Bifid-Chiffre

So verwenden Sie das Bifid-Chiffre-Tool

1. 1. Legen Sie das Quadrat fest. Geben Sie ein Schlüsselwort ein und wählen Sie dann ein 5 × 5-Quadrat (mit geteiltem Feld für I und J oder ohne Q) oder ein 6 × 6-Quadrat, das die Buchstaben und die Ziffern 0–9 enthält. Wählen Sie, wie das Schlüsselwort eingetragen wird.
2. 2. Wählen Sie eine Periode. Die Periode ist die Anzahl der Buchstaben, die gemeinsam verschlüsselt werden. Lassen Sie das Feld leer oder geben Sie 0 ein, um die gesamte Nachricht als einen Block zu behandeln.
3. 3. Tippen Sie die Nachricht ein und wählen Sie Verschlüsseln oder Entschlüsseln. Nur Buchstaben (und Ziffern im 6 × 6-Quadrat) werden verschlüsselt; Leerzeichen und Satzzeichen fallen weg.
4. 4. Lesen Sie den Rechenweg. Jeder Block zeigt seine Buchstaben, die Zeilen- und Spaltenziffern, die quer in Paaren gelesenen Ziffern und die Geheimtextbuchstaben.

So funktioniert die Bifid-Chiffre

Die Bifid-Chiffre verbindet ein Polybios-Quadrat mit einer Umstellung der Koordinaten. Jeder Klartextbuchstabe hat im Quadrat eine Zeilen- und eine Spaltennummer. Schreiben Sie die Zeilennummern der Nachricht in eine Reihe und die Spaltennummern darunter. Lesen Sie die Ziffern nun quer statt nach unten: erst alle Zeilennummern, dann alle Spaltennummern, als einen Strom. Schneiden Sie den Strom in Paare; jedes Paar bezeichnet einen Geheimtextbuchstaben im selben Quadrat.

Dadurch werden die beiden Koordinaten jedes Buchstabens auf zwei verschiedene Geheimtextbuchstaben verteilt, und daher stammt der Name: bifid heißt zweigeteilt. Jeder Geheimtextbuchstabe hängt dann von zwei verschiedenen Klartextbuchstaben ab, der Zeile des einen und der Spalte eines anderen. Das nennt man Fraktionierung; sie verbirgt die Buchstabenhäufigkeiten, die eine einfache Substitution verraten. Zum Entschlüsseln wird der Vorgang umgekehrt: Die Geheimtextbuchstaben werden in Ziffernpaare verwandelt, der Strom wird halbiert, und die erste Hälfte wird als Zeilen, die zweite als Spalten gelesen.

Beispiel

Verschlüsseln Sie ATTACK AT DAWN mit dem Schlüsselwort BIFID, zeilenweise eingetragen, mit I und J in einem Feld und einer Periode von 5. Das Quadrat beginnt mit B I F D A / C E G H K / L M N O P …, und die Nachricht teilt sich in die Blöcke ATTAC, KATDA und WN.

Das Ergebnis ist DQKTV CQAYU XG. Im ersten Block gibt das Klartext-A (Zeile 1, Spalte 5) seine Zeilenziffer an den ersten Geheimtextbuchstaben D weiter und seine Spaltenziffer an den dritten, K — ein Klartextbuchstabe verteilt sich also auf zwei Geheimtextbuchstaben. Entschlüsselt man den Geheimtext mit demselben Schlüsselwort, Quadrat und derselben Periode, erhält man ATTACKATDAWN zurück.

Konventionen, die das Ergebnis verändern

Drei Entscheidungen verändern den Geheimtext, daher sollten Sie die Vorlage angleichen, mit der Sie arbeiten. Das Quadrat kann I und J zusammenlegen, Q weglassen oder 6 × 6 sein. Das Schlüsselwort kann zeilenweise, spaltenweise nach unten oder als Spirale eingetragen werden; das Beispiel der American Cryptogram Association schreibt EXTRAORDINARY als Spirale im Uhrzeigersinn, und Odd periods are popular mit Periode 7 ergibt MWEINGIMGEOYYRLVEYWY. Und die Periode zählt: Eine Periode von 1 lässt den Text unverändert, und eine sehr kurze Periode bietet wenig zusätzliche Sicherheit.

