Was ist eine Chiffre?

In der Kryptografie ist eine Chiffre ein Algorithmus, der zum Verschlüsseln und/oder Entschlüsseln verwendet wird. Einige Leute verwenden möglicherweise die alternative Schreibweise „Cypher“, aber die Bedeutung ist immer noch dieselbe. Im allgemeinen Sprachgebrauch können die Begriffe Code und Chiffre synonym verwendet werden. Auf dem Gebiet der Kryptographie sind die beiden jedoch unterschiedlich.

Codes sind nicht wirklich Chiffren

Ein Code beschreibt typischerweise ein System, in dem bestimmten Wörtern oder Phrasen eine Bedeutung zugewiesen wird. Die Codewörter oder -phrasen können eine legitime, gut verständliche Bedeutung haben, der Code implementiert jedoch eine sekundäre Bedeutung, die nur diejenigen verstehen können, die „informiert“ sind. Alternativ kann der Code eine völlig bedeutungslose Kombination von Zeichen sein.

Beispielsweise können zwei Agenten, die bestätigen möchten, dass sie einander vertrauen können, ein Paar von Codephrasen verwenden. „Ich habe gehört, dass das Wetter in Paris zu dieser Jahreszeit schön ist.“ und „Ich war persönlich schon immer mehr an Dublin interessiert.“ könnte ein Paar von Challenge-Response-Codephrasen sein. Einer der Vorteile der Verwendung von Codephrasen mit etablierten und sekundären Bedeutungen besteht darin, dass ein außenstehender Beobachter die Konversation möglicherweise als völlig ausnahmslos betrachtet und wahrscheinlich keine verborgene Bedeutung hat. Ein solches Codephrasensystem profitiert von einer plausiblen Leugnung.

Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass die gewählten Phrasen wahrscheinlich nicht von einem zufälligen Passanten verwendet werden. Wenn die erste Codephrase zu einem zufälligen Mitglied der Öffentlichkeit gesprochen wird, könnten sie es als etwas seltsam empfinden, aber ansonsten nur müßiges Geplauder. Die Code-Antwort sollte so gewählt werden, dass sie für jeden, der zuhört, Sinn macht, aber höchst unwahrscheinlich ist, dass sie von einer zufälligen Person gesagt wird.

Einige Codes verwenden möglicherweise überhaupt keine vollständigen Wörter. Beispielsweise könnte „UBDIBF“ ein Codewort sein, das verwendet wird, um „Mission abgeschlossen, alle Ziele erfüllt“ anzuzeigen. Jeder, der einen solchen Code sieht oder hört, könnte annehmen, dass eine geheime Nachricht weitergegeben wird. Ohne den Code zu kennen, wären sie jedoch nicht in der Lage, die Bedeutung zu bestimmen. Solche Codes profitieren davon, dass sie kürzer und einfacher zu übertragen sind. Bei beiden Methoden besteht auch die Gefahr, dass der Mitarbeiter den korrekten Code vergisst.

Chiffren

Eine Chiffre ist eine algorithmische Methode, um eine Nachricht so zu manipulieren, dass die Ausgabe, bekannt als Chiffretext, nicht verstanden werden kann. Um zu verhindern, dass die gesamte Chiffre unbrauchbar wird, sobald jemand versteht, wie sie funktioniert, wird ein „Schlüssel“ verwendet, um die Ausgabe zu variieren.

In der modernen Kryptographie gibt es zwei unterschiedliche Arten, Algorithmen zu definieren. Die erste ist die Art des Schlüssels. Eine symmetrische Verschlüsselung verwendet denselben Schlüssel zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Daten. Ein symmetrischer Schlüssel wird allgemein als geheimer Schlüssel bezeichnet. Eine asymmetrische Chiffre verwendet zwei verschiedene Schlüssel, einen zum Verschlüsseln von Daten und einen zum Entschlüsseln. Typischerweise wird der zum Verschlüsseln von Daten verwendete asymmetrische Schlüssel als öffentlicher Schlüssel bezeichnet, während der Entschlüsselungsschlüssel als privater Schlüssel bezeichnet wird. Wenn Sie sie auf diese Weise verwenden, kann jeder eine Nachricht verschlüsseln, in der Gewissheit, dass nur der rechtmäßige Eigentümer des privaten Schlüssels die Nachricht entschlüsseln und lesen kann.

