Playfair-Chiffre
Verschlüsseln und entschlüsseln Sie die Playfair-Chiffre mit einem Schlüsselwort Ihrer Wahl. Wechseln Sie zwischen der I/J-Variante und der Variante ohne Q, verfolgen Sie alles auf dem interaktiven 5×5-Schlüsselquadrat und kopieren, laden oder teilen Sie das Ergebnis. Alles läuft in Ihrem Browser.
I und J teilen sich eine Zelle, sodass das Quadrat 25 Buchstaben enthält. Jedes J in Ihrem Text wird als I behandelt. Dies ist die gebräuchlichste Konvention.
Geben Sie oben Text ein, um das Ergebnis hier zu sehen.
Schlüsselquadrat (5×5)
Das Schlüsselwort füllt das Gitter zuerst, in hervorgehobenen Zellen, danach vervollständigt der Rest des Alphabets es. Jedes Digraphenpaar wird verschlüsselt, indem seine beiden Buchstaben auf diesem Quadrat aufgesucht werden.
So verwenden Sie Playfair-Verschlüsselung
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Verschlüsseln oder entschlüsseln wählen
Wählen Sie Verschlüsseln, um Klartext in Playfair-Geheimtext zu verwandeln, oder Entschlüsseln, um Geheimtext mit demselben Schlüsselwort wieder in den vorbereiteten Klartext zu verwandeln.
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Eine Quadrat-Variante wählen
Wählen Sie die gängige I/J-Variante, bei der sich I und J eine Zelle teilen, oder die Variante ohne Q, bei der Q weggelassen wird. Ein kurzer Hinweis erklärt, wie jede das 25-Buchstaben-Quadrat aufbaut.
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Ihr Schlüsselwort eingeben
Geben Sie ein Schlüsselwort wie MONARCHY ein. Seine verschiedenen Buchstaben füllen zuerst das 5×5-Schlüsselquadrat, und die hervorgehobenen Zellen darunter aktualisieren sich sofort, um Ihr Gitter zu zeigen.
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Ihren Text eingeben oder einfügen
Geben Sie Ihre Nachricht ein, und die Chiffre läuft während der Eingabe. Buchstaben werden gepaart und verschlüsselt, doppelte Paare werden mit einem Füllbuchstaben aufgetrennt, und Leerzeichen, Ziffern und Satzzeichen werden entfernt.
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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 Schlüsselwort, Text und Ihren Einstellungen wieder einsatzbereit öffnet.
Die Playfair-Chiffre verstehen
Was ist die Playfair-Chiffre?
Die Playfair-Chiffre ist ein manuelles symmetrisches Verschlüsselungsverfahren und die erste Chiffre der Geschichte, die Buchstabenpaare statt einzelner Buchstaben verschlüsselt. Da sie mit Digraphen arbeitet, also mit Zweierblöcken aus Buchstaben, anstatt mit jeweils einem Buchstaben, ebnet sie das Häufigkeitsmuster einzelner Buchstaben ein, an dem einfache Substitutionschiffren scheitern. Für ihre Zeit war Playfair daher zugleich stark und schnell genug, um im Feld von Hand verwendet zu werden.
Sie wurde 1854 vom britischen Wissenschaftler Charles Wheatstone erfunden, trägt ihren Namen aber nach seinem Freund Lord Playfair, der ihren Einsatz bei der britischen Regierung und beim Militär förderte. Heute ist sie eine klassische Lehrchiffre und ein Liebling in Rätseln, Escape Rooms und Capture-the-Flag-Wettbewerben, weil sie reichhaltig genug ist, um interessant zu sein, und doch einfach genug, um von Hand zu funktionieren.
Das 5×5-Schlüsselquadrat aufbauen
Alles bei Playfair dreht sich um ein 5×5-Gitter aus 25 Buchstaben, das aus einem geheimen Schlüsselwort aufgebaut wird. Sie schreiben zuerst die verschiedenen Buchstaben des Schlüsselworts in das Gitter, lassen Wiederholungen aus und füllen dann die verbleibenden Zellen der Reihe nach mit dem Rest des Alphabets. Da 26 Buchstaben nicht in 25 Zellen passen, muss sich ein Buchstabe eine Zelle teilen oder wegfallen: In der gebräuchlichsten Konvention teilen sich I und J eine einzige Zelle, während eine andere Konvention einfach Q weglässt.
Das Schlüsselwort verwürfelt das Alphabet in eine Reihenfolge, die nur jemand mit dem Schlüsselwort reproduzieren kann, und das Werkzeug oben hebt die Buchstaben des Schlüsselworts hervor, sodass Sie genau sehen, wie Ihr Gitter aufgebaut ist. Mit dem Schlüsselwort MONARCHY etwa wird die erste Zeile zu M O N A R, und das Alphabet setzt sich dann dort fort, wo das Schlüsselwort aufhört.
Die drei Playfair-Regeln
Vor dem Verschlüsseln wird die Nachricht in Buchstabenpaare zerlegt. Würde ein Paar ein Doppelbuchstabe sein, etwa das LL in BALLOON, wird ein Füllbuchstabe X eingefügt, um es aufzubrechen, und hat die Nachricht eine ungerade Anzahl von Buchstaben, wird ein letzter Füllbuchstabe angehängt, damit jedes Paar vollständig ist. Leerzeichen, Ziffern und Satzzeichen werden zuvor entfernt, weil es auf dem Quadrat keinen Platz für sie gibt.
