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Straddling Checkerboard

Verschlüsseln und entschlüsseln Sie das Straddling Checkerboard, die Monome-Dinome-Chiffre, die Buchstaben in Ziffern umwandelt. Die häufigsten Buchstaben nehmen eine einzige Ziffer und jeder andere Buchstabe nimmt zwei, sodass die Ausgabe die Nachricht in einen kompakten Ziffernstrom fraktioniert, der Wortgrenzen verbirgt. Wählen Sie ein Schlüsselwort, um das Brett zu mischen, suchen Sie die beiden Zeilenanzeiger-Spalten aus, wechseln Sie zwischen Verschlüsseln und Entschlüsseln und beobachten Sie, wie sich das Brett füllt und die Ziffern entstehen. Alles läuft in Ihrem Browser.

Brettschlüssel (Schlüsselwort und leere Spalten)

Schlüsselwort

Leere Spalten

Diese beiden Spaltenziffern werden zu den Zeilenanzeigern für die zweistelligen Buchstaben. Das klassische Brett verwendet die Spalten 2 and 6.

Live-Brett

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

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

So verwenden Sie Straddling Checkerboard

  1. 1

    Verschlüsseln oder Entschlüsseln wählen

    Wählen Sie Verschlüsseln, um Buchstaben in den Ziffernstrom umzuwandeln, oder Entschlüsseln, um einen Straddling-Checkerboard-Ziffernstrom wieder in Buchstaben umzuwandeln. In beiden Fällen wird derselbe Brettschlüssel verwendet.

  2. 2

    Den Brettschlüssel festlegen

    Geben Sie optional ein Schlüsselwort ein, um die Reihenfolge der Buchstaben zu mischen, und wählen Sie die beiden leeren Spalten, die zu den Zeilenanzeigern werden. Das klassische Brett verwendet kein Schlüsselwort und die Spalten 2 and 6. Das Live-Brett zeigt genau, wo jeder Buchstabe landet.

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    Ihren Text eingeben oder einfügen

    Geben Sie Ihre Nachricht oder Ihre Ziffern ein. Die Chiffre läuft automatisch, codiert jeden Buchstaben als eine oder zwei Ziffern oder liest den Ziffernstrom zurück in Buchstaben, mit einer Ansicht der Berechnung Karte für Karte.

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    Ablesen, kopieren und teilen

    Lesen Sie das Ergebnis ab, kopieren Sie es dann, laden Sie es als Textdatei herunter oder teilen Sie einen Link, der das Werkzeug mit genau Ihrem Schlüsselwort, Ihren leeren Spalten, Ihrer Richtung und Ihrem Text wieder öffnet. Alles bleibt in Ihrem Browser.

Das Straddling Checkerboard verstehen

Was ist das Straddling Checkerboard?

Das Straddling Checkerboard ist eine Substitutionschiffre, die Buchstaben mithilfe eines kleinen Gitters in Zahlen umwandelt. Das Besondere daran ist, dass die Codes nicht alle gleich lang sind: Die wenigen häufigsten Buchstaben werden mit einer einzigen Ziffer codiert, während jeder andere Buchstabe und jedes Symbol mit zwei Ziffern codiert wird. Da manche Buchstaben zu einer Ziffer und andere zu zwei werden, nennt man die Chiffre eine Monome-Dinome-Chiffre, und die Art, wie sich die kurzen und langen Codes in der Ausgabe verschränken, gibt ihr den Namen Straddling.

Diese ungleiche Codierung ist ein cleverer Kniff. Den häufigen Buchstaben wie E, T, A, O, N, R, I und S die kürzesten Codes zu geben, hält den Geheimtext kompakt, ganz ähnlich, wie der Morse-Code den häufigen Buchstaben die kürzesten Signale gibt. Zugleich hat der Ziffernstrom keine Leerzeichen und keine feste Buchstabenbreite, sodass die Grenzen zwischen den Buchstaben verborgen bleiben. Das Straddling Checkerboard wird selten allein verwendet; es ist die erste Stufe stärkerer Bleistift-und-Papier-Systeme wie der Nihilist- und VIC-Chiffren, bei denen die Ziffern anschließend weiter verschlüsselt werden.

