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Vigenère-Verschlüsselungscoder & -Entschlüsselung

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Schritt-für-Schritt-Zusammenfassung

Tabula Recta (Vigenère-Quadrat)

Frequenzanalyse

Wie der Vigenère-Chiffre funktioniert

Der Algorithmus: Der Vigenère-Chiffre verwendet einen Schlüsselwort, um jedes Zeichen um einen anderen Betrag zu verschieben. Bei der Verschlüsselung: C[i] = (P[i] + K[i mod keylen]) mod 26. Bei der Entschlüsselung: P[i] = (C[i] - K[i mod keylen] + 26) mod 26.

Jedes Zeichen des Schlüssels bestimmt die Verschiebung für das entsprechende Klartext-Zeichen. Der Schlüssel wiederholt sich zyklisch. Nicht-alphabetic Zeichen werden unverändert übernommen und führen keine Verschiebung des Schlüsselindex aus.

Auto-Schlüssel-Variante: Im Auto-Schlüsselmodus wird das Schlüsselwort nur für die ersten wenigen Zeichen verwendet. Nachdem das Schlüsselwort verbraucht ist, wird der Klartext selbst als Fortsetzung des Schlüssels verwendet, wodurch die Chiffre schwerer zu knacken ist.

Geschichte: Namensgegeben nach Blaise de Vigenère (1523–1596), obwohl die Chiffre erstmals 1553 von Giovan Battista Bellaso beschrieben wurde. Sie wurde lange als unknackbar angesehen und erhielt den Spitznamen "le chiffre indéchiffrable" (der unknackbare Chiffre).

Die Chiffre knacken: Friedrich Kasiski veröffentlichte 1863 eine Methode, um die Schlüssellänge zu bestimmen, indem er wiederholte Folgen im Geheimtext fand. William Friedman entwickelte später die Index der Coincidence (IC)-Methode. Sobald die Schlüssellänge bekannt ist, kann jede Position als einfacher Caesar-Chiffre mit der Frequenzanalyse angegriffen werden.

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Führung

Vigenère-Verschlüsselungscoder & -Entschlüsselung

Verschlüsseln und entschlüsseln Sie Text mit dem Vigenère-Chiffre – der klassische polyalphabetische Substitutionschiffre, früher „le chiffre indéchiffrable“ (der unknackbare Chiffre) genannt. Geben Sie Ihren Text und ein Schlüsselwort ein, um sofortige Ergebnisse mit einer Schritt-für-Schritt-Visualisierung, interaktiver Tabula Recta und Frequenzanalyse zu erhalten. Alle Berechnungen erfolgen in Ihrem Browser.

Nutzung

Wählen Sie den Modus „Verschlüsseln“ oder „Entschlüsseln“, geben Sie Ihren Text und ein alphabethisches Schlüsselwort ein. Das Chiffre-Ergebnis wird sofort aktualisiert. Nicht-alphabetic Zeichen (Leerzeichen, Zahlen, Punktzeichen) werden unverändert übernommen und die ursprüngliche Groß-/Kleinschreibung wird beibehalten. Aktivieren Sie den Auto-Schlüsselmodus, um den Klartext als Erweiterung des Schlüssels zu verwenden. Sehen Sie sich die Schritt-für-Schritt-Ausführung an, um den Verschiebungsprozess jedes Zeichens zu erkennen, oder erkunden Sie die vollständige Tabula Recta mit hervorgehobenen Zeilen und Spalten.

Funktionen

Verschlüsseln & Entschlüsseln – Wechseln Sie zwischen Verschlüsselung und Entschlüsselung mit einem einzigen Schalter. Der Algorithmus behandelt beide Richtungen: C[i] = (P[i] + K[i]) mod 26 für Verschlüsselung, P[i] = (C[i] – K[i] + 26) mod 26 für Entschlüsselung.
Groß-/Kleinschreibung beibehalten – Großbuchstaben-Eingabe erzeugt Großbuchstaben-Ausgabe, Kleinbuchstaben bleiben klein. Nicht-alphabetic Zeichen werden unverändert übernommen. Der Schlüsselindex wird nur bei alphanumerischen Zeichen vorangezogen.
Schritt-für-Schritt-Visualisierung – Sehen Sie genau, wie jedes Zeichen verschlüsselt oder entschlüsselt wird: das Eingabe-Zeichen, das ausgerichtete Schlüssel-Zeichen, die Verschiebungsgröße (0–25) und das resultierende Ausgabezeichen. Farblich hervorgehoben für Klarheit.
Tabula Recta (Vigenère-Quadrat) – Die vollständige 26×26 Substitutions-Tabelle mit hervorgehobenen Zeilen und Spalten, die die aktiven Schlüssel- und Klartext-Zeichen zeigen. Auf mobilen Geräten scrollbar.
Auto-Schlüsselmodus – Optionaler Variante, bei der der Klartext nach dem Verbrauch des Schlüsselworts als Fortsetzung des Schlüssels verwendet wird. Zeigt, wie der erweiterte Schlüssel konstruiert wird – nützlich zum Studium dieser stärkeren Chiffre-Variante.
Frequenzanalyse – Balkendiagramm der Buchstabenhäufigkeit des Ausgabetexts im Vergleich zu den typischen englischen Häufigkeiten. Enthält die Berechnung des Index der Coincidence (IC) für die Praxis der Kryptanalyse.
Verweisungsführer – Ausklappbare Abschnitt über den Algorithmus, die Geschichte (Blaise de Vigenère, 16. Jahrhundert) und die Methode, wie die Chiffre geknackt wurde (Kasiski-Prüfung, Friedman-Test).

