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Station - Chiffrierung mit dem Verschiebeverfahren

Das Caesar-Verfahren

Asterix und Caesar

Der römische Staatsmann und Feldherr Julius Caesar (* 100 v. Chr. in Rom; † 44 v. Chr. in Rom) benutzte ein einfaches Verfahren zum Verschlüsseln von Nachrichten. Er ließ jeden Buchstaben durch einen im Alphabet um 3 Einheiten verschobenen Buchstaben ersetzen.

Klartextalphabet:   A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
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Geheimtextalphabet: D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

Das folgende Beispiel zeigt das Resultat seiner Verschlüsselungsmethode.

Klartext:   S A L V E A S T E R I X
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Geheimtext: V D O Y H D V W H U L A

Aufgabe 1

Verschlüssele den Text DIE WUERFEL SIND GEFALLEN.
Entschlüssele die in der Abbildung gezeigte Antwort von Asterix.

Das Verschiebeverfahren

Das von Caesar benutzte Chiffrierverfahren wird etwas flexibler, wenn man die Verschiebezahl frei wählen kann. Der Empfänger der Nachricht sollte die Verschiebezahl kennen, damit er die Nachricht problemlos entschlüsseln kann. Caesar verwendete die Verschiebezahl 3. Dabei wird der Klartextbuchstabe A zu dem Geheimtextbuchstaben D. Anstelle der Verschiebezahl können sich Sender und Empfänger auch auf den Buchstaben einigen, der im Geheimtext anstelle des Buchstaben A erscheint. Diesen Buchstaben nennen wir Schlüssel.

Aufgabe 2

Verwende das folgende Programm, um einen Text deiner Wahl zu verschlüsseln. Verwende einen anderen Schlüssel als Cäsar. Du kannst den Geheimtext zusammen mit der Verschiebezahl an einen Mitschüler zum Entschlüsseln weitergeben oder den Geheimtext "von Hand" entschlüsseln.
Verwende das folgende Programm, um deine Ergebnisse aus Aufgabe 1 zu kontrollieren.

Du kannst den Schlüssel bzw. die Verschiebezahl ändern, indem du das untere Alphabet mit den beiden Buttons verschiebest.

Aufgabe 3

Erkläre, wie man (ohne ein Programm zu verwenden!) ...

... aus der Verschiebezahl den Schlüsselbuchstaben ermitteln kann.
... aus dem Schlüssel die Verschiebezahl ermitteln kann.

Die Chiffrierscheibe

Zur Ver- und Entschlüsselung mit dem Cäsar-Verfahren kann man eine Chiffrierscheibe verwenden. Dabei handelt es sich um zwei runde Scheiben, die auf einer Achse sitzen. Die kleinere Scheibe kann gedreht werden. Chiffrierscheiben gibt es seit dem 15. Jahrhundert. Die folgende Abbildung zeigt ein Replikat einer Chiffrierscheibe, die im amerikanischen Bürgerkrieg verwendet wurde:

Aufgabe 4

Verschlüssle mit der Chiffrierscheibe die Nachricht MIRACULIX BRAUT ZAUBERTRANK mit dem Schlüssel S.
Entschlüssle mit der Chiffrierscheibe die Nachricht WSEQZSWUUMV mit der Verschiebezahl 8.

Kontrolliere deine Ergebnisse mit dem Programm bei Aufgabe 3.