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Caesar-Verschlüsselung einfach erklärt
Bei der Caesar-Verschlüsselung ersetzt du jeden Buchstaben durch einen Buchstaben, der im Alphabet um gleich viele Stellen verschoben ist. Die Anzahl der Stellen ist der Schlüssel. Zum Entschlüsseln gehst du dieselbe Anzahl Stellen zurück.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
So funktioniert die feste Verschiebung
Der lesbare Ausgangstext heißt Klartext. Nach dem Verschlüsseln erhältst du den Geheimtext. Bei einem Schlüssel von 3 wird jeder Klartextbuchstabe durch den Buchstaben ersetzt, der drei Stellen weiter rechts im Alphabet steht.
Schlüssel
Der Schlüssel gibt die feste Anzahl der Alphabetstellen an, um die alle Buchstaben verschoben werden. Derselbe Schlüssel wird für jeden Buchstaben der Nachricht verwendet.
| Klartext | A | B | C | X | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Geheimtext bei Schlüssel 3 | D | E | F | A | B | C |
Nach Z beginnt das Alphabet wieder bei A. Diese Rückkehr zum Anfang nennt man zyklische Verschiebung. Deshalb wird bei Schlüssel 3 aus X ein A und nicht etwa ein Zeichen außerhalb des Alphabets.
Beim Verschlüsseln gehst du vorwärts, beim Entschlüsseln rückwärts. Der Schlüssel bleibt dabei gleich.
So verschlüsselst du eine Nachricht
Gehe Buchstabe für Buchstabe vor:
- Notiere den Schlüssel.
- Suche den Klartextbuchstaben im normalen Alphabet.
- Gehe so viele Stellen vorwärts, wie der Schlüssel angibt.
- Beginne nach Z wieder bei A.
- Wiederhole das für alle Buchstaben.
Verschlüssele KRIMIS SIND TOLL mit Schlüssel 3.
- K → N, denn N liegt drei Stellen nach K.
- R → U.
- I → L.
- M → P.
- I → L.
- S → V.
Genauso verfährst du mit den übrigen Buchstaben. In diesem Beispiel bleiben die Leerzeichen stehen.
Klartext: KRIMIS SIND TOLL
Geheimtext: NULPLV VLQG WROO
So entschlüsselst du den Geheimtext
Beim Entschlüsseln kehrst du die Verschiebung um. Du suchst den Geheimtextbuchstaben und gehst um den Schlüssel rückwärts. Vor A setzt du bei Z fort.
Entschlüssele NULPLV VLQG WROO mit Schlüssel 3.
- N → K, denn K liegt drei Stellen vor N.
- U → R.
- L → I.
- P → M.
Wenn du diese Rückwärtsverschiebung fortsetzt, erhältst du:
Geheimtext: NULPLV VLQG WROO
Klartext: KRIMIS SIND TOLL
Die Probe gelingt: Verschiebst du den gefundenen Klartext wieder um 3 vorwärts, entsteht erneut der Geheimtext.
Warum Caesar leicht zu knacken ist
Die Caesar-Verschlüsselung hat nur 26 mögliche Schlüssel, wenn A = 0, B = 1, C = 2 und so weiter gilt. Deshalb kann eine angreifende Person jeden Schlüssel ausprobieren und prüfen, ob ein sinnvoller Klartext entsteht. Sie muss den verwendeten Schlüssel vorher nicht kennen.
Der Geheimtext beginnt mit TLP.
Ein Test mit Schlüssel 2 ergibt durch zwei Schritte rückwärts RJN. Dieser Anfang wirkt für einen deutschen Text unplausibel. Weitere Schlüssel werden getestet. Mit Schlüssel 7 ergibt sich MEI, was zu einem möglichen deutschen Wortanfang wie MEIN passen kann.
Ein plausibler Anfang ist noch kein vollständiger Beweis. Deshalb wird anschließend geprüft, ob auch der restliche Text sinnvoll entschlüsselt wird.
Eine zweite Angriffsmöglichkeit nutzt Buchstabenhäufigkeiten. Weil ein Klartextbuchstabe immer durch denselben Geheimtextbuchstaben ersetzt wird, bleibt sein häufiges Auftreten erhalten – nur an einer anderen Stelle des Alphabets.
Häufigkeitsanalyse
Bei der Häufigkeitsanalyse zählst du, wie oft Buchstaben im Geheimtext vorkommen. Dann vergleichst du auffällige Häufigkeiten mit häufigen Buchstaben der vermuteten Sprache und prüfst den daraus abgeleiteten Schlüssel am gesamten Text.
Im längeren Beispieltext kommt L neunmal unter 50 Buchstaben vor. Das sind 9/50 = 18 %. Wird vermutet, dass L für das im Deutschen häufige E steht, ergibt sich eine Verschiebung um 7 Stellen. In diesem Beispiel ist 7 tatsächlich der Schlüssel.
Bei kurzen Texten können Häufigkeiten zufällig stark abweichen. Eine Häufigkeitsannahme liefert daher zunächst einen Schlüssel zum Prüfen, nicht automatisch einen sicheren Beweis.
Was an ROT13 besonders ist
ROT13 ist Caesar mit dem Schlüssel 13. Das Alphabet hat 26 Buchstaben. Nach einer Verschiebung um 13 liegt jeder Buchstabe genau seinem Partner in der anderen Hälfte des Alphabets gegenüber: A wird N und N wird A.
Wende ROT13 zweimal auf A an:
- A → N
- N → A
Zweimal 13 Stellen ergeben zusammen 26 Stellen und damit eine vollständige Runde durch das Alphabet. Deshalb verwendest du bei ROT13 dieselbe Zuordnung zum Ver- und Entschlüsseln.
ROT13 ist selbstumkehrend, aber nicht sicherer als andere Caesar-Schlüssel. Es eignet sich eher als Rätselcode als zum Schutz vertraulicher Nachrichten.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Caesar-Verschlüsselung
- Anwenden
- fester Schlüssel
- vorwärts verschlüsseln
- rückwärts entschlüsseln
- Untersuchen
- 26 Schlüssel ausprobieren
- Buchstabenhäufigkeiten vergleichen
- Sonderfall ROT13
- Schlüssel 13
- selbstumkehrend
- Anwenden