Der Algorithmus

Der Vigenère-Chiffre verwendet ein wiederholendes Schlüsselwort, um jedes Zeichen um einen anderen Betrag zu verschieben. Für jedes alphanumerische Zeichen im Klartext bestimmt das entsprechende Schlüsselzeichen die Verschiebung: A=0, B=1, …, Z=25. Bei der Verschlüsselung wird die Verschiebung dem Klartext-Zeichen hinzugefügt (mod 26). Bei der Entschlüsselung wird die Verschiebung vom Geheimtext-Zeichen abgezogen (mod 26). Nicht-alphabetic Zeichen werden unverändert übernommen, und der Schlüsselindex wird nur bei Buchstaben vorangezogen.

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Was ist die Vigenère-Chiffre?

Die Vigenère-Chiffre ist ein polyalphabetischer Substitutionschiffre, die im 16. Jahrhundert erfunden wurde und Blaise de Vigenère zugeschrieben wird (obwohl Giovan Battista Bellaso sie bereits 1553 beschrieben hatte). Im Gegensatz zum Caesar-Chiffre, der alle Buchstaben um denselben Betrag verschiebt, verwendet die Vigenère-Chiffre ein Schlüsselwort, bei dem jedes Zeichen einen anderen Verschiebungs-Betrag bestimmt. Dadurch ist sie viel schwerer mit einfachen Häufigkeitsanalysen zu knacken und erhielt den Spitznamen „le chiffre indéchiffrable“ – der unknackbare Chiffre. Sie blieb ungeknackt für etwa 300 Jahre, bis Charles Babbage und Friedrich Kasiski unabhängig im 19. Jahrhundert Methoden entwickelten, um sie zu knacken.

Wie unterscheidet sich die Vigenère-Chiffre von der Caesar-Chiffre?

Die Caesar-Chiffre verschiebt alle Buchstaben um denselben Betrag (z. B. Verschiebung 3: A→D, B→E usw.). Die Vigenère-Chiffre verwendet ein Schlüsselwort, bei dem jedes Zeichen einen anderen Verschiebungs-Betrag bereitstellt. Mit dem Schlüsselwort „KEY“ verschiebt sich das erste Zeichen um 10 (K), das zweite um 4 (E), das dritte um 24 (Y), dann wiederholt sich das Muster. Dadurch kann das gleiche Klartext-Zeichen zu verschiedenen Geheimtext-Zeichen verschlüsselt werden, je nach Position – was die Häufigkeitsanalyse erheblich erschwert. Die Caesar-Chiffre ist im Wesentlichen eine Vigenère-Chiffre mit einem einzeiligen Schlüssel.

Was ist die Auto-Schlüssel-Variante?

Bei der Standard-Vigenère wird das Schlüsselwort wiederholt: das Schlüsselwort „KEY“ wird zu KEYKEYKEY… für längere Texte. Die Auto-Schlüssel-Variante verwendet das Schlüsselwort nur einmal, dann wird der Klartext selbst als Fortsetzung des Schlüssels verwendet. Mit dem Schlüsselwort „KEY“ und dem Klartext „HELLO WORLD“ wird das vollständige Schlüsselwort zu KEYHE LLOWO… Dies eliminiert das wiederholende Muster, das die Standard-Vigenère bei der Kasiski-Prüfung anfällig macht, und macht die Auto-Schlüssel-Variante erheblich schwerer zu knacken, wenn statistische Methoden verwendet werden.

Was ist der Index der Coincidence?

Der Index der Coincidence (IC) misst die Wahrscheinlichkeit, dass zwei zufällig ausgewählte Buchstaben aus einem Text gleich sind. Englischer Text hat einen IC von etwa 0,065 – was auf die ungleiche Verteilung der Buchstaben (E ist häufig, Z ist selten) hinweist. Zufälliger Text hat einen IC von etwa 0,038 (1/26). Der Vigenère-Geheimtext liegt zwischen diesen Werten abhängig von der Schlüssellänge: kürzere Schlüssel erzeugen einen IC, der näher an englischen Texten ist, längere Schlüssel nähern sich einem zufälligen Wert an. Friedrich Friedman verwendete den IC, um die Schlüssellänge des Vigenère-Chiffres zu schätzen, was ein Durchbruch in der Kryptanalyse darstellte.

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