Was ist die Caesar‑Chiffre?
A→D, B→E und so weiter,
bis das Alphabet „zurückrollt“ und wieder mit A beginnt.
In der Regel wird das lateinische Alphabet (A–Z) verwendet.
Akzente und Sonderzeichen werden normalisiert, um die Verarbeitung zu vereinfachen,
und der Buchstabe ñ/Ñ bleibt meist unverändert, um die Kompatibilität zu wahren.
Obwohl diese Methode heute keine echte Sicherheit mehr bietet,
ist sie ein hervorragender Einstieg, um das Grundprinzip von Substitutionschiffren zu verstehen.
Wie funktioniert sie?
Die Caesar-Verschlüsselung funktioniert, indem alle Buchstaben eines Textes um eine feste Anzahl von Positionen verschoben werden, bestimmt durch einen numerischen Schlüssel zwischen 0 und 25. Jeder Buchstabe wird durch einen anderen ersetzt, der weiter im Alphabet liegt. Am Ende des Alphabets wird wieder von vorne gezählt – das nennt man eine mod 26-Operation.
Zum Verschlüsseln wird der Verschiebungswert addiert, zum Entschlüsseln wird er subtrahiert. Es ist wichtig zu wissen, dass diese Methode weder Integrität noch Authentizität garantiert: Sie verschleiert den Text nur oberflächlich und kann leicht gebrochen werden, indem man alle möglichen Schlüssel ausprobiert.
Formeln
Verschlüsselung: Cᵢ = (Pᵢ + s) mod 26
Entschlüsselung: Pᵢ = (Cᵢ - s + 26) mod 26
wobei:
Pᵢ = Index (0–25) des i‑ten Klartextbuchstabens
s = feste Verschiebung (0–25)
Cᵢ = Index (0–25) des i‑ten Geheimtextbuchstabens
Beispiel
Schnelles Beispiel
Nehmen wir den Text HALLO WELT mit einer Verschiebung von 3.
Jeder Buchstabe wird um drei Positionen im Alphabet verschoben,
das Ergebnis lautet KDOOR ZHOW.
Zum Beispiel wird H zu K, A zu D
und L zu O.
So wird der gesamte Text gleichmäßig transformiert.
Zum Entschlüsseln kehrt man den Prozess einfach um und zieht denselben Verschiebungswert wieder ab.
Wenn dein Text Leerzeichen, Satzzeichen oder Zahlen enthält und die Option „beibehalten“ aktiviert ist, bleiben diese Zeichen unverändert. So lässt sich gemischter Text verarbeiten, ohne die Lesbarkeit zu verlieren.
Geschichte
- Diese Methode wurde vor über zweitausend Jahren von Julius Caesar verwendet, um vertrauliche militärische Nachrichten an seine Generäle zu senden.
- Ihre Einfachheit machte sie zu einem Grundstein der klassischen Kryptografie und zu einem hervorragenden Beispiel, um das Prinzip von Substitution und Schlüssel zu vermitteln.
- Obwohl sie heute völlig unsicher ist, bleibt sie ein wichtiges historisches und pädagogisches Werkzeug, um die Grundlagen der Verschlüsselung zu verstehen.
Klassische Angriffe
- Brute-Force-Angriff: Alle 25 möglichen Verschiebungen werden ausprobiert, bis der richtige Schlüssel gefunden ist. Dies zeigt, wie einfach die Caesar-Verschlüsselung zu brechen ist.
- Häufigkeitsanalyse: Die Häufigkeit bestimmter Buchstaben im verschlüsselten Text wird untersucht. Im Deutschen ist der Buchstabe E am häufigsten. Wenn also ein Buchstabe im Geheimtext oft vorkommt, steht er wahrscheinlich für E.
- Bekannter-Klartext-Angriff: Wenn der Angreifer einen Teil des Originaltexts kennt, kann er den Verschiebungswert leicht berechnen und den gesamten Text entschlüsseln.
Vor- und Nachteile
Vorteile
- Sehr einfach zu verstehen – ideal, um Substitutionschiffren kennenzulernen.
- Perfekt für Bildungszwecke und historische Demonstrationen.
- Lässt sich leicht von Hand oder mit wenigen Codezeilen umsetzen.
Nachteile
- Extrem unsicher: Nur 25 mögliche Schlüssel, leicht zu knacken.
- Muster in den Buchstaben lassen sich durch Häufigkeitsanalyse leicht erkennen.
- Bietet keine Integrität oder Authentizität – nur eine einfache Verschleierung.
Caesar-Verschlüsselungswerkzeug
Negative und große Werte sind erlaubt; normalisiert auf 0–25 (z. B.: 52→0, −1→25).