Wie das Straddling Checkerboard funktioniert

Das Brett ist ein Gitter mit den Spalten von 0 bis 9 beschriftet. Die obere Zeile enthält die häufigen Buchstaben, doch zwei ihrer Zellen bleiben leer. Die Ziffern über diesen beiden leeren Spalten werden zu Zeilenanzeigern: Jede beschriftet eine zweite Zeile unterhalb des Gitters. Ein Buchstabe in der oberen Zeile wird durch die einzige Ziffer seiner Spalte codiert. Ein Buchstabe in einer der unteren Zeilen wird durch zwei Ziffern codiert, zuerst die Zeilenanzeiger-Ziffer und dann die Spaltenziffer.

Das Verschlüsseln ist dann ein direktes Nachschlagen. Gehen Sie den Klartext Buchstabe für Buchstabe durch, finden Sie jeden Buchstaben auf dem Brett und schreiben Sie seinen ein- oder zweistelligen Code auf. Leerzeichen und Satzzeichen werden weggelassen und die Buchstaben auf eine einheitliche Schreibweise gebracht, sodass das Ergebnis ein reiner Ziffernstrom ist, in dem nichts markiert, wo ein Buchstabe endet und der nächste beginnt. Das Entschlüsseln kehrt das Lesen um: Durchsuchen Sie die Ziffern von links nach rechts, und sobald Sie auf eine der beiden Zeilenanzeiger-Ziffern treffen, lesen Sie sie zusammen mit der nächsten Ziffer als zweistelligen Code; andernfalls steht die einzelne Ziffer für sich. Da die Zeilenanzeiger nie als eigenständiger Buchstabe auftreten, ist dieses Lesen immer eindeutig.

Durchgerechnetes Beispiel

Nehmen Sie das klassische Brett, dessen obere Zeile über die nicht leeren Spalten E, T, A, O, N, R, I, S liest und dessen zwei leere Spalten bei 2 and 6 liegen. Die erste untere Zeile ist mit Anzeiger 2 beschriftet und enthält B, C, D, F, G, H, J, K, L, M; die zweite untere Zeile ist mit Anzeiger 6 beschriftet und enthält P, Q, den Schrägstrich, U, V, W, X, Y, Z und den Punkt. So ist E is 0, T is 1, A is 3, und C, das in der Anzeiger-2-Zeile in Spalte 1 sitzt, ist C is 21.

Verschlüsseln Sie nun die Nachricht ATTACK AT DAWN. Buchstabe für Buchstabe gelesen ergibt das A is 3, T is 1, T is 1, A is 3, C is 21, K is 27, A is 3, T is 1, D is 22, A is 3, W is 65, N is 5. Verbindet man diese Codes ohne Trennzeichen, entsteht der Geheimtext 3113212731223655. Zum Entschlüsseln durchsuchen Sie diese Ziffern von links: 3 ist kein Zeilenanzeiger, also ist es A, dann ist 1 ein T, 1 ein T, 3 ein A, dann beginnt eine 2 ein Paar, also ist 21 ein C, 27 ein K, und so weiter, wodurch ATTACKATDAWN wieder aufgebaut wird. Die Leerzeichen sind verschwunden, weil nur Buchstaben codiert werden, was genau die Art ist, wie der Ziffernstrom die Wortgrenzen verbirgt.