Woher die Bifid-Chiffre stammt

Die Bifid-Chiffre stammt von Félix Delastelle (1840–1902), einem französischen Amateurkryptographen. Er veröffentlichte eine Fassung 1895 in der Revue du Génie civil unter dem Namen cryptographie nouvelle; manche Quellen datieren die Erfindung auf etwa 1901. Bifid, Trifid und Vierquadrat stellte er im Traité élémentaire de cryptographie dar, das Gauthier-Villars 1902, einige Monate nach seinem Tod, in Paris herausgab. Bifid war ein wichtiger Schritt, weil sie eine praktikable Handchiffre war, die Buchstaben fraktionierte — eine Idee, die später in Chiffren wie ADFGVX verwendet wurde.

Wie die Bifid-Chiffre gebrochen wird

Die Bifid-Chiffre arbeitet mit kurzen Blöcken, und die Blocklänge verrät sich. Weil jeder Geheimtextbuchstabe von zwei Klartextbuchstaben in festem Abstand abhängt, zeigt die Statistik der Buchstabenpaare im Geheimtext die Periode, ebenso Muster in den Bigrammhäufigkeiten. Eine veröffentlichte Methode betrachtet Buchstaben im Abstand einer halben Periode: Bei gerader Periode hängt jeder von zwei Klartextbuchstaben ab, bei ungerader von dreien, weshalb ungerade Perioden auf diesem Weg als schwerer angreifbar gelten. Ist die Periode bekannt, kann eine Hill-Climbing-Software das Schlüsselquadrat durchsuchen und jede Vermutung danach bewerten, wie sehr der entschlüsselte Text wie Englisch aussieht. Ein paar hundert Buchstaben genügen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Bifid-Chiffre?

Die Bifid-Chiffre ist eine fraktionierende Chiffre, die ein Polybios-Quadrat verwendet. Sie schreibt die Zeilen- und Spaltennummern der Nachricht in zwei Reihen, liest die Ziffern quer und verwandelt jedes neue Ziffernpaar zurück in einen Buchstaben. Erfunden wurde sie vom französischen Kryptographen Félix Delastelle.

Wie entschlüsselt man die Bifid-Chiffre?

Verwandeln Sie jeden Geheimtextbuchstaben in seine Zeile und Spalte, schreiben Sie die Ziffern als einen Strom und teilen Sie den Strom für jeden Block in der Mitte. Die erste Hälfte ergibt die Zeilen, die zweite die Spalten, und jedes Zeilen-Spalten-Paar ist ein Klartextbuchstabe. Sie brauchen das Schlüsselwort, die Quadratkonvention und die Periode.

Was ist die Periode bei der Bifid-Chiffre?

Die Periode ist die Anzahl der Buchstaben, die gemeinsam als ein Block verschlüsselt werden. Längere Nachrichten werden in Blöcke dieser Länge geteilt, und jeder Block wird getrennt fraktioniert. Übliche Perioden liegen bei etwa 5 bis 13; eine Periode von 0 bedeutet hier, dass die gesamte Nachricht ein Block ist.

Worin unterscheidet sich Bifid von der Polybios-Chiffre?

Eine einfache Polybios-Chiffre ersetzt jeden Buchstaben durch seine beiden Koordinaten, sodass Buchstabenhäufigkeiten erhalten bleiben. Bifid nimmt diese Koordinaten, vermischt sie über den ganzen Block und verwandelt sie zurück in Buchstaben, sodass jeder Geheimtextbuchstabe von zwei Klartextbuchstaben abhängt.

Kann die Bifid-Chiffre auch Zahlen verschlüsseln?

Ja. Ein 6 × 6-Quadrat enthält die 26 Buchstaben und die Ziffern 0–9, sodass Zahlen zusammen mit Buchstaben verschlüsselt werden können. Das Tool bietet diese Option an; mit einem 5 × 5-Quadrat fallen Ziffern weg.

Ist die Bifid-Chiffre sicher?

Nein. Sie verbirgt einzelne Buchstabenhäufigkeiten, aber die Periode zeigt sich in der Bigrammstatistik, und Software kann das Schlüsselquadrat dann aus einigen hundert Buchstaben des Geheimtexts rekonstruieren. Sie ist eine historische Chiffre für Lernzwecke und Rätsel.