Caesar-Chiffre: Kodierer und Dekodierer

Was ist die Caesar-Chiffre?

Die Caesar-Chiffre (oder der Caesar-Code) ist eine besondere Form der Substitutionsverschlüsselung. Sie ist nach Julius Caesar benannt, der sie zur Verschlüsselung militärischer Dokumente verwendete, meist mit einer Verschiebung um drei Buchstaben. Dabei wird jeder Buchstabe der Nachricht einzeln durch einen Buchstaben ersetzt, der entsprechend einer festgelegten Verschiebung weiter hinten im Alphabet steht. Zum Beispiel zur Verschlüsselung der folgenden Nachricht:

Jules Cesar

Jeder Buchstabe der geheimen Nachricht wird durch den Buchstaben ersetzt, der drei Positionen weiter im Alphabet steht. So wird J zu M, U zu X und so weiter. Bei Z wird am Anfang des Alphabets weitergezählt, sodass Z mit C verschlüsselt wird. Dadurch entsteht die folgende verschlüsselte Nachricht:

mxohv fhvdu

Sonderzeichen, Akzente und Ähnliches werden aus der verschlüsselten Nachricht entfernt. Außerdem können Leerzeichen weggelassen werden, damit die Wortlängen nicht erkennbar sind.

Daran zufolge soll Julius Caesar für seinen Code das griechische Alphabet verwendet haben. Dadurch war er schwerer zu brechen, weil die Gallier das griechische Alphabet damals nicht kannten. Verschiebungschiffren gab es bereits lange vor dem Caesar-Code und wahrscheinlich auch in komplexeren Formen als einer einfachen Verschiebung um drei Stellen. Es wird zudem vermutet, dass Caesar weitere Verschiebungschiffren verwendete (Quelle: Verschiebungschiffren).

ROT13 ist eine Variante des Caesar-Codes, bei der die Verschiebung üblicherweise auf 13 festgelegt ist. Sie lässt sich jedoch ebenso leicht brechen wie die normale Caesar-Chiffre.

Kryptoanalyse der Caesar-Chiffre:

Die Caesar-Chiffre lässt sich ebenso wie die meisten monoalphabetischen Chiffren leicht entschlüsseln, zum Beispiel das Polybios-QuadratDazu müssen lediglich die 26 möglichen Positionen des Alphabets durchprobiert werden. Aufgrund der geringen Zahl an Möglichkeiten stellt dies keine technische Schwierigkeit dar. Eine weitere allgemeine Methode zum Brechen monoalphabetischer Substitutionschiffren ist die HäufigkeitsanalyseBei dieser kryptoanalytischen Technik wird ein Chiffretext untersucht, um die Auftretenshäufigkeit der Buchstaben zu bestimmen. Anschließend werden diese Werte mit den durchschnittlichen Buchstabenhäufigkeiten der jeweiligen Sprache verglichen, um zu erraten, welche Zeichen die Buchstaben der ursprünglichen Nachricht ersetzen.
Die Schwierigkeit besteht darin, dass für repräsentative Häufigkeiten ein ausreichend großer Text benötigt wird. Zusätzlich können die Häufigkeiten der häufigsten Bigramme und Trigramme der Zielsprache berücksichtigt werden.