Das Schlüsselwort und die leeren Spalten

Zwei Entscheidungen definieren das Brett und wirken als Schlüssel. Die erste ist ein Schlüsselwort, das die Reihenfolge der Buchstaben mischt: Die unterschiedlichen Buchstaben des Schlüsselworts werden zuerst in das Brett geschrieben, und dann folgen die übrigen Buchstaben und Symbole in ihrer normalen Reihenfolge. Ein aus einem gemeinsamen Schlüsselwort gebautes Brett verwürfelt, welcher Buchstabe welchen Code erhält, sodass zwei Korrespondenten, die sich auf das Schlüsselwort einigen, dasselbe Brett erzeugen, ein Außenstehender jedoch nicht. Ohne Schlüsselwort füllt sich das Brett in seiner natürlichen Reihenfolge, was das obige Lehrbuchbeispiel reproduziert.

Die zweite Entscheidung ist, welche zwei Spalten in der oberen Zeile leer bleiben. Diese beiden Spaltenziffern werden zu den Zeilenanzeigern für die beiden unteren Zeilen, und ihre Änderung ändert jeden zweistelligen Code. Dieses Werkzeug lässt Sie beides festlegen: Geben Sie ein Schlüsselwort ein, um das Brett zu mischen, und wählen Sie beliebige zwei verschiedene Spaltenziffern von 0 bis 9 als die leeren. Das Live-Brett aktualisiert sich sofort, sodass Sie genau sehen können, wo jeder Buchstabe landet, und dasselbe Schlüsselwort und dieselben Spalten sind zum Entschlüsseln erforderlich, sodass sie im Teilen-Link mitreisen statt im sichtbaren Text.

Die VIC-Chiffre und der Kalte Krieg

Das Straddling Checkerboard ist am besten als das Herzstück der VIC-Chiffre bekannt, einer der ausgefeiltesten Handchiffren, die je eingesetzt wurden. Sie ist nach Reino Hayhanen benannt, einem sowjetischen Agenten mit dem Decknamen VICTOR, der in den 1950er Jahren in den Vereinigten Staaten operierte. Er verwendete ein Straddling Checkerboard, um seine Nachrichten in Ziffern zu verwandeln, und schichtete dann weitere numerische Schritte darauf, die von einem geheimen Schlüssel aus einem Datum, einer Phrase und einer persönlichen Zahl gesteuert wurden, was einen Geheimtext erzeugte, der der Analyse jahrelang widerstand.

Das System kam durch den berühmten Hohlnickel-Fall ans Licht. Eine ausgehöhlte Fünf-Cent-Münze, die eine auf Mikrofilm festgehaltene Ziffernfolge enthielt, tauchte in New York auf, und das FBI konnte die Nachricht nicht knacken, bis Hayhanen 1957 überlief und die Methode erklärte. Die Episode zeigte sowohl, wie stark eine gut entworfene Bleistift-und-Papier-Chiffre sein konnte, als auch, wie das Straddling Checkerboard als Grundlage diente, die den Klartext komprimierte, bevor die schwierigeren Verschlüsselungsstufen angewendet wurden.

Wie stark ist das Straddling Checkerboard?

Für sich allein ist das Straddling Checkerboard eine einfache Substitution und nicht sicher. Jeder Buchstabe bildet sich immer auf dieselben ein oder zwei Ziffern ab, sodass die zugrunde liegenden Buchstabenhäufigkeiten in den Ziffernstrom überleben. Ein Analytiker, der ein Checkerboard vermutet, kann nach den beiden Ziffern suchen, die als führende Ziffern ungewöhnlich häufig sind, sie als die Zeilenanzeiger identifizieren, den Strom in einstellige und zweistellige Codes aufteilen und das Ergebnis dann wie ein gewöhnliches Substitutionsrätsel lösen. Ein Schlüsselwort ändert die Anordnung, verbirgt aber diese Statistiken nicht.

Sein wahrer Wert liegt darin, ein Baustein zu sein. Text in einen kompakten Ziffernstrom variabler Länge umzuwandeln, ist die ideale erste Stufe für Systeme, die anschließend Transposition oder modulare Addition hinzufügen, weil die Fraktionierung die Information jedes Buchstabens durch die Nachricht streut und die hilfreichen Wortlücken entfernt. Genau so verwenden es die Nihilist- und VIC-Chiffren: Das Checkerboard komprimiert und verschleiert, und eine spätere Stufe liefert die kryptografische Stärke.

