Was ist die Vigenère-Chiffre?
Die Vigenère-Chiffre ist ein polyalphabetisches Substitutionsverfahren. Anstatt eine einzige feste Verschiebung zu verwenden (wie bei der Caesar-Chiffre), wendet sie eine Sequenz von Verschiebungen an, die durch ein wiederholtes Schlüsselwort bestimmt wird. Jeder Buchstabe wird mit einem anderen „Alphabet“ verschlüsselt, was die Häufigkeitsanalyse erheblich erschwert.
Für jede Position wird der Buchstabe des Klartexts (A–Z) mit dem
entsprechenden Buchstaben des Schlüssels (A–Z) kombiniert.
Die Verschiebung entspricht dem alphabetischen Index des Schlüsselbuchstabens
(A=0, B=1, …, Z=25).
Der Schlüssel wird wiederholt oder abgeschnitten, um die Länge des Textes anzupassen.
Funktionsweise
Normalisiere den Text (für ein Alphabet mit 26 Buchstaben: Akzente → Grundform)
und entscheide, wie du ñ/Ñ behandelst — du kannst sie beibehalten
oder durch N ersetzen, aber diese Entscheidung sollte dokumentiert werden.
Dann wiederhole den Schlüssel, bis er die gesamte Nachricht abdeckt.
Formeln
Verschlüsselung: Cᵢ = (Pᵢ + Kᵢ) mod 26 Entschlüsselung: Pᵢ = (Cᵢ - Kᵢ + 26) mod 26 wobei: Pᵢ = Index (0–25) des i-ten Klartextbuchstabens Kᵢ = Index (0–25) des i-ten Buchstabens des wiederholten Schlüssels Cᵢ = Index (0–25) des i-ten Buchstabens des Geheimtextes
Die Vigenère-Chiffre arbeitet linear über ℤ26; ihre Sicherheit hängt ausschließlich von der Länge und der Zufälligkeit des Schlüssels ab.
Beispiel
Schnelles Beispiel
Klartext: ATAQUEAMANECER • Schlüssel: CLAVE
Wiederholter Schlüssel: CLAVECLAVECLAV
Erster Buchstabe: A mit C (2) → C.
Zweiter Buchstabe: T mit L (11) → E.
Die Verschiebung des Schlüssels wird (mod 26) auf jede Position angewendet.
Tipp: Wenn du Leerzeichen oder Satzzeichen beibehältst, gib das in der Anwendung an;
ansonsten werden sie in der Regel vor der Verschlüsselung entfernt.
Akzente werden normalisiert (á→a), und ñ/Ñ kann
für Lehrzwecke unverändert bleiben.
Geschichte
- Polyalphabetische Konzepte wurden von Leon Battista Alberti (15. Jahrhundert) eingeführt.
- Weiterentwickelt von Giovan Battista Bellaso (1553), der die explizite Verwendung eines Schlüssels einführte.
- Später Blaise de Vigenère (1586) zugeschrieben, daher der Name.
- Jahrhundertelang galt sie als „unentzifferbar“, bis statistische Methoden im 19. Jahrhundert sie brachen.
Klassische Angriffe
- Kasiski-Test: sucht nach wiederholten Sequenzen, um die Schlüssellänge zu schätzen.
- Koinzidenzindex (Friedman-Test): liefert eine statistische Schätzung der Schlüssellänge.
- Spaltenanalyse: ist die Länge bekannt, wird der Geheimtext in Gruppen aufgeteilt und auf jede Spalte eine Caesar-Analyse angewendet.
Kurze oder wiederverwendete Schlüssel machen Vigenère verwundbar; je länger und zufälliger der Schlüssel, desto besser die Widerstandsfähigkeit gegen diese Methoden.
Vorteile und Nachteile
Vorteile
- Deutlich robuster als die Caesar-Chiffre gegenüber einfacher Häufigkeitsanalyse (bei ausreichend langem Schlüssel).
- Ausgezeichnetes didaktisches Beispiel zur Einführung in polyalphabetische Verschlüsselung.
- Einfach zu implementieren und in interaktiven Tools darstellbar.
Nachteile
- Unsicher bei kurzen oder wiederverwendeten Schlüsseln (durch Kasiski/Friedman leicht zu brechen).
- Bietet keine Integrität oder Authentizität – nur einfache Vertraulichkeit.
- Für moderne Datensicherheit ungeeignet.
Interaktives Vigenère-Tool (Verschlüsseln/Entschlüsseln)
Nur Buchstaben A–Z erlaubt (Akzente und Sonderzeichen werden ignoriert).