Chiffren können auch als Strom- oder Blockchiffre klassifiziert werden. Eine Stromchiffre verschlüsselt einen kontinuierlichen Strom von Symbolen. Eine Blockchiffre verschlüsselt Datenblöcke mit fester Größe, da solche Blockchiffren aufgefüllt werden müssen, wenn die Daten nicht genau zur Blockgröße passen.

Klassische vs. moderne Chiffren

Klassische Chiffren waren relativ einfach. Dies war aufgrund des niedrigen technischen Niveaus erforderlich, das es erforderlich machte, dass Chiffren von Hand oder mit einfachen Werkzeugen verwendet werden konnten. Diese beinhalteten in der Regel eine Transposition oder Substitution. Eine Ersatzchiffre wie die Caesar-Chiffre oder ROT13 ersetzt einen Buchstaben im Alphabet durch einen anderen. In ROT13 wird jeder Buchstabe durch den Buchstaben 13 Zeichen danach im Alphabet ersetzt. Eine Transpositionschiffre verhält sich ähnlich, hat aber nicht die gleiche Verschiebung für jedes Zeichen. Solche Techniken sind relativ einfach zu knacken, selbst wenn das Transpositionsalphabet nach jedem Buchstaben geändert wird. Dies liegt daran, dass der mögliche Schlüsselraum gering ist, es gibt nur eine begrenzte Anzahl verschiedener Schlüssel, die verwendet werden können. Sobald ein Feind die Chiffre versteht, kann er einfach alle Schlüssel ausprobieren und das System brechen.

Moderne Chiffren beruhen auf dem Kerckhoff-Prinzip. Das besagt, dass jedes Kryptosystem sicher bleiben sollte, auch wenn das gesamte System, abgesehen vom Schlüssel, dem Feind bekannt ist. Daher sind moderne Chiffren öffentlich und gut erforscht, ohne ihre Sicherheit zu gefährden. Jetzt muss nur noch der Schlüssel geheim gehalten werden, was viel einfacher zu handhaben ist, als das gesamte System geheim zu halten.

Abschluss

Eine Chiffre ist ein anderer Name für einen Verschlüsselungsalgorithmus. Einige Leute verwenden den Begriff möglicherweise austauschbar mit Code (wie in verschlüsselt = verschlüsselt). Dies ist jedoch nicht ganz richtig. Ein Code beruht darauf, dass die Bedeutung des Codes geheim bleibt. Ein Code kann auch willkürlich festgelegt werden. Eine Chiffre ist ein wiederholbarer Algorithmus zum Verschlüsseln beliebiger Daten. Die Sicherheit einer Chiffre beruht darauf, dass der Schlüssel geheim bleibt.

Der Begriff „Chiffre“ kommt vom arabischen Wort für Null صفر (sifr). Das römische Zahlensystem hatte nicht das Konzept der Null. Als sich das arabische Zahlensystem im Mittelalter nach Europa ausbreitete, wurde das arabische Wort ins mittelalterliche Latein ad „cifra“ übernommen. Im Laufe der Zeit entwickelte sich dieser Begriff in England zum Wort „Cipher“. Es wird angenommen, dass das neue Konzept der Null schwer zu verstehen war, daher wurde der Begriff verwendet, um sich auf jede Nachricht oder Kommunikation zu beziehen, die schwer zu verstehen war, selbst wenn sie nicht tatsächlich codiert oder verschlüsselt war.