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Vier-Quadrate-Chiffre

Verschlüsseln und entschlüsseln Sie die Vier-Quadrate-Chiffre, die von Félix Delastelle erfundene Digraphenchiffre mit zwei Schlüsselwörtern. Buchstaben werden paarweise über vier 5×5-Quadrate hinweg verschlüsselt – zwei einfache und zwei durch Ihre Schlüsselwörter gemischte –, was sie spürbar stärker als Playfair macht. Legen Sie beide Schlüsselwörter fest, folgen Sie dem Live-Vier-Quadrate-Gitter und der Aufschlüsselung Paar für Paar und kopieren, laden oder teilen Sie das Ergebnis. Alles läuft in Ihrem Browser.

Schlüsselwörter

Schlüsselwort 1 (oben rechts)

Schlüsselwort 2 (unten links)

25-Buchstaben-Alphabet: I und J teilen sich eine Zelle, sodass ein entschlüsseltes J wieder als I erscheint. Die klassische Wahl für die Vier-Quadrate-Chiffre.

Klartext
Geheimtext

Geben Sie oben Text ein, um das Ergebnis hier zu sehen.

Vier-Quadrate-Gitter

Klartextbuchstaben werden in den beiden einfachen Quadraten gefunden (oben links und unten rechts); Geheimtextbuchstaben werden aus den beiden Schlüsselwortquadraten gelesen (oben rechts und unten links), wobei die Schlüsselwortzellen hervorgehoben sind.

Einfaches Quadrat

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

Schlüsselwort-2-Quadrat

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

Schlüsselwort-1-Quadrat

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

Einfaches Quadrat

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

So verwenden Sie Vier-Quadrate-Chiffre

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    Verschlüsseln oder entschlüsseln und ein Alphabet wählen

    Wählen Sie Verschlüsseln, um Klartext in Vier-Quadrate-Geheimpaare zu verwandeln, oder Entschlüsseln, um sie zurückzuverwandeln. Wählen Sie das Alphabet mit I/J-Verschmelzung (die klassische Voreinstellung) oder Q entfernt, um J unterscheidbar zu halten.

  2. 2

    Die zwei Schlüsselwörter eingeben

    Geben Sie ein Schlüsselwort für das Quadrat oben rechts und ein weiteres für das Quadrat unten links ein. Beide Seiten müssen beide Schlüsselwörter teilen. Lassen Sie eines oder beide leer, um an seiner Stelle ein einfaches Quadrat zu verwenden.

  3. 3

    Ihren Text eingeben oder einfügen

    Geben Sie Ihre Nachricht ein, und sie wird während der Eingabe umgewandelt. Das Schritte-Panel zeigt jedes Klartextpaar über dem Geheimpaar, zu dem es wird.

  4. 4

    Das Vier-Quadrate-Gitter lesen

    Öffnen Sie das Gitter, um die beiden einfachen Quadrate und die beiden Schlüsselwortquadrate mit hervorgehobenen Schlüsselwortzellen zu sehen, sodass Sie jedes Paar mit dem Auge verfolgen können.

  5. 5

    Kopieren, herunterladen oder teilen

    Kopieren Sie das Ergebnis, laden Sie es als Textdatei herunter oder teilen Sie einen Link, der das Werkzeug mit genau Ihrem Text, Ihren Schlüsselwörtern und Ihrem Alphabet einsatzbereit wieder öffnet.

Die Vier-Quadrate-Chiffre verstehen

Was ist die Vier-Quadrate-Chiffre?

Die Vier-Quadrate-Chiffre ist eine Handchiffre, die Buchstaben zu zweit verschlüsselt, erfunden vom französischen Kryptografen Félix Delastelle um 1902 – demselben einfallsreichen Kopf hinter der Bifid- und der Trifid-Chiffre. Sie ist eine nahe Verwandte der älteren Playfair-Chiffre, doch während Playfair ein einziges 5×5-Quadrat verwendet, verteilt die Vier-Quadrate-Chiffre die Arbeit auf vier Quadrate, die in einem 2×2-Block angeordnet sind. Zwei davon enthalten das einfache Alphabet, und zwei werden durch eigene Schlüsselwörter gemischt, sodass die Chiffre die Häufigkeiten einzelner Buchstaben verbirgt und merklich schwerer von Hand zu brechen ist als Playfair.