Ist das Straddling Checkerboard sicher?

Nein. Nach modernen Maßstäben bietet das Straddling Checkerboard keinen Schutz für sensible Informationen. Es ist eine umkehrbare Codierung plus eine einfache Substitution, und jeder, der das Ziffernmuster erkennt, kann den Text mit Bleistift und Papier wiederherstellen. Es ist wunderbar, um zu lernen, wie Fraktionierung und Codes variabler Länge funktionieren, und für Rätsel, Escape Rooms und Capture-the-Flag-Herausforderungen, doch es sollte niemals etwas Wichtiges schützen.

Verwenden Sie dieses Werkzeug, um den Mechanismus zu erkunden, um Checkerboard-Rätsel zu erstellen und zu lösen und um zu sehen, wie eine Spionagechiffre aus dem Kalten Krieg ihre Arbeit begann. Zum Schutz echter Daten verlassen Sie sich stattdessen auf moderne, gut erprobte Algorithmen wie AES. Alles hier läuft lokal in Ihrem Browser, sodass Sie frei experimentieren können, ohne dass irgendetwas, das Sie eingeben, Ihr Gerät verlässt.

Häufig gestellte Fragen

Was ist das Straddling Checkerboard?
Das Straddling Checkerboard ist eine Substitutionschiffre, die Buchstaben mithilfe eines kleinen Gitters in Ziffern verwandelt. Die häufigsten Buchstaben werden als eine einzige Ziffer und alle anderen Buchstaben als zwei Ziffern codiert, was es zu einer Monome-Dinome-Chiffre macht. Es komprimiert die Nachricht und verbirgt Wortgrenzen, und es bildet die erste Stufe der Nihilist- und VIC-Chiffren.
Warum sind manche Buchstaben eine Ziffer und andere zwei?
Die obere Zeile des Bretts enthält die häufigen Buchstaben wie E, T, A, O, N, R, I und S, und jeder wird durch die einzige Ziffer seiner Spalte codiert. Zwei Spalten in dieser Zeile bleiben leer, und ihre Ziffern wirken als Zeilenanzeiger für zwei untere Zeilen, die die übrigen Buchstaben enthalten, die daher zwei Ziffern benötigen. Den häufigen Buchstaben die kürzesten Codes zu geben, hält die Ausgabe kompakt.
Wie lese ich eine Straddling-Checkerboard-Nachricht?
Durchsuchen Sie die Ziffern von links nach rechts. Sobald Sie auf eine der beiden Zeilenanzeiger-Ziffern treffen, lesen Sie sie zusammen mit der nächsten Ziffer als zweistelligen Code für einen Buchstaben in einer unteren Zeile. Jede andere Ziffer ist ein einstelliger Code für einen Buchstaben der oberen Zeile. Da die Anzeiger nie allein als Buchstaben stehen, ist dieses Lesen immer eindeutig.
Können Sie ein Beispiel für das Straddling Checkerboard zeigen?
Mit dem klassischen Brett mit E, T, A, O, N, R, I, S oben und den leeren Spalten 2 and 6 verschlüsselt sich die Nachricht ATTACK AT DAWN zu 3113212731223655. Entschlüsselt man diese Ziffern mit demselben Brett, erhält man ATTACKATDAWN zurück. Die Leerzeichen verschwinden, weil nur Buchstaben codiert werden.
Wofür ist das Schlüsselwort da?
Das Schlüsselwort mischt die Reihenfolge der Buchstaben auf dem Brett. Seine unterschiedlichen Buchstaben werden zuerst platziert und der Rest des Alphabets folgt, sodass derselbe Buchstabe nicht mehr denselben Code wie beim einfachen Brett erhält. Zwei Personen, die das Schlüsselwort teilen, bauen dasselbe Brett, während jemand ohne es das nicht tut. Ohne Schlüsselwort füllt sich das Brett in seiner natürlichen Reihenfolge.
