateralen Systems
Wie in erläutert Kapitel 3, einseitige Systeme sind monoalphabetische, in denen die
Geheimtext Einheit ist immer ein Zeichen lang. Multilaterale Systeme sind solche, in denen
den Geheimtext Einheit ist mehr als ein Zeichen lang sein. Die Geheimtextzeichen
kann Buchstaben, Zahlen oder Sonderzeichen.
a. Sicherheit der multilateralen Systems. Durch die Verwendung von mehr als einem Zeichen der Geheimtext
für jedes Zeichen des Klartextes ist Chiffrierung nicht mehr nur auf die gleiche Zahl-
ber verschiedene Chiffre-Einheiten, da es Klartext-Einheiten. Zwar gibt es nur noch
ein Alphabet verwendet in multilateralen, Alphabet können die mehr als eine
Schlüsseltext für jeden Klartext Wert. Diese Variante Geheimtext Werte liefern
erhöhte Sicherheit. Zusätzlich Klartext Bestandteil Alphabete kann die sein
wie leicht erweitert und auf die Ziffern, Satzzeichen und Silben, wie gemeinsame
die grundlegenden 26 Buchstaben. Bei der Verwendung der Variation Chiffrierung und die reduzierte
Schreibweise von Zahlen, Satzzeichen und Silben gemeinsamen minimieren die genaue
Schwächen, die wir in benutzt Kapitel 4 t o brechen in unilateralen Systemen.
b. Vor-und Nachteile. Die erhöhte Sicherheit möglich mit Variante
multilateralen Systemen ist der große Vorteil. Der größte Nachteil ist, dass durch
Substitution mehr als ein Zeichen der Schlüsseltext für jeden Klartext Wert,
Länge der Meldungen und die daraus resultierende Übertragung Zeiten sind gestiegen. Eine zweite benach-
Vorteil ist, dass mehr Training und Disziplin erforderlich sind, um den nutzen
erhöhte Sicherheit. Wenn Training und Disziplin sind unzureichend, die Sicherheit Vor-
Vorteile sind leicht verloren.
5-0


Seite 2
5-2.
Arten der multilateralen Systems
Multiliteral Systeme weiter genutzt geordnet nach der Art der Substitution. Das
Haupttypen sind-
Biliteral Systeme, die Geheimtext ersetzen jeden Klartext Wert mit zwei Buchstaben.
Dinomic Systeme, die Chiffre ersetzen jeden Klartext Wert mit zwei Nummern-
Text.
Trilaterale und trinomic Systeme, die Wert ersetzen jeder Klartext mit drei
Buchstaben oder Zahlen von Geheimtext.
Monome-dinome Systeme, die Werte zu ersetzen Klartext mit einer Nummer für einige
Werte und zwei Nummern für andere Werte.
Biliteral mit Varianten und dinomic mit Varianten-Systeme, die als bieten mehr
ein Schlüsseltext für jeden Klartext Wert.
Silbenschrift Quadraten, die und kann biliteral oder dinomic, zu denen Silben wie
sowie einzelne Zeichen als Klartext-Werte.
5-3.
Kryptographie der multilateralen Systems
Die Kryptographie jeder Art von multilateralen Systems, darunter auch einige der ungeraden varia-
gen ist Absätzen dargestellt in der folgenden. Die meisten dieser Systeme sind zu koordinieren
Matrix Systeme, in denen der Klartext-Werte sind in einer rechteckigen Matrix gefunden und
den Geheimtext Werte aus der Zeile und Spalte Koordinaten der Matrix.
a. Einfache Biliterals und Dinomics. Die einfachste multilaterale Systeme verwenden keine varia-
tion. Sie verwenden in der Regel eine kleine rechteckige Matrix groß genug, um die enthalten
Buchstaben des Alphabets und alle anderen Zeichen des Systems Designer will den Einsatz als
Klartext-Werte.
(1)
(2)
(3)
Der Klartext-Werte sind die Interna der Matrix. Sie können eingegeben werden
alphabetisch, folgen eine systematische Abfolge, oder sie können nach dem Zufallsprinzip. Sie
können Zeilen in eingegeben werden, in Spalten oder durch eine andere Route.
Die Zeile und Spalte Koordinaten sind die Äußerlichkeiten. Üblicherweise wird die Zeile
Koordinaten Matrix platziert an der linken Außenseite, und die Spalte Koor-
diniert sind top platziert auf der. Wie bei den Einbauten, die Koordinaten können
oder zufällig ausgewählt produziert systematisch.
Ein Schlüsseltext Wert Matrix erstellt von der Suche nach den Klartext-Wert innerhalb des
und dann die Kombination der Zeile Koordinate der mit der Spalte Koordinate des
für die Klartext-Wert. Entweder kann zunächst gestellt werden, obwohl Platzierung der Zeile
koordinieren, bevor die Spalte koordinieren ist häufiger.
5-1


Seite 3
(4) Fünf von fünf ist eine übliche Größe für ein einfaches System (Abb. 5-1). Die 26 Buchstaben sind
Einbau in den 25 Positionen in der Matrix durch die Kombination von zwei Buchstaben. Die übliche
Kombinationen sind I und J-oder U und V. Es ist Sache der Entzifferung Kryptologen zu
bestimmen, welche der beiden ist der richtige Wert. Es gibt nur wenige, wenn überhaupt, in Worte
allgemeinen Sprachgebrauch, in denen gute Worte J gebildet werden entweder mit Schreiben des I /
oder U / V-Kombinationen. Andere gängigen Größen sind 6 von 6 (die gibt Raum für die
10-stellig), 4 von 7 und 3 durch 10. Viele andere Größen sind möglich.
(5) Ein Beispiel in Abbildung 5-1 ist ein einfaches 5 x 5 Matrix mit I und J in der gleichen Klartext-
Text Zelle des Platzes. Die Koordinaten und die Reihenfolge innerhalb sind in
alphabetischer Ordnung.


5-2


Seite 4
(6) Beispiel B ist eine einfache 3 von 10 Matrix mit ordentlich koordiniert und ein Schlüsselwort
gemischt Sequenz eingeschrieben. Die vier zusätzlichen Zellen Interpunktion verwendet für
Mark.
(7) ist ein Beispiel C 6 mal 6 Matrix mit einer Spirale alphabetischer Reihenfolge die folgenden in
Spirale mit 10 Ziffern. Die Koordinaten sind in diesem Fall verwandte Wörter.
(8) ist ein Beispiel D 5 x 5 Matrix mit numerischen Koordinaten. Der Klartext-Sequenz
Stichwort ist gemischt eingegeben diagonal. In diesem Fall gibt es keine bewusst
Wiederholung zwischen den Zeilen und Spalten-Koordinaten. Dies ermöglicht die Koordinaten
auf Bestellung Zeile gelesen werden entweder in der Zeile-Spalte Reihenfolge oder in der Spalte-ohne
Mehrdeutigkeit, wie in der Probe verschlüsselten Text. Das ist ungewöhnlich, aber Sie sollten
Alarm auf solche Möglichkeiten.
b. Triliterals und Trinomics. Trilaterale und trinomic Systeme sind im Wesentlichen die
wie biliteral und dinomic Systeme. Der Unterschied ist, dass entweder die Zeile Koor-
diniert oder die Spalte Koordinaten bestehen aus zwei Zeichen statt einer, die Schaffung
ein Drei-zu-eins-Substitution. Solche Systeme bieten keinen wirklichen Vorteil bieten außer
eine etwas andere Herausforderung für die Kryptoanalytiker und haben die deutliche benach-
Vorteil einer Verdreifachung der Länge der Nachricht. Sie sind leicht zu erkennen, und bieten keine
Erhöhung der Sicherheit.


c. Monome-Dinomes. Monome-dinomes koordinieren Matrix-Systeme aufgebaut
so dass eine Zeile hat keine koordinieren. Die Werte aus dieser Reihe sind die verschlüsselten mit
Spalte nur koordinieren. Dies bedeutet, dass einige Werte Geheimtext Zeichen sind zwei
in der Länge (dinomes) und andere sind nur eine (monomes). Wenn die Werte Zeile verwendet als
5-3


Seite 5
Koordinaten sind auch als Säule Koordinaten, keine Klartext-Werte sind in platziert
die monome Zeile unter denen wiederholt Spalte Koordinaten. Die Ausblendung der Zellen in
die monome Zeile dargestellten Beispiel im unten.