Weil sie mit Buchstabenpaaren – Digraphen – statt mit einzelnen Buchstaben arbeitet, ist die Vier-Quadrate-Chiffre eine polygraphische Substitutionschiffre. Das Verschlüsseln von Paaren glättet den Buchstabenhäufigkeits-Fingerabdruck, an dem einfache Substitutionschiffren in Minuten scheitern, und die Verwendung zweier unabhängiger Schlüsselwörter verdoppelt das Schlüsselmaterial gegenüber Playfair ungefähr. Sie erlangte nie den Ruhm von Playfair, das Armeen tatsächlich im Feld einsetzten, doch sie ist eine schöne, sehr gut erlernbare Veranschaulichung dafür, wie eine kleine Änderung der Anordnung einen echten Sprung an Stärke erkauft.

Wie die Vier-Quadrate-Chiffre funktioniert

Legen Sie vier 5×5-Quadrate in einem 2×2-Block aus. Die Quadrate oben links und unten rechts enthalten das einfache Alphabet in der richtigen Reihenfolge; die Quadrate oben rechts und unten links enthalten jeweils ein schlüsselwortgemischtes Alphabet (zuerst die verschiedenen Buchstaben des Schlüsselworts, dann der Rest des Alphabets). Weil 26 Buchstaben in 25 Zellen passen müssen, wird ein Buchstabe zusammengelegt – klassischerweise teilen sich I und J eine Zelle.

Um ein Buchstabenpaar zu verschlüsseln, suchen Sie den ersten Buchstaben im einfachen Quadrat oben links und den zweiten Buchstaben im einfachen Quadrat unten rechts. Die beiden Geheimbuchstaben werden aus den Schlüsselwortquadraten gelesen: Der erste ist der Buchstabe im Quadrat oben rechts, der sich die Zeile des ersten Buchstabens und die Spalte des zweiten Buchstabens teilt; der zweite ist der Buchstabe im Quadrat unten links, der sich die Zeile des zweiten Buchstabens und die Spalte des ersten Buchstabens teilt. Kurz gesagt: Die beiden Klarbuchstaben spannen ein Rechteck über die Quadrate auf, und die beiden gegenüberliegenden Ecken in den Schlüsselwortquadraten sind das Geheimpaar. Das Entschlüsseln kehrt den Weg einfach um – man findet die Geheimbuchstaben in den Schlüsselwortquadraten und liest die Klarbuchstaben wieder aus den einfachen Quadraten heraus.

Die zwei Schlüsselwörter und die einfachen Quadrate

Die Vier-Quadrate-Chiffre hat zwei unabhängige Geheimnisse: das Schlüsselwort für das Quadrat oben rechts und das Schlüsselwort für das Quadrat unten links. Jedes wird genau wie ein geschlüsseltes Playfair- oder Polybius-Quadrat aufgebaut – zuerst werden die eindeutigen Buchstaben des Schlüsselworts der Reihe nach und ohne Wiederholungen eingetragen, dann folgt der Rest des Alphabets. Das Live-Gitter unten hebt die Schlüsselwortzellen hervor, sodass Sie die Mischung beobachten können; die beiden einfachen Quadrate bleiben stets in einfacher alphabetischer Reihenfolge, weil sie immer nur dazu dienen, Buchstaben zu *finden*, niemals dazu, sie zu verschleiern.

Sender und Empfänger müssen beide Schlüsselwörter teilen und sich auf die Alphabet-Variante einigen. Sie können ein Schlüsselwort leer lassen, um an seiner Stelle ein einfaches Quadrat zu verwenden – und wenn Sie beide leer lassen, sind alle vier Quadrate identisch, und die Chiffre reduziert sich auf eine feste Buchstabenpaar-Transposition, eine praktische Möglichkeit, die Geometrie zu sehen, bevor irgendeine Schlüsselwortmischung eingebracht wird.

I/J verschmolzen oder Q entfernt

Sechsundzwanzig Buchstaben passen nicht in fünfundzwanzig Zellen, also muss einer weichen. Die klassische Konvention der Vier-Quadrate-Chiffre, die sie mit Playfair teilt, verschmilzt I und J zu einer Zelle: Ein J in der Nachricht wird als I verschlüsselt, und ein entschlüsseltes I kann für beide stehen – aus dem Zusammenhang fast immer offensichtlich. Dies ist hier die Voreinstellung.

