Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03476.jsonl.gz/37

Wie kann sichergestellt werden, dass eine Nachricht für Drittpersonen unlesbar übermittelt wird und unverfälscht am richtigen Ort ankommt – respektiv beim Empfangen vom korrekten Absender stammt?
Die Kryptologie setzt sich aus den beiden Gebieten Kryptographie und Kryptoanalyse zusammen. Ende des Ersten Weltkrieges wurde diese Einteilung von William Friedman festgelegt und die Begriffe so wie wir sie heute kennen definiert. Die Kryptographie beschäftigt sich mit der Entwicklung und Anwendung der einzelnen Verfahren und die Kryptoanalyse mit deren Stärken und Schwächen. Anders formuliert, befasst sich die Kryptographie mit der Sicherheit der eigenen geheimen Kommunikation gegen unbefugte Entzifferung, während die Kryptoanalyse, quasi als Gegenspielerin der Kryptographie, die Informationsgewinnung aus verschlüsselten Nachrichten, also das Brechen der geheimen Kommunikation, zum Ziel hat. Kryptographie und Kryptoanalyse werden daher auch als defensive und offensive Kryptologie bezeichnet.
Bevor Nachrichten verschlüsselt wurden, wurden geheime Botschaften zwar im sogenannten Klartext, dafür aber versteckt übermittelt: In den Hochkulturen von Ägypten, Indien und Mesopotamien wurde Sklaven der Schädel kahl rasiert und mit einer Geheimbotschaft tätowiert. Sobald das Haar nachgewachsen war, wurden sie zum Empfänger geschickt. Dieser konnte nach einer erneuten Kahlrasur des Sklaven die Botschaft entziffern.
Die ersten richtig verschlüsselten Begriffe findet man in alt-testamentarischen Schriften. So wurde in den Büchern Jeremiah das Wort «Babel» an mehreren Stellen durch den Ausdruck «Sheshech» ersetzt, welcher sich aus einer speziellen Substitution namens «Atbash» ergibt. Dabei wird der erste Buchstabe des Alphabetes durch den letzten ersetzt, der Zweite durch den Zweitletzten, usw. (Beispiel für unseres Alphabet:
abc würde zu
zyx werden.)
Aus der Zeit um 475 v. Chr. ist das erste militärisch genutzte System bekannt. Dabei wurden die Nachrichten auf einen Papyrusstreifen geschrieben, welcher um einen Holzstab mit einem bestimmten Durchmesser («Skytale») gerollt wurde. Diese Nachricht bestand anschliessend aus einer Reihe von Buchstaben, welche erst einen Sinn ergab, wenn der Empfänger den Papyrusstreifen um einen Holzstab mit demselben Durchmesser wickelte.
Julius Caesar benutzte während seiner Regentschaft ein einfaches Substitutionsverfahren: In diesem Verfahren werden die Buchstaben im Alphabet um eine gewisse Anzahl Stellen verschoben (man sagt auch «rotiert»). So entspricht z.B. der Schlüssel \(D\) einer Verschiebung um drei Buchstaben: \(A\) wird auf \(D\) verschoben, \(B\) auf \(E\), usw. So wird aus dem Klartext
Caesar bei Verschlüsselung mit Schlüssel \(D\) der Geheimtext
Fdhvdu.
Für die Programmieraufgaben existiert auf dem Wiki eine Vorlage (crypto.zip). Diese besteht aus einer HTML-Datei mit einem Inline-Javascript und einem Python-Skript. Du kannst selbst wählen mit welcher Sprache du die Aufgabe lösen möchtest.