Drehgitter-Chiffre
Verschlüsseln und entschlüsseln Sie das Drehgitter, auch als Fleissner-Schablone bekannt. Eine quadratische Karte, aus der ein Viertel der Felder ausgestanzt ist, wird über ein leeres Raster gelegt; Sie schreiben die Nachricht durch die Löcher, drehen die Karte um neunzig Grad und schreiben erneut, bis vier Drehungen das Raster gefüllt haben. Lesen Sie das Raster Zeile für Zeile ab, und Sie haben den Geheimtext. Wählen Sie eine Rastergröße, legen Sie ein Schlüsselwort zum Aufbau des Gitters fest und beobachten Sie das anschauliche Gitter-und-Raster-Diagramm. Alles läuft in Ihrem Browser.
Schlüsselwort
Rastergröße
Das Schlüsselwort baut das Gitter auf: die aus der Karte gestanzten Löcher. Die Felder des Rasters bilden Gruppen von je vier, die durch Drehung ineinander übergehen, und jeder Buchstabe des Schlüsselworts wählt aus, welches Feld einer Gruppe gestanzt wird, sodass genau ein Loch aus jeder Gruppe stammt — die Regel, die es vier Drehungen erlaubt, das Raster perfekt zu füllen. Ein anderes Schlüsselwort ergibt ein anderes Lochmuster. Nur Buchstaben zählen, und beide Seiten müssen dasselbe Schlüsselwort und dieselbe Rastergröße verwenden.
Geben Sie oben Text ein, um das Ergebnis hier zu sehen.
Gitter-Diagramm
Beispiel: eine Beispielnachricht füllt das Raster durch das Gitter über vier Vierteldrehungen hinweg. Geben Sie oben Ihren eigenen Text ein, um es zu aktualisieren.
Das Gitter (Löcher der Drehung 1)
Das Raster (nach Drehung eingefärbt)
Drehung 1
Drehung 2
Drehung 3
Drehung 4
So verwenden Sie Drehgitter-Chiffre
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Verschlüsseln oder Entschlüsseln wählen
Wählen Sie Verschlüsseln, um Klartext mit dem Drehgitter durcheinanderzubringen, oder Entschlüsseln, um Drehgitter-Geheimtext wieder in Klartext zu verwandeln.
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Das Schlüsselwort festlegen
Geben Sie ein Schlüsselwort zum Aufbau des Gitters ein. Jeder Buchstabe wählt aus, welche Felder als Löcher ausgestanzt werden. Verwenden Sie auf beiden Seiten dasselbe Schlüsselwort.
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Die Rastergröße wählen
Wählen Sie ein 4×4-, 6×6- oder 8×8-Raster. Ein größeres Raster bringt längere Textabschnitte auf einmal durcheinander. Beide Seiten müssen dieselbe Größe verwenden.
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Text eingeben oder einfügen
Geben Sie Ihre Nachricht ein, und sie wird während des Tippens umgewandelt. Das Diagramm zeigt das Gitter und das Raster, wobei jedes Feld nach der Drehung eingefärbt ist, die es gefüllt hat.
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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 Ihrem genauen Text, Schlüsselwort und Ihrer Rastergröße startklar wieder öffnet.
Die Drehgitter-Chiffre verstehen
Was ist die Drehgitter-Chiffre?
Das Drehgitter ist eine Transpositionschiffre: Es verbirgt eine Nachricht nicht, indem es die Buchstaben verändert, sondern indem es die Reihenfolge durcheinanderbringt, in der sie geschrieben werden. Das Werkzeug der Chiffre ist das Gitter selbst — eine steife quadratische Karte, aus der einige Felder als Löcher herausgeschnitten sind. Sie legen das Gitter über ein leeres Raster derselben Größe, schreiben die ersten Buchstaben Ihrer Nachricht durch die Löcher, drehen die Karte dann um eine Vierteldrehung und schreiben die nächsten Buchstaben durch die Löcher an ihren neuen Positionen. Nach vier Drehungen hat die Karte jedes Feld des Rasters genau einmal abgedeckt, und das Raster, in gewöhnlicher Leserichtung abