ADFGVX-Verschlüsselung

ADFGVX-Chiffre

Der ADFGVX-Chiffre ist eine komplexe Transpositions- und Polybius-Quadrat-Chiffre, die von der deutschen Armee während des Ersten Weltkriegs verwendet wurde. Er erhält seinen Namen von den sechs möglichen Buchstaben, die im Chiffre verwendet werden. Der ADFGVX-Chiffre wird durch die Kombination eines modifizierten Polybius-Quadrats mit einer Spaltentransposition erstellt.

Wie der ADFGVX-Chiffre funktioniert

Polybius-Quadrat

Der ADFGVX-Chiffre verwendet ein modifiziertes Polybius-Quadrat mit den Buchstaben A, D, F, G, V und X. Jeder Buchstabe wird durch eine einzigartige Kombination von zwei dieser Buchstaben dargestellt. Zum Beispiel könnte der Buchstabe A im Chiffre durch "DD" dargestellt werden. Das Polybius-Quadrat wird erstellt, indem die Buchstaben des Alphabets in einem 5x5-Raster angeordnet werden, wobei der Buchstabe J weggelassen wird. Die Buchstaben A, D, F, G, V und X werden dann den Zellen in diesem Raster zugewiesen. Die restlichen 20 Buchstaben werden in alphabetischer Reihenfolge auf die verbleibenden Zellen verteilt.

Hier ist ein Beispiel für ein Polybius-Quadrat, das im ADFGVX-Chiffre verwendet wird:

| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |---|---|---|---|---|---| | 1 | A | D | F | G | V | | 2 | X | B | C | E | H | | 3 | I | J | K | L | M | | 4 | N | O | P | Q | R | | 5 | S | T | U | W | Y |

Transposition

Nachdem das Polybius-Quadrat mit der kodierten Nachricht gefüllt wurde, wird es in ein Raster geschrieben und gemäß einem Schlüsselwort transponiert, um die endgültige Chiffre zu erstellen. Das Schlüsselwort bestimmt die Reihenfolge, in der die Spalten angeordnet werden. Die Buchstaben des Schlüsselworts werden in alphabetischer Reihenfolge aufgelistet, und die entsprechenden Spalten werden in derselben Reihenfolge neu angeordnet. Wenn ein Schlüsselwort wiederholte Buchstaben enthält, wird das erste Vorkommen verwendet. Sobald die Spalten neu angeordnet sind, wird die Chiffre durch das Reihum-Lesen des Rasters erhalten.

Beispielsweise würden bei Verwendung des Schlüsselworts "CRYPTO" die Spalten des Rasters in folgender Reihenfolge neu angeordnet:

| C | R | Y | P | T | O | |---|---|---|---|---|---| | A | D | F | G | V | X | | B | E | H | I | J | K | | L | M | N | Q | S | U | | W | Z | | | | |

Die endgültige Chiffre wird durch das Reihum-Lesen des Rasters erhalten. Der ADFGVX-Chiffre ist aufgrund der mehreren Verschlüsselungsschichten, die er verwendet, schwer zu knacken.

Beispiel

Um zu veranschaulichen, wie der ADFGVX-Chiffre funktioniert, betrachten wir die folgende Nachricht:

Originalnachricht: "HELLO WORLD"

1. Kodierung mit dem Polybius-Quadrat:

   • H: AG
   • E: GD
   • L: FX
   • O: VX
   • W: DG
   • R: DD
   • L: FX
   • D: XV

   Die kodierte Nachricht lautet: "AG GD FX VX DG DD FX XV".

2. Transposition mit dem Schlüsselwort "CRYPTO":

   • Das Schlüsselwort wird alphabetisch sortiert, was zu "COPTYR" führt

   • Die Spalten werden basierend auf dem sortierten Schlüsselwort neu angeordnet, und wir erhalten:

     | C | O | P | T | Y | R | |---|---|---|---|---|---| | A | G | G | F | X | V | | G | D | V | X | D | X | | D | F | D | V | X | D | | F | X | D | G | V | F | | X | V | X | D | F | X | | D | G | D | F | X | G |

   Die endgültige Chiffre wird durch das Reihum-Lesen des Rasters erhalten: "AGGFXVDVXDFDVXDFXDGVFXVGDXDVDFXG".

   So wird die Originalnachricht "HELLO WORLD" mit dem ADFGVX-Chiffre als "AGGFXVDVXDFDVXDFXDGVFXVGDXDVDFXG" verschlüsselt.

Historische Bedeutung

Der ADFGVX-Chiffre wurde von Oberst Fritz Nebel, einem deutschen Kryptographen, erfunden und während des Ersten Weltkriegs von der deutschen Armee verwendet. Er wurde hauptsächlich verwendet, um Nachrichten, die per Funk übermittelt wurden, zu sichern. Die Komplexität des ADFGVX-Chiffres und die mehreren Verschlüsselungsschichten machten es den feindlichen Kräften erheblich schwerer, die Nachrichten abzufangen und zu entschlüsseln.

Der Name des Chiffres, ADFGVX, stammt von den sechs möglichen Buchstaben, die im Kodierungsprozess verwendet werden. Die Buchstaben A, D, F, G, V und X wurden gewählt, da sie sich im Morsecode voneinander unterscheiden, was die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei der Übertragung verringert.

Die Effektivität des ADFGVX-Chiffres hing von der Geheimhaltung des Schlüsselworts, der richtigen Kodierung der Nachricht mit dem Polybius-Quadrat und dem korrekten Transpositionsprozess ab. Jegliche Fehler oder Schwächen in diesen Schritten könnten die Sicherheit des Chiffres potenziell gefährden.

Obwohl er heute aufgrund von Fortschritten in der Kryptographie nicht mehr weit verbreitet ist, bleibt der ADFGVX-Chiffre ein wichtiger Teil der Kryptographiegeschichte. Er zeigt die Entwicklung der Verschlüsselungstechniken und dient als Erinnerung an den Einfallsreichtum und die Innovation, die während der Kriegszeit in der Kommunikation angewendet wurden.

Es ist bemerkenswert, dass moderne Verschlüsselungsmethoden die Sicherheit historischer Chiffren wie des ADFGVX bei weitem übertroffen haben. Fortgeschrittene Verschlüsselungsalgorithmen und Technologien wie RSA und AES werden häufig verwendet, um die Vertraulichkeit und Integrität sensibler Informationen in digitalen Sicherheitssystemen zu gewährleisten.

Verwandte Begriffe

• Encryption: Der Prozess der Umwandlung von Informationen in eine Form, die ohne den richtigen Entschlüsselungsschlüssel unlesbar ist. Verschlüsselungstechniken zielen darauf ab, Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen und die Vertraulichkeit zu gewährleisten.

• Polybius Square: Eine Methode der Verschlüsselung, die Substitution verwendet und häufig in klassischen Chiffren eingesetzt wird. Das Polybius-Quadrat verwendet ein Raster, um jedem Buchstaben des Alphabets ein Koordinatenpaar zuzuordnen, was eine einfache Kodierung und Dekodierung von Nachrichten ermöglicht. Der ADFGVX-Chiffre verwendet eine modifizierte Version des Polybius-Quadrats, um Buchstaben zu kodieren.