2.

Einfache und komplexe Chiffren

Bei einfachen Stubstitutionschiffren wird jeder Buchstabe durch einen bestimmten Buchstaben oder ein Symbol ersetzt. Die Buchstaben werden in ihrer normalen Reihenfolge belassen, üblicherweise mit den normalen Worttrennungen. Diese Chiffren erkennt man an dem Auftreten einer Anordnung normaler Buchstabenhäufungen, die den falschen Buchstaben zugeordnet sind. Sie werden mit Hilfe der Häufigkeitsanalyse und durch das Feststellen der Merkmale bestimmter Buchstaben, z. B. der Neigung, Doppellaute zu formen, durch das Erkennen gebräuchlicher Vorsilben und Nachsilben, üblicher Wortanfangs- und Wortendbuchstaben und oft benutzter Buchstabenkombinationen wie z. B. QU, CH, ER, EI gelöst.

Bei Chiffren, die sich der Mehrfachsubstitution bedienen (polyalphabetische Chiffren), wird ein Schlüsselwort oder eine Zahl verwendet. Der erste Buchstabe der Mitteilung könnte chiffriert werden, indem man den numerischen Wert der ersten Buchstaben des Schlüsselwortes hinzufügt, der zweite Buchstabe wird ähnlich chiffriert, indem man den zweiten Buchstaben des Schlüsselwortes benutzt usw. Das Schlüsselwort wird so oft wie nötig wiederholt, um die gesamte Mitteilung zu chiffrieren. Wenn also das Wort HEUTE mit dem Wort HIEB chiffriert werden soll, dann wird aus dem H ein P, da P der achte Buchstabe im Alphabet ist, der auf H folgt. E wird in entsprechender Weise zu N, da I der neunte Buchstabe des Alphabets und N der neunte Buchstabe nach E ist. Aus U wird Z und aus T wird V. Für den Rest der Mitteilung wird das Codewort wiederholt, so dass für das letzte E des Wortes HEUTE der Buchstabe M steht. Letztendlich wird aus HEUTE auf diese Weise das Chiffre PNZVM. Das Vigenère-Tabellensystem geht nach demselben Prinzip vor.

Bei komplizierteren polyalphabetischen Systemen zeigen die Buchstaben des Schlüsselwortes möglicherweise an, welches gut gemachte Substitutionsalphabet aus einer Vielzahl von Alphabeten verwendet werden soll, um jeden Buchstaben der Mitteilung zu chiffrieren. Bei der Autochiffrierung wird ein einzelner Schlüsselbuchstabe für den ersten Buchstaben der Mitteilung benutzt. Der chiffrierte erste Buchstabe wird dann verwendet, um den zweiten Buchstaben zu chiffrieren (automatischer Schlüssel für Chiffretext) usw., bis die ganze Mitteilung chiffriert ist. Bei anderen Systemen kommt der Morsecode mit verschiedenen Umstellungen oder komplizierten Tabellen zum Austausch von Buchstaben in Zweier- oder Dreiergruppen zur Anwendung. Polyalphabetische Chiffren, die ein Schlüsselwort verwenden, sind durch einförmige oder zufällige Buchstabenhäufungen gekennzeichnet. Diese Chiffren können aufgelöst werden, indem die Länge des Schlüsselwortes (auch Periode) bestimmt wird. Man erkennt sie normalerweise an ständig wiederholten Sequenzen im Text (Kasiski-Methode). Dann wendet man die Methode der einfachen Substitution an allen auf diese Weise gefundenen Substitutionsalphabeten an.

Kombiniert man die Grundformen miteinander, können Chiffren verschiedenster Schwierigkeitsgrade geschaffen werden. Genügend Zeit und Material vorausgesetzt, können die meisten Chiffren aufgelöst und ihre Schlüssel herausgefunden werden. Eine Chiffre sollte dem Zweck entsprechend nur so kompliziert sein, wie es das Sicherheitsbedürfnis erfordert. Militärische Befehle z. B., die nur für ein paar Stunden geheim gehalten werden sollen, können mit einer Chiffre verschlüsselt werden, die völlig unzureichend wäre für diplomatische Berichte, die für einen längeren Zeitraum chiffriert werden müssen. Man kann Mitteilungen auch mit automatischen Chiffriergeräten versenden. Dieser Methode bediente man sich z. B. während des 2. Weltkrieges. Dabei wurde eine Art Fernschreiber auf ein geeignetes Schlüsselwort eingestellt, der dann automatisch Mitteilungen chiffrierte. Ein Empfangsgerät mit dem gleichen Schlüssel dechiffrierte den Text. Die Dechiffrierung eines von den Deutschen verwendeten Schlüssels (Enigma) durch alliierte Kryptographen hatte einen mitentscheidenden Einfluss auf den Kriegsverlauf.