Substitutions-Chiffre-Löser

Fügen Sie eine monoalphabetische Substitutionschiffre oder ein Kryptogramm ein und stellen Sie die ursprüngliche Nachricht wieder her, ohne den Schlüssel zu kennen. Der Löser gleicht die Buchstabenhäufigkeiten für eine erste Schätzung ab und durchsucht dann per Simulated Annealing, bewertet anhand englischer Trigramme, das 26-Buchstaben-Alphabet nach der Lesart, die am ehesten wie Englisch aussieht. Alles läuft in Ihrem Browser.

Beispiel ausprobieren:

Geheimtext

Fügen Sie oben eine Substitutionschiffre ein, drücken Sie auf Lösen, und die wiederhergestellte Nachricht sowie das Substitutionsalphabet erscheinen hier. Je mehr Text Sie eingeben, desto zuverlässiger die Antwort.

So verwenden Sie Substitutionschiffre-Löser

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Geheimtext einfügen
Kopieren Sie Ihre Substitutionschiffre oder Ihr Kryptogramm und fügen Sie es in das Feld ein. Mehr Text führt zuverlässiger zur Lösung; Buchstaben werden ohne Rücksicht auf Groß- und Kleinschreibung gelesen, und Leerzeichen, Ziffern und Satzzeichen werden beim Lösen ignoriert und dann in der Antwort wiederhergestellt.
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Auf Lösen drücken
Klicken Sie auf Chiffre lösen. Die Suche läuft einen Moment — sie probiert Hunderttausende von Kandidatenalphabeten aus — und zeigt dann die am ehesten englisch wirkende Lesart an, die sie gefunden hat.
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Die wiederhergestellte Nachricht lesen
Der entschlüsselte Text erscheint mit wiederhergestellter ursprünglicher Groß- und Kleinschreibung, Abständen und Satzzeichen. Kopieren Sie ihn mit einem Klick, um das Ergebnis zu behalten.
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Das wiederhergestellte Alphabet prüfen
Unterhalb der Nachricht zeigt das Substitutionsalphabet, zu welchem Buchstaben jeder Geheimtextbuchstabe entschlüsselt wurde. Abgeblendete Buchstaben kamen in Ihrem Text nie vor, sodass der Löser sie nicht zuordnen konnte. Kopieren Sie das Alphabet, um den Schlüssel wiederzuverwenden oder zu überprüfen.

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Teilen oder löschen
Kopieren Sie einen teilbaren Link, der das Tool mit Ihrem exakten Geheimtext erneut öffnet — der Text reist im Teil der URL nach dem Rautezeichen mit, der niemals einen Server erreicht. Löschen setzt alles zurück.

Die Substitutionschiffre knacken, erklärt

Was dieses Tool tut

Eine monoalphabetische Substitutionschiffre ersetzt jeden Buchstaben des Alphabets durch einen anderen — aus A kann Q werden, aus B kann W werden — und verwendet dasselbe verwürfelte Alphabet für die gesamte Nachricht. Sie ist die Chiffre hinter Zeitungs-Kryptogrammen, Escape-Room-Rätseln und den Aristocrats der American Cryptogram Association. Es gibt mehr als vierhundert Quadrilliarden mögliche Alphabete, viel zu viele, um sie eines nach dem anderen durchzuprobieren, und dennoch ist eine Substitutionschiffre eine der am leichtesten zu brechenden Chiffren überhaupt. Dieses Tool bricht sie für Sie, automatisch, ohne Schlüssel.

Fügen Sie den Geheimtext ein, und der Löser liefert die wahrscheinlichste ursprüngliche Nachricht zusammen mit dem vollständigen Substitutionsalphabet, das er wiederhergestellt hat. Es arbeitet so, wie es ein erfahrener Rätsellöser tut — von den Buchstabenhäufigkeiten ausgehen, dann immer wieder Buchstaben tauschen und die Änderungen beibehalten, die den Text mehr wie Englisch lesen lassen — nur tut es das Hunderttausende Male pro Sekunde. Nichts verlässt Ihren Browser; die gesamte Suche läuft auf Ihrem eigenen Gerät.

Warum eine Substitutionschiffre gebrochen werden kann

Eine Substitutionschiffre verbirgt, welcher Buchstabe welcher ist, aber sie kann nicht verbergen, wie oft jeder Buchstabe verwendet wird. Im Englischen ist E weitaus häufiger als jeder andere Buchstabe, gefolgt von T, A, O, I und N, während J, Q, X und Z selten sind. Die Verschlüsselung benennt diese Häufigkeiten nur um: Welcher Buchstabe auch immer für E steht, er wird der häufigste Buchstabe im Geheimtext sein. Diese eine Tatsache — Buchstabenhäufigkeiten überstehen die Substitution — ist der Riss im Panzer, auf dem die gesamte Kryptanalyse aufgebaut wurde.

Häufigkeiten allein reichen nicht ganz aus, denn mehrere Buchstaben haben ähnliche Häufigkeiten und können versehentlich vertauscht werden. Das tiefere Signal liegt darin, wie sich Buchstaben kombinieren. Das Englische liebt bestimmte Muster — TH, HE, ING, THE, AND — und meidet andere fast vollständig. Eine korrekte Entschlüsselung ist voll von diesen natürlichen Mustern; eine falsche ist gespickt mit Kombinationen, die echtes Englisch niemals verwendet. Diesen Unterschied zu messen, ist das, was einen Computer in die Lage versetzt, die richtige Antwort unter unzähligen plausibel aussehenden falschen zu erkennen.

Schritt eins: eine häufigkeitsabgeglichene erste Schätzung

Der Löser beginnt damit, zu zählen, wie oft jeder Buchstabe im Geheimtext vorkommt, und stellt diese Zählungen der bekannten Häufigkeitsreihenfolge des Englischen gegenüber. Der häufigste Geheimtextbuchstabe wird als E vermutet, der nächste als T, dann A, O, I, N und so weiter die Liste hinab. Dies ist der klassische erste Zug, den jeder Kryptogramm-Löser von Hand lernt.

Diese Schätzung ist selten perfekt — gerade die selteneren Buchstaben werden mit besonderer Wahrscheinlichkeit falsch platziert — aber sie muss es auch nicht sein. Sie muss nur nahe genug dran sein, um der Suche einen sinnvollen Ausgangspunkt zu geben. Von dort aus verfeinert das Tool das Alphabet Buchstabe für Buchstabe, bis die Nachricht scharf hervortritt.

Schritt zwei: Simulated Annealing findet den Schlüssel

Ausgehend von der ersten Schätzung tauscht der Löser wiederholt die Klartextbedeutung zweier Buchstaben und fragt, ob sich die Nachricht nun mehr wie Englisch liest. Wenn ein Tausch hilft, wird er beibehalten. Der Haken ist, dass das ständige Beharren auf einer sofortigen Verbesserung die Suche an einem Beinahe-Treffer hängen bleiben lässt — einem lokalen Optimum —, dem kein einzelner Tausch entkommen kann. Das Lösen von Substitutionen ist der Lehrbuchfall für eine Technik namens Simulated Annealing, die genau dies behebt.

Simulated Annealing akzeptiert manchmal einen Tausch, der die Dinge vorübergehend verschlechtert, mit einer Wahrscheinlichkeit, die hoch beginnt und stetig gesenkt wird — als ob die Suche zunächst heiß wäre und langsam abkühlte. Anfangs streift sie frei umher und klettert aus Sackgassen heraus; später beruhigt sie sich und feilt am besten Alphabet, das sie gefunden hat. Das Tool führt dies mehrmals von verschiedenen Ausgangspunkten aus durch, schließt jeden Durchlauf mit einem strikten Nur-Verbesserung-Durchgang ab und behält das eine beste Ergebnis — weshalb es zuverlässig Antworten findet, die ein einfaches Bergsteigen verfehlen würde.

Wie der Löser Englisch beurteilt: Trigramm-Güte

Jedes Kandidatenalphabet wird durch eine einzige Zahl bewertet: seine Trigramm-Güte. Das Tool betrachtet jede Folge von drei aufeinanderfolgenden Buchstaben im entschlüsselten Text und summiert auf, wie wahrscheinlich jedes Tripel im echten Englisch ist, anhand einer Tabelle von Drei-Buchstaben-Häufigkeiten, die aus einem großen Korpus englischer Texte erstellt wurde. Häufige Tripel wie THE, AND und ING schneiden gut ab; Tripel, die das Englische nie verwendet, schneiden katastrophal ab.

Trigramme sind wichtig, weil die Häufigkeit einzelner Buchstaben zu leicht zu täuschen ist — ein falscher Schlüssel kann zu den Buchstabenzählungen passen und trotzdem Kauderwelsch sein. Es ist weitaus schwerer, eine ganze Seite glaubwürdiger Drei-Buchstaben-Kombinationen vorzutäuschen. Indem jeder Tausch in Richtung höherer Trigramm-Güte gelenkt wird, wird die Suche, Tausch für Tausch, zu echtem Englisch hingezogen. Die Tabelle wird aus den eigenen Artikeln dieser Website erzeugt, sodass nichts von außen abgerufen wird und das Tool schnell und privat bleibt.

Wie viel Text Sie brauchen und wann es schwierig wird

Eine Substitutionschiffre zu knacken ist eine statistische Aufgabe, daher steht und fällt es damit, wie viel Text Sie ihm geben. Mit etwa hundertfünfzig Buchstaben oder mehr gewöhnlichen Englischs ist die Wiederherstellung in der Regel nahezu perfekt. Bei rund achtzig bis hundert Buchstaben funktioniert es noch, aber ein, zwei seltene Buchstaben — das J, Q, X und Z, die kaum vorkommen — können falsch gelesen werden, weil es schlicht nicht genug Belege gibt, um sie festzunageln. Unterhalb von etwa fünfzig Buchstaben rät jeder Löser, ob Mensch oder Maschine, weitgehend.

Ein paar andere Dinge erschweren eine Nachricht: Text, der absichtlich häufige Buchstaben meidet (wie ein Pangramm), Texte, die nicht englisch sind, oder eine Chiffre, die Buchstaben auch umstellt, statt sie nur umzubenennen. Wenn die Lesart fast richtig herauskommt, ist die Antwort fast immer mehr Geheimtext oder das Korrigieren der einen oder zwei hartnäckigen Buchstaben von Hand. Wenn es sich überhaupt nicht um eine einfache Substitution handelt, kann der Chiffre-Identifikator Ihnen sagen, womit Sie es tatsächlich zu tun haben.

Substitutionschiffren und ihre Verwandten

Eine einfache Substitution, die die Worttrennungen beibehält, ist das, was Kryptogramm-Ersteller einen Aristocrat nennen; dieselbe Chiffre mit entfernten Leerzeichen ist ein Patristocrat. Beide sind monoalphabetisch — ein festes Alphabet für die gesamte Nachricht — und beide unterliegen der hier verwendeten Methode. Caesar und Atbash sind nur spezielle, noch einfachere Substitutionen, sodass dieses Tool sie ebenfalls knackt, auch wenn ihre eigenen Seiten sie augenblicklich lösen.

Der große Sprung in der Schwierigkeit ist die polyalphabetische Chiffre, die das Alphabet unterwegs wechselt, sodass derselbe Buchstabe für mehrere verschiedene stehen kann. Die Vigenère-Chiffre ist das berühmte Beispiel, und die Häufigkeitsanalyse über die gesamte Nachricht funktioniert dagegen nicht mehr. Wenn Ihre Nachricht diesem Löser widersteht und die Buchstabenhäufigkeiten verdächtig flach aussehen, könnte sie polyalphabetisch sein — greifen Sie stattdessen zum Vigenère-Löser.

Häufig gestellte Fragen

Können Sie eine Substitutionschiffre wirklich ohne den Schlüssel lösen?

Ja. Eine Substitutionschiffre verbirgt, welcher Buchstabe welcher ist, aber nicht, wie oft jeder verwendet wird, und die Häufigkeiten englischer Buchstaben und Drei-Buchstaben-Gruppen sind sehr charakteristisch. Der Löser geht von diesen Häufigkeiten aus und sucht dann nach dem Alphabet, dessen Entschlüsselung sich am ehesten wie Englisch liest, und stellt sowohl die Nachricht als auch den Schlüssel wieder her, ohne dass im Voraus etwas angegeben wird.

Welche Art von Chiffre löst dies?

Es löst monoalphabetische Substitutionschiffren — die Art, bei der ein festes verwürfeltes Alphabet die Buchstaben für die gesamte Nachricht ersetzt. Das umfasst Zeitungs-Kryptogramme, Aristocrats und Patristocrats, Schlüsselwort-Alphabet-Chiffren und einfachere Fälle wie Caesar und Atbash. Es löst keine polyalphabetischen Chiffren wie Vigenère, die das Alphabet unterwegs wechseln.

Wie funktioniert der Löser?

In zwei Phasen. Zuerst gleicht er die Geheimtext-Buchstabenhäufigkeiten mit dem Englischen ab, um eine erste Schätzung zu erstellen. Dann verwendet er Simulated Annealing — wiederholt zwei Buchstaben tauschen und die Tausche beibehalten, die den Text englischer machen, während gelegentlich ein Rückschritt akzeptiert wird, um Sackgassen zu entkommen — bewertet danach, wie natürlich die Drei-Buchstaben-Kombinationen aussehen. Er läuft mehrmals und behält das beste Ergebnis.

Warum wird die Trigramm-Bewertung statt der Buchstabenhäufigkeiten verwendet?

Häufigkeiten einzelner Buchstaben lassen sich durch einen Schlüssel abgleichen, der trotzdem Kauderwelsch erzeugt, sodass sie für sich allein nicht ausreichen, um die richtige Antwort zu erkennen. Die Trigramm-Güte bewertet jede Folge von drei Buchstaben gegen echtes Englisch, in dem THE, AND und ING häufig sind und die meisten Tripel verschwindend selten. Ein falscher Schlüssel erzeugt unnatürliche Tripel und schneidet schlecht ab, was es der Suche ermöglicht, sich auf die echte Lesart einzupendeln.

Wie viel Text brauche ich, um ein Kryptogramm zu knacken?

Streben Sie mindestens hundertfünfzig Buchstaben gewöhnlichen Englischs für eine nahezu perfekte Lösung an. Rund achtzig bis hundert Buchstaben funktionieren in der Regel, können aber einen oder zwei seltene Buchstaben falsch lesen. Unterhalb von etwa fünfzig Buchstaben gibt es selten genug statistische Belege, damit ein Löser sicher sein kann, sodass Sie nur mit einer teilweisen Lesart rechnen sollten.

Das Ergebnis ist fast richtig, aber ein paar Buchstaben sind falsch. Warum?

Seltene Buchstaben wie J, Q, X und Z kommen so selten vor, dass eine kurze Nachricht möglicherweise nicht genug von ihnen enthält, um sie sicher zuzuordnen, und zwei Buchstaben mit ähnlichen Häufigkeiten können gelegentlich vertauscht werden. Die Lösung ist in der Regel mehr Geheimtext oder das Korrigieren der einen oder zwei verirrten Buchstaben von Hand, sobald der Rest der Nachricht lesbar ist.

Löst es ein Kryptogramm, das die Leerzeichen beibehält (einen Aristocrat)?

Ja. Leerzeichen, Ziffern und Satzzeichen bleiben in der Ausgabe erhalten, werden aber beim Lösen ignoriert, sodass Worttrennungen weder helfen noch hindern. Ob Ihr Rätsel die Leerzeichen beibehält (ein Aristocrat) oder sie entfernt (ein Patristocrat), dieselbe Häufigkeits-und-Trigramm-Methode stellt die Nachricht wieder her.

Ist der Löser deterministisch?

Ja. Obwohl er eine zufallsbasierte Suche verwendet, wird die Zufälligkeit von einem festen Startwert gesteuert, sodass derselbe Geheimtext stets dasselbe Ergebnis liefert. Das bedeutet auch, dass ein geteilter Link genau dieselbe Lösung für jeden reproduziert, der ihn öffnet.

Funktioniert es nur auf Englisch?

Die eingebauten Häufigkeits- und Trigramm-Tabellen beschreiben das Englische, sodass es auf englischen Klartext abgestimmt ist. Eine Nachricht in einer anderen Sprache kommt in der Regel als Unsinn heraus, selbst wenn die Suche erfolgreich ist, weil sie die falsche Statistik abgleicht. Für nicht-englischen Text bräuchten Sie Häufigkeitsdaten für diese Sprache.

Wird mein Geheimtext an einen Server gesendet?

Nein. Die gesamte Suche läuft in Ihrem Browser, sodass Ihr Text niemals hochgeladen, protokolliert oder gespeichert wird. Selbst der Teilen-Link bewahrt Ihren Geheimtext im Teil der URL nach dem Rautezeichen auf, den Browser niemals an einen Server übertragen, sodass er privat bleibt, sofern Sie ihn nicht selbst teilen.

Was, wenn es gar keine Substitutionschiffre ist?

Wenn die Lösung als Kauderwelsch herauskommt und die Buchstabenhäufigkeiten ungewöhnlich flach aussehen, könnte die Nachricht polyalphabetisch, transpositionsbasiert oder etwas ganz anderes sein. Führen Sie den Chiffre-Identifikator aus, um herauszufinden, womit Sie es zu tun haben, und verwenden Sie dann das passende Tool — zum Beispiel den Vigenère-Löser für eine Chiffre mit sich wiederholendem Schlüssel.