Resultierende Nachricht:
25720 67463 63485 69575 40000


(1) Wenn die Zellen entsprechend der Koordinaten in der Zeile monome Zeile nicht
ausgeblendet, Entschlüsselung Kryptologen die Schwierigkeiten haben. Entzifferung
Erlös von links nach rechts, und wenn eine 5 oder eine 6 ist Matrix angetroffen in der gezeigten es
wird immer eine Zeile zu koordinieren oder in Kombination mit einer vorhergehenden Zeile zu koordinieren. Es
wird nie allein stehen als monome. Wenn die 5 und 6 Zellen wurden nicht ausgeblendet, die
Entschlüsselung Kryptologen konnte nicht sagen, ob eine 5 oder 6 waren ein monome oder beginnen-
ning eines dinome. Die Kryptologen müsste Kontext setzen auf, um herauszufinden,
die bestimmt war, und das könnte zu Fehlern führen.
(2) Die weitere Beispiele monome-dinomes den unten zeigen
verschiedene Weise sie konstruiert werden kann. Das letzte Beispiel (Seite oben 5-5) ist ein
monome-dinome-trinome.

 


5-4



Seite 6
Resultierende Nachricht:


31323 12331 90000 3023271318
d. Variant Systems. Varianten in einem System ermöglichen multiliteral Klartext Zeichen
wie man sein verschlüsselt in mehr als. Varianten können externe oder interne.
(1) Externe Variante Systeme haben eine Wahl von Koordinaten. Entweder Zeile Koordinaten
oder Spalte Koordinaten oder beide Varianten zu haben. Beispiele A und B in
Abbildung 5-2 bietet zwei Möglichkeiten zum Schreiben verschlüsseln alle.


5-5


Seite 7
(2)
Beispiel C bietet vier Möglichkeiten zum Schreiben verschlüsseln alle. Beispiel D wurde con-
konstruiert, Briefe bieten die Varianten für die gängigsten. Die Buchstaben
E, T, O und kann alle Arten verschieden sein verschlüsselt in acht. R, N, und ich kann en-
chiffrierten auf sechs verschiedene Arten. A, S, D, L, U, H und M kann in verschlüsselten werden
vier verschiedene Arten. Q, X, Z, und das Komma kann nur so sein verschlüsselt.
Wenn eines der Systeme gewissenhaft eingesetzt, wiederholte Wörter im Text
produziert nicht wiederholt Geheimtext Segmenten.
Interne Variante Systeme verwenden größere Matrizen, die bieten Varianten in
Matrix. Jede gemeinsame Klartextbuchstabe erscheint mehr als einmal. Hier sind zwei
Beispiele für die interne Variante Systeme.

 


Das erste Beispiel oben setzt die Buchstaben in der Matrix nach ihrer
erwartete Häufigkeit im Klartext. Wenn ihr Einsatz ist auch die ausgewogene, alle Buchstaben in
Quadrat Frequenz gleich genutzt werden mit über die. Der zweite Platz erreicht
die gleiche Wirkung mit Hilfe von 10 Wörtern oder Phrasen in den Zeilen, die Nutzung aller
Briefe. Die ersten Briefe der Spalte buchstabieren einem elften Wort-Logarithmen.
5-6


Seite 8
e.
f.
Silbenschrift Plätze. Eine andere Art der internen Variante ist die Silbenschrift
Quadrat. Diese Art umfasst gemeinsame Silben sowie einzelne Buchstaben. Wenn diese
verwendet werden, gleichen Platz kann die Zeit eine verwendet werden für die Änderung der Koordinaten mehr
häufiger als der Platz selbst.


Die beiden Proben encipherments von Verstärkungen zeigen, dass eine Silbenschrift
Platz unterdrückt wiederholt in Chiffretext genauso einzelnen Buchstaben Variante Systeme zu tun. Es
hat auch den Vorteil der kürzeren Text produziert als einziger Buchstabe multilateralen
Systeme.
Sum Checks. Es ist sehr leicht für Fehler auftreten Nachrichten und übertragen werden, wenn
erhalten, unabhängig von Art der Übertragung verwendet. Aus diesem Grund einige Nutzer
Einführung einer Fehlererkennung in Verkehr Überprüfung bekannt als Summe.
(1) In seiner einfachsten Form, Summen-Prüfziffer ist ein numerischer hat zu jedem Paar von Ziffern in
Meldungen. Die Ziffer wird herstellen können, indem die beiden Ziffern
5-7


Seite 9
Drittel. Ist das Ergebnis größer als 9, nur die zweite Stelle verwendet wird, fallen die
10's Stelle, z. B. 8 plus 9 gleich 7 statt 17. Dies ist auch bekannt als
Modulo 10 Arithmetik.


(2) Wenn die ersten beiden Ziffern addieren sich nicht auf die dritte, die empfangende Krypto-
tographer ist alarmiert, dass ein Fehler aufgetreten ist. Die Kryptologen versucht dann,
herauszufinden, die richtige Stelle aus dem Kontext oder durch die Annahme, dass zwei der Ziffern
korrigieren und bestimmen, was der dritte sein sollte.
(3) Es gibt viele Variationen über das einfache System der Summe Kontrolle beschrieben
Amazon.de. Manchmal ist die Summe-Prüfziffer werden jeweils platziert ersten oder zweiten in
resultierende Gruppe von drei. Manchmal ist eine Summe überprüfen angewandt werden eine größere
Gruppe als zwei Zahlen. Manchmal ist eine andere Regel der Arithmetik verwendet wird,
wie das Hinzufügen der Summe-Prüfziffer, so dass die resultierenden drei immer hinzufügen, um die
gleiche Summe. Manchmal ist ein komplexeres System bietet genutzt werden, dass
genügend Informationen, um als viele Fehler beheben sowie entdecken sie, vor allem
wenn Computer sind Übertragungen verwendet in Daten und Text.
(4) Computer hergestellt Summe Kontrollen mit jedem Zeichen verwendet werden können, nicht nur num-
glieder. Computer hergestellt Summe Kontrollen werden in der Regel für den Benutzer unsichtbar, wie
sie werden automatisch empfangen, gestrippt aus, wenn eine Nachricht ist. Sie können oder
möglicherweise nicht unsichtbar für den Kryptoanalytiker. Rückgewinnung von Computer hergestellt Summe
Kontrollen ist weit über den Rahmen dieses Textes, aber Sie sollten darauf achten, ihre
Existenz.
Abschnitt II
Analyse einfacher multilateralen Systemen
5-4.
Techniken der Analyse
Die ersten Schritte bei der Lösung von multilateralen Systems zu identifizieren und das System
schaffen die Koordinaten. Es macht wenig Unterschied, ob das System nutzt Zahlen
oder Buchstaben für Koordinaten. Die Techniken sind die gleichen in beiden Fällen. Sobald das System
identifiziert und die Koordinaten einrichten, eine Lösung der einfacheren Systemen ist die gleiche wie
mit einseitigen Regelungen. Variant-Systeme erfordern zusätzliche Schritte. Jeder Typ ist con-
berücksichtigtes den folgenden Absätzen.
5-8


Seite 10
5-5.
Identifizierung von Simple Biliteral und Dinomic
Systems
Einfache biliteral und dinomic Systeme sind sehr leicht zu erkennen und zu lösen.
a. Zunächst wird die Zwei-zu-eins-Natur des Systems wird in der Regel deutlich. Die Botschaft
wird sogar in der Länge. Die Mehrheit der wiederholt Segmente Länge noch in,
obwohl, wenn eine angrenzende Zeile oder Spalte zu koordinieren ist die gleiche, wiederholen kann ein
seltsam erscheinen in der Länge. Der Abstand zwischen den Wiederholungen, der gezählten aus dem ersten Brief
man den ersten Buchstaben des nächsten, wird sogar in der Länge.
b. Zweitens, es sei denn die identische Buchstaben oder Zahlen sind Koor verwendet für Zeile und Spalte-
diniert, wird es der Lage sein Einschränkung durch. Ein Satz wird Koor erscheinen in der Reihe-
dinate Position, und der andere Satz wird Spalte erscheint im Koordinatensystem Position.
Selbst in dem Fall, wo alle Koordinaten sind verschieden und entweder die Zeile oder Spalte
koordinieren Charakter kann zunächst gestellt werden, wird jedes einzelne Paar aus begrenzt auf eine
gesetzt und das eine vom anderen. Wenn Sie erkennen nicht, es sofort, Charting Kontakte
wird es auf der Hand.
c. Für Systeme mit Buchstaben als Koordinaten, nicht mehr als die Hälfte des Alphabets verwendet werden soll
als Koordinaten. Diese starke Einschränkung in Briefen verwendet ist die offensichtlichste Charakterisierung-
teristic, da nur sehr kurze einseitige Meldungen werden je, dass begrenzt. Ein Phi-Index
der Zufall wird spiegeln diese Einschränkung immer erscheinen viel höher als
erwartet für einen einseitigen System.
d. Dinomic Systeme, da sie 10 Ziffern begrenzt sind, die ohnehin nicht ganz so
offensichtlich. Einfache Systeme sollten noch zeigen positionelle Einschränkung allerdings.
5-6.

 


Sample Lösung eines Dinomic System
Das nächste Problem zeigt die Schritte in Lösung einer Probe dinomic System. Diese Schritte
gelten gleichermaßen für biliteral Systeme.