Polybios Chiffre

Kategorisierung:	Klassisch / Substitution / Monoalphabetisch
Siehe auch:	Klopf Code
Herkunft / Verwendung:	Das nach dem griechischen Geschichtsschreiber Polybios (manchmal auch Polybius) benannte Verfahren nutzt ein 5x5 (oder 6x6 mit Ziffern) Quadrat, in dass die Buchstaben in der Reihenfolge des Schl�ssels niedergeschrieben werden. Als Chiffrat werden dann die Koordinaten der Positionen der Buchstaben notiert und �bertragen. Eine solche �bertragung auf optischen Wege k�nnte z. B. aussehen, dass in zwei benachbarten T�rmen jeweils Fackeln in der 1. bis 5. Zinne entz�ndet werden. Eine �bertragung auf akustischem Wege ist z. B. der Klopf Code. Man kann Polybios auch als Kodierungsverfahren ohne Schl�ssel verwenden, wenn man die Buchstaben von A bis Z (ggf. gefolgt von 0 bis 9) niederschreibt, der feste Schl�ssel dann also das Alphabet ist. Das Polybios-Quadrat wird bis hinein ins 20. Jahrhundert in kryptografischen Verfahren angewendet. Auf ihm basieren u. a. folgende Chiffre: ADFGX Chiffre, ADFGVX Chiffre, Checkerboard Chiffre, Playfair Chiffre, Nihilisten Substitution, Four-Square Chiffre, Bifid Chiffre und Trifid Chiffre.

Beschreibung des Algorithmus

Zuerst wird mit dem Schl�ssel ein Quadrat erzeugt. Dann wird f�r jedes Zeichen des Klartext Zeile und Spalte im Quadrat bestimmt. Diese werden niedergeschrieben zum Chiffrat. Wie die Schl�sselalphabete genau in das Quadrat �bertragen werden (siehe Schl�ssel-Alphabete) muss zudem vorher abgesprochen sein.

Normalerweise werden zuerst alle Buchstaben, die im Schl�ssel vorkommen, in der Reihenfolge, wie sie im Schl�ssel vorkommen, notiert und danach in alphabetischer Reihenfolge der restlichen Buchstaben des Alphabetes.

Da nur f�r 25 Buchstaben Platz ist, werden I und J im Klartext gleich behandelt (deutsche Schreibweise). Es ist aber eine Gleichstellung von U und V (r�mische Schreibweise) m�glich.

Beispiele

Klartext:	Beispielklartext
Schl�ssel:	Apfelstrudel
Chiffrat:	31 14 35 21 12 35 14 15 41 15 11 23 22 14 53 22

Zuerst wird ein Polybios-Quadrat mit dem Schl�ssel erstellt.

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

Das zweite E in Apfelstrudel wird am Anfang der 3. Zeile nicht niedergeschrieben, weil es schon verbraucht ist. Genauso wie das folgende L. Deshalb werden nachfolgend alle noch nicht verbrauchten Buchstaben niedergeschrieben.

Danach wird f�r jeden Buchstaben des Klartextes seine Zeile und Spalte ermittelt, um das Chiffrat zu erhalten.

B  e  i  s  p  i  e  l  k  l  a  r  t  e  x  t
31 14 35 21 12 35 14 15 41 15 11 23 22 14 53 22

Ohne Schl�ssel, also im Prinzip mit dem Schl�ssel ABCDEFGHIKLMNOPQRSTUVWXYZ w�rde eine Kodierung wie folgt aussehen:

Klartext:	Beispielklartext
Schl�ssel:	ABCDEFGHIKLMNOPQRSTUVWXYZ
Chiffrat:	12 15 24 43 35 24 15 31 25 31 11 42 44 15 53 44

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

B  e  i  s  p  i  e  l  k  l  a  r  t  e  x  t
12 15 24 43 35 24 15 31 25 31 11 42 44 15 53 44

M�chte mal auch Zahlen kodieren, benutzt man ein 6x6 Quadrat, dass f�r 36 Zeichen Platz bietet. So finden Ziffern und J sowie auch I Platz::

Klartext:	Treffen2015Adlerstr56
Schl�ssel:	Apfelstrudel
Chiffrat:	21 22 14 13 13 14 41 55 53 54 62 11 24 15 14 22 16 21 22 62 63

  1 2 3 4 5 6
1 A P F E L S
2 T R U D B C
3 G H I J K M
4 N O Q V W X
5 Y Z 0 1 2 3
6 4 5 6 7 8 9

T  r  e  f  f  e  n  2  0  1  5  A  d  l  e  r  s  t  r  5  6
21 22 14 13 13 14 41 55 53 54 62 11 24 15 14 22 16 21 22 62 63

Hier zeigt sich eine Schw�che im Verfahren, denn im Quadrat stehen die letzten Buchstaben und die Ziffern immer an der gleichen Stelle am Schluss, wenn der Schl�ssel kurz oder keine Ziffern enth�lt. Um Angriffen darauf vorzubeugen, kann man auch ein Schl�ssel-Alphabet nach dem Muster "A1B2C3 Z-A" bilden. Dann folgt dem A die 1, dem B die 2 usw.

  1 2 3 4 5 6
1 A 1 P F 6 E
2 5 L S T R U
3 D 4 Z Y X W
4 V Q O N M K
5 J 0 I 9 H 8
6 G 7 C 3 B 2

Die Art der Schl�sselbildung muss mit dem Empf�nger nat�rlich vorher abgesprochen sein, damit dieser die Nachricht auch korrekt entschl�sseln kann.

Code / Chiffre online dekodieren / entschl�sseln bzw. kodieren / verschl�sseln (DeCoder / Encoder / Solver-Tool)

Quellen, Literaturverweise und weiterf�hrende Links

Kahn, David: The Codebreakers - The Story of Secret Writing, Macmillan Verlag 1968, S. 83
Gardner, Martin: Codes, Ciphers and Secret Writing, Dover Verlag New York 1972, S. 28