Was sind die leeren Spalten?
Die leeren Spalten sind die beiden Zellen der oberen Zeile, die leer gelassen werden. Ihre Spaltenziffern werden zu den Zeilenanzeigern, die die beiden unteren Zeilen beschriften, sodass jeder zweistellige Code mit einer von ihnen beginnt. Das Ändern der leeren Spalten ändert alle zweistelligen Codes. Das klassische Brett lässt die Spalten 2 and 6 leer, doch Sie können beliebige zwei verschiedene Spalten von 0 bis 9 wählen.
Ist das Straddling Checkerboard dasselbe wie die VIC-Chiffre?
Nein. Das Straddling Checkerboard ist eine Komponente der VIC-Chiffre, nicht das Ganze. Die VIC-Chiffre wandelt die Nachricht zunächst mit einem Checkerboard in Ziffern um und wendet dann weitere numerische Verschlüsselung an, die von einem geheimen Schlüssel gesteuert wird. Das Checkerboard liefert die Fraktionierung, und die späteren Stufen liefern den größten Teil der Stärke.
Was ist die VIC-Chiffre und der Hohlnickel-Fall?
Die VIC-Chiffre war eine sowjetische Handchiffre, die der Agent Reino Hayhanen, Deckname VICTOR, im Amerika der 1950er Jahre verwendete, mit einem Straddling Checkerboard im Kern. Sie wurde durch den Hohlnickel-Fall berühmt, bei dem eine ausgehöhlte Münze eine auf Mikrofilm festgehaltene Ziffernnachricht enthielt, die das FBI nicht knacken konnte, bis Hayhanen 1957 überlief und die Methode enthüllte.
Behält die Chiffre Leerzeichen und Satzzeichen?
Nein. Beim Verschlüsseln werden nur die Buchstaben umgewandelt; Leerzeichen, Satzzeichen, Ziffern und andere Symbole werden weggelassen, und die Buchstaben werden auf eine einheitliche Schreibweise gebracht. Das ist beabsichtigt, denn das Entfernen der Lücken zwischen Wörtern ist ein Teil davon, wie der Ziffernstrom die Struktur der Nachricht verbirgt. Das Entschlüsseln gibt daher die Buchstaben ohne Leerzeichen zurück.
Wie entschlüssle ich ein Straddling Checkerboard?
Stellen Sie das Werkzeug auf Entschlüsseln um, legen Sie dasselbe Schlüsselwort und dieselben leeren Spalten fest, mit denen die Nachricht verschlüsselt wurde, und fügen Sie den Ziffernstrom ein. Das Werkzeug liest die Ziffern von links nach rechts, nimmt nach einem Zeilenanzeiger zwei Ziffern und sonst eine und baut die Buchstaben wieder auf. Lässt sich eine Ziffer nicht dem Brett zuordnen, wird sie als Fragezeichen angezeigt.
Ist das Straddling Checkerboard sicher?
Nein. Für sich allein ist es eine einfache Substitution, sodass die Buchstabenhäufigkeiten in den Ziffern überleben und es von Hand gelöst werden kann. Sein Zweck ist es, ein starker Baustein für größere Chiffren zu sein, nicht eine sichere Chiffre für sich. Zum Schutz echter Informationen verwenden Sie stattdessen einen modernen Algorithmus wie AES.
Wird mein Text auf einen Server hochgeladen?
Nein. Das gesamte Codieren und Decodieren erfolgt vollständig in Ihrem Browser, sodass Ihr Text, Ihr Schlüsselwort und Ihre leeren Spalten niemals hochgeladen, protokolliert oder gespeichert werden. Selbst ein Teilen-Link bewahrt Ihre Daten im Teil der URL nach dem Rautezeichen auf, den Browser niemals an einen Server senden, sodass er privat bleibt, bis Sie ihn selbst teilen möchten.

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