Die Alternative entfernt Q vollständig aus den Quadraten (und aus dem Text), wodurch I und J unterscheidbar bleiben – nützlich, wenn die J/I-Mehrdeutigkeit mehr ins Gewicht fällt als das seltene Q. Wählen Sie die Variante mit dem Schalter oben; das Live-Gitter beschriftet sich neu, und beide Seiten müssen dieselbe Variante verwenden, sonst lässt sich die Nachricht nicht entschlüsseln.

Ein durchgerechnetes Vier-Quadrate-Beispiel

Nehmen Sie das Wort ATTACK mit Schlüsselwort 1 EXAMPLE (oben rechts) und Schlüsselwort 2 KEYWORD (unten links), unter Verwendung des Alphabets mit I/J-Verschmelzung. ATTACK zerfällt in die Paare AT, TA, CK. Beim ersten Paar sitzt A in Zeile 1, Spalte 1 des einfachen Quadrats oben links, und T sitzt in Zeile 4, Spalte 4 des einfachen Quadrats unten rechts.

Der erste Geheimbuchstabe wird aus dem Schlüsselwortquadrat oben rechts in der Zeile von A und der Spalte von T gelesen, was auf M fällt; der zweite wird aus dem Schlüsselwortquadrat unten links in der Zeile von T und der Spalte von A gelesen, was ebenfalls auf M fällt – so wird AT zu MM verschlüsselt. Weiter so wird TA zu OW und CK zu PA, sodass ATTACK zu MM OW PA verschlüsselt wird. Beachten Sie, dass die Chiffre einen doppelten Buchstaben wie MM erzeugen kann, was Playfair nie tut. Das Entschlüsseln mit denselben zwei Schlüsselwörtern führt jedes Paar direkt wieder zu ATTACK zurück.

Eine Vier-Quadrate-Nachricht entschlüsseln

Das Entschlüsseln lässt dieselbe Mechanik rückwärts laufen. Teilen Sie den Geheimtext in Paare, suchen Sie den ersten Buchstaben jedes Paares im Schlüsselwortquadrat oben rechts und den zweiten im Schlüsselwortquadrat unten links, und lesen Sie dann die Klarbuchstaben an den passenden Zeilen und Spalten aus den beiden einfachen Quadraten heraus. Dieses Werkzeug erledigt all das für Sie, wenn Sie Entschlüsseln wählen und dieselben zwei Schlüsselwörter und dieselbe Alphabet-Variante eingeben, die zum Verschlüsseln verwendet wurden.

Weil nur die Buchstaben A–Z auf den Quadraten leben, wurden alle Leerzeichen, Ziffern und Satzzeichen der ursprünglichen Nachricht beim Verschlüsseln entfernt und erscheinen nicht wieder. Ein einzelner letzter Buchstabe wurde aufgefüllt (mit X, oder Z, wenn dieser Buchstabe selbst X ist), damit die Nachricht in ganze Paare geteilt werden konnte, sodass eine entschlüsselte Nachricht mit einem zusätzlichen Füllbuchstaben enden kann – das ist Digraphenchiffren eigen und kein Fehler des Werkzeugs.

Vier-Quadrate gegenüber Playfair und Sicherheit

Die Vier-Quadrate-Chiffre verbessert Playfair in zweierlei Hinsicht. Sie verwendet zwei Schlüsselwörter statt eines und verdoppelt damit das Schlüsselmaterial, und sie muss niemals ein Füllzeichen zwischen doppelte Buchstaben einfügen, wie es Playfair tut, weil die beiden Hälften eines Paares aus verschiedenen Quadraten gelesen werden – sodass ein Paar wie LL oder EE sauber verschlüsselt wird. Diese Änderungen machen sie von Hand ein wenig mühsamer, aber deutlich schwerer anzugreifen, während dieselbe leicht vorstellbare Gitter-Idee erhalten bleibt.

Nach modernen Maßstäben ist die Vier-Quadrate-Chiffre jedoch immer noch eine klassische Chiffre und nicht sicher gegen einen Computer. Wie alle Digraphen-Substitutionschiffren bewahrt sie die Häufigkeit von Buchstabenpaaren, sodass sie bei ausreichend Text der Digraphen-Häufigkeitsanalyse und Known-Plaintext-Angriffen erliegt. Ihr Wert ist heute lehrreich – sie ist eine elegante Steigerung gegenüber Playfair, die den Nutzen von mehr Schlüsselmaterial greifbar macht. Um echte Informationen zu schützen, verwenden Sie stets einen modernen, fachlich geprüften Algorithmus wie AES, und behalten Sie die Vier-Quadrate-Chiffre für Geschichte, Rätsel und Capture-the-Flag-Aufgaben.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Vier-Quadrate-Chiffre?
Die Vier-Quadrate-Chiffre ist eine Digraphen-Substitutionschiffre (Buchstabenpaar-Chiffre), die Félix Delastelle um 1902 erfand. Sie verwendet vier 5×5-Quadrate in einem 2×2-Block – zwei enthalten das einfache Alphabet und zwei werden durch eigene Schlüsselwörter gemischt –, um Buchstaben zu zweit zu verschlüsseln. Sie ist eine stärkere Verwandte der Playfair-Chiffre, verwendet zwei Schlüsselwörter statt eines und muss niemals doppelte Buchstaben aufteilen.
Wie funktioniert die Vier-Quadrate-Chiffre?
Legen Sie vier 5×5-Quadrate aus. Um ein Paar zu verschlüsseln, suchen Sie den ersten Buchstaben im einfachen Quadrat oben links und den zweiten im einfachen Quadrat unten rechts; das Geheimpaar ist der Buchstabe im Quadrat oben rechts, der die Zeile des ersten Buchstabens und die Spalte des zweiten teilt, gefolgt vom Buchstaben im Quadrat unten links, der die Zeile des zweiten Buchstabens und die Spalte des ersten teilt. Das Entschlüsseln kehrt dies um – man findet die Geheimbuchstaben in den Schlüsselwortquadraten und liest die Klarbuchstaben wieder aus den einfachen Quadraten heraus.
Warum verwendet die Vier-Quadrate-Chiffre zwei Schlüsselwörter?
Die zwei Schlüsselwörter mischen das Quadrat oben rechts und das Quadrat unten links unabhängig voneinander, was das Schlüsselmaterial gegenüber dem einzelnen Schlüsselwort von Playfair ungefähr verdoppelt und die Chiffre schwerer zu brechen macht. Die beiden einfachen Quadrate bleiben in alphabetischer Reihenfolge, weil sie nur dazu dienen, Klartextbuchstaben zu finden, nicht dazu, sie zu verschleiern. Sender und Empfänger müssen beide Schlüsselwörter und dieselbe Alphabet-Variante teilen.
Können Sie ein durchgerechnetes Vier-Quadrate-Beispiel zeigen?
Mit Schlüsselwort 1 EXAMPLE, Schlüsselwort 2 KEYWORD und dem Alphabet mit I/J-Verschmelzung zerfällt ATTACK in AT, TA, CK. Bei AT steht A in Zeile 1, Spalte 1 des einfachen Quadrats oben links und T in Zeile 4, Spalte 4 des einfachen Quadrats unten rechts; liest man das Quadrat oben rechts in der Zeile von A und der Spalte von T, ergibt sich M, und das Quadrat unten links in der Zeile von T und der Spalte von A ergibt ebenfalls M, sodass AT zu MM wird. TA wird zu OW und CK wird zu PA, sodass ATTACK zu MM OW PA verschlüsselt wird.
Wie entschlüsselt man eine Vier-Quadrate-Chiffre?
Teilen Sie den Geheimtext in Paare, suchen Sie den ersten Buchstaben jedes Paares im Schlüsselwortquadrat oben rechts und den zweiten im Schlüsselwortquadrat unten links, und lesen Sie dann die Klarbuchstaben an den passenden Zeilen und Spalten aus den beiden einfachen Quadraten heraus. Wählen Sie in diesem Werkzeug Entschlüsseln und geben Sie dieselben zwei Schlüsselwörter und dieselbe Alphabet-Variante ein, die zum Verschlüsseln verwendet wurden, und es baut die Nachricht für Sie wieder auf.
Wie unterscheidet sich die Vier-Quadrate-Chiffre von der Playfair-Chiffre?
Beide sind Digraphenchiffren, die auf 5×5-Quadraten beruhen, doch die Vier-Quadrate-Chiffre verwendet vier Quadrate und zwei Schlüsselwörter, wo Playfair ein Quadrat und ein Schlüsselwort verwendet. Die Vier-Quadrate-Chiffre fügt zudem nie ein Füllzeichen zwischen doppelte Buchstaben ein – weil die beiden Hälften eines Paares aus verschiedenen Quadraten gelesen werden, wird ein Paar wie LL sauber verschlüsselt –, während Playfair Dubletten aufteilen muss. Diese Änderungen machen die Vier-Quadrate-Chiffre von Hand ein wenig aufwendiger, aber deutlich schwerer zu brechen.
Was ist der Unterschied zwischen I/J verschmolzen und Q entfernt?
Sechsundzwanzig Buchstaben passen nicht in fünfundzwanzig Zellen, also muss einer weichen. Die klassische Option verschmilzt I und J zu einer Zelle, sodass ein J als I verschlüsselt wird und ein entschlüsseltes J wieder als I erscheint. Die Alternative entfernt Q aus den Quadraten und dem Text und hält so I und J unterscheidbar. Wählen Sie, was zu Ihrer Nachricht passt; beide Seiten müssen dieselbe Variante verwenden, sonst lässt sich die Chiffre nicht korrekt entschlüsseln.
Kann die Vier-Quadrate-Chiffre Doppelbuchstaben erzeugen?
Ja. Weil die beiden Hälften eines Paares aus zwei verschiedenen Quadraten gelesen werden, kann ein Klartextpaar zu einem doppelten Buchstaben wie MM oder LL verschlüsselt werden, und doppelter Klartext wie LL wird ohne jegliches Füllzeichen verschlüsselt. Das ist ein sichtbarer Unterschied zu Playfair, das niemals ein doppeltes Paar ausgeben kann und doppelten Klartext mit einem X aufteilen muss. Es ist normal und weist nicht auf einen Fehler hin.
Was geschieht mit Leerzeichen, Zahlen und Satzzeichen?
Nur die Buchstaben A–Z existieren auf den Quadraten, sodass Leerzeichen, Ziffern und Satzzeichen vor dem Verschlüsseln entfernt werden und beim Entschlüsseln nicht wieder erscheinen. Hat die Nachricht eine ungerade Anzahl von Buchstaben, wird ein Füllzeichen (X, oder Z, wenn der letzte Buchstabe selbst X ist) hinzugefügt, damit sie in ganze Paare geteilt werden kann, sodass eine entschlüsselte Nachricht mit einem zusätzlichen Buchstaben enden kann. Dieser Verlust der Formatierung ist der Chiffre eigen.
Muss ich in beiden Quadraten ein Schlüsselwort verwenden?
Nein. Sie können eines der beiden Schlüsselwörter leer lassen, um an seiner Stelle ein einfaches alphabetisches Quadrat zu verwenden, und wenn Sie beide leer lassen, werden alle vier Quadrate identisch – was die Chiffre in eine feste Buchstabenpaar-Transposition verwandelt, eine nützliche Möglichkeit, die Geometrie vor der Schlüsselwortmischung zu sehen. Für den echten Einsatz bieten zwei starke, verschiedene Schlüsselwörter die größte Sicherheit, und beide müssen mit dem Empfänger geteilt werden.
Wie sicher ist die Vier-Quadrate-Chiffre?
Nach modernen Maßstäben nicht sicher. Sie ist dank zweier Schlüsselwörter und der saubereren Behandlung doppelter Buchstaben stärker als Playfair, aber sie ist immer noch eine klassische Digraphenchiffre: Sie bewahrt die Häufigkeiten von Buchstabenpaaren, sodass sie bei ausreichend Geheimtext der Digraphen-Häufigkeitsanalyse und Known-Plaintext-Angriffen erliegt. Sie war zu ihrer Zeit eine vernünftige Handchiffre und eignet sich hervorragend zum Lernen, doch für echten Schutz verwenden Sie einen modernen Algorithmus wie AES.
Wird mein Text auf einen Server hochgeladen?
Nein. Das gesamte Verschlüsseln und Entschlüsseln erfolgt vollständig in Ihrem Browser, sodass Ihr Text niemals hochgeladen, protokolliert oder gespeichert wird. Selbst ein Teilen-Link bewahrt Ihren Text und Ihre Schlüsselwörter im Teil der URL nach dem Rautezeichen auf, den Browser niemals an einen Server senden, sodass Ihre Nachricht privat bleibt, bis Sie den Link selbst teilen möchten.

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