Jedes Paar wird dann mit einer von drei Regeln verschlüsselt, je nachdem, wo seine beiden Buchstaben sitzen. Stehen beide Buchstaben in derselben Zeile, wird jeder durch den Buchstaben unmittelbar rechts daneben ersetzt, wobei am Zeilenanfang umgebrochen wird. Stehen beide in derselben Spalte, wird jeder durch den Buchstaben unmittelbar darunter ersetzt, wobei nach oben umgebrochen wird. Andernfalls bilden die beiden Buchstaben die Ecken eines Rechtecks, und jeder wird durch den Buchstaben in seiner eigenen Zeile an der Spalte des anderen Buchstabens ersetzt.
Ein durchgerechnetes Playfair-Beispiel
Nehmen Sie das Schlüsselwort PLAYFAIR EXAMPLE und die Nachricht HIDE THE GOLD IN THE TREE STUMP. Das Schlüsselquadrat wird zu P L A Y F in der ersten Zeile, dann I R E X M, B C D G H, K N O Q S und T U V W Z. Die Nachricht zerfällt in die Paare HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP, wobei ein X eingefügt wurde, um das doppelte E in TREE aufzubrechen.
Das erste Paar HI bildet ein Rechteck, also wird H zu B und I zu M, was BM ergibt. Wenn man jedes Paar auf dieselbe Weise durchgeht, entsteht der Geheimtext BM OD ZB XD NA BE KU DM UI XM MO UV IF. Entschlüsselt man ihn mit demselben Schlüsselwort, kehrt jede Regel um und gibt HIDETHEGOLDINTHETREXESTUMP zurück, die vorbereitete Nachricht mit ihrem eingefügten X noch an Ort und Stelle.
Eine Playfair-Chiffre entschlüsseln
Die Entschlüsselung verwendet genau dasselbe Schlüsselquadrat und führt die Regeln einfach rückwärts aus. Bei zwei Buchstaben in derselben Zeile gehen Sie nach links statt nach rechts, und bei derselben Spalte nach oben statt nach unten; die Rechteckregel ist ihr eigenes Spiegelbild und bleibt daher unverändert. Wählen Sie oben Entschlüsseln, geben Sie das zum Verschlüsseln verwendete Schlüsselwort ein und fügen Sie den Geheimtext ein, um die Nachricht wiederherzustellen.
Eine Eigenheit ist erwähnenswert: Weil Buchstaben zusammengelegt, doppelte Paare aufgetrennt und ungerade Nachrichten aufgefüllt werden, ist der entschlüsselte Text die vorbereitete Nachricht und nicht das exakte Original. Sie werden gelegentlich ein verirrtes X oder Z zwischen wiederholten Buchstaben oder ganz am Ende sehen, und ein J, das in I verschmolzen wurde, bleibt I. Leser entfernen diese mit dem Auge, was bei Playfair normal und kein Fehler des Werkzeugs ist.
Eine kurze Geschichte der Playfair-Chiffre
Charles Wheatstone beschrieb die Chiffre erstmals 1854, und Lord Playfair führte sie ranghohen Persönlichkeiten vor, darunter Prince Albert und dem späteren Premierminister Lord Palmerston. Das britische Kriegsministerium hielt sie zunächst für zu kompliziert, doch ihre eigentliche Stärke war, dass sie keine Tabellen oder Apparate benötigte, nur ein auswendig gelerntes Schlüsselwort, was sie ideal für Offiziere im Feld machte.
Sie leistete jahrzehntelang echten Dienst. Britische Streitkräfte setzten sie im Zweiten Burenkrieg und im Ersten Weltkrieg ein, und sie wurde noch im Zweiten Weltkrieg für Nachrichten niedriger Geheimhaltungsstufe verwendet, unter anderem von australischen Küstenbeobachtern im Pazifik. Ihr Wert war taktisch: Eine Nachricht musste nur für die Stunden oder Tage geheim bleiben, in denen die von ihr übermittelte Information noch zählte.
Wie sicher ist die Playfair-Chiffre?
Nach modernen Maßstäben ist Playfair nicht sicher, aber sie ist weit zäher als eine einfache Substitutionschiffre. Da sie 600 mögliche Digraphen statt 26 Buchstaben verschlüsselt, verrät eine schlichte Häufigkeitszählung einzelner Buchstaben nichts, und ein Angreifer muss stattdessen die Häufigkeiten von Buchstabenpaaren analysieren. Mit ein paar hundert Zeichen Geheimtext können bekannte Verfahren wie die Digraphen-Häufigkeitsanalyse und Hill-Climbing mit Simulated Annealing den Schlüssel wiederherstellen.
Das macht Playfair zu einer wunderbaren Lehr- und Freizeitchiffre: stark genug, um zu zeigen, warum die paarbasierte Verschlüsselung ein echter Fortschritt war, und doch schwach genug, um sie als Rätsel zu knacken. Für jeden echten Bedarf, Informationen zu schützen, sollten Sie stattdessen einen modernen, von Fachleuten geprüften Algorithmus wie AES verwenden.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die Playfair-Chiffre?
Wie funktioniert die Playfair-Chiffre?
Was ist das 5×5-Schlüsselquadrat?
Was sind die drei Playfair-Regeln?
Warum fügt Playfair X oder Z zwischen Buchstaben ein?
Was ist der Unterschied zwischen der I/J-Variante und der Variante ohne Q?
Können Sie ein durchgerechnetes Playfair-Beispiel zeigen?
Wie entschlüsselt man eine Playfair-Chiffre?
Wer hat die Playfair-Chiffre erfunden?
Wie bricht oder knackt man die Playfair-Chiffre?
Behält die Playfair-Chiffre Leerzeichen, Zahlen und Satzzeichen?
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