Cäsar Chiffre

Die Cäsar-Chiffre ist eines der einfachsten, aber auch unsichersten Verfahren, um Texte zu verschlüsseln. Das Verfahren wurde nach dem römischen Kaiser Julius Cäsar benannt, der auf diese Weise bereits vor über 2000 Jahren Nachrichten verschlüsselt haben soll.

Die Cäsar-Chiffre ist eine monoalphabetische Substitution, das heißt, jeder Buchstabe des Textes wird durch genau einen anderen Buchstaben des Alphabets ersetzt. Dieser Austausch geschieht jedoch nicht zufällig, sondern basiert auf zyklischer Rotation des Alphabets um k Zeichen, wobei k der verwendete Schlüssel ist.

Als eines der einfachsten und unsichersten Verfahren dient es heute hauptsächlich dazu, Grundprinzipien der Kryptologie anschaulich darzustellen. Der Einfachheit halber werden oftmals nur die 26 Buchstaben des lateinischen Alphabets ohne Unterscheidung von Groß- und Kleinbuchstaben als Alphabet für Klartext und Geheimtext verwendet und Sonderzeichen, Satzzeichen usw. nicht beachtet.

Die Verschlüsselung einer Nachricht erfolgt buchstabenweise mit einem Schlüssel k aus der Menge Z₂₆ = {0,1,2,3…25}, wobei der Wert k = 0 nicht sinnvoll ist, da der Originaltext in diesem Fall keine Änderung erfährt.

Für einen gegebenen Buchstaben wird zunächst anhand der folgenden Tabelle seine Position m im Alphabet bestimmt.

Anschließend erhält man den Wert c des verschlüsselten Buchstaben durch folgende kurze Berechnungsformel:

c = (m+k) mod 26

Mit Hilfe obiger Tabelle kann dieser Wert c wieder in einen Buchstaben transformiert werden.

Die Entschlüsselung einer Nachricht erfolgt ähnlich wie die Verschlüsselung mit Schlüssel , wir verwenden jedoch die Formel:

m = (26+c-k) mod 26

Der Satz „OTTO KOMMT“ wird mit dem Schlüssel k=3 verschlüsselt.

Statt nur über dem Alphabet Z₂₆ kann man analog allgemeine Cäsar-Chiffre über beliebigen endlichen Alphabeten Z₂₆ = {0,1,..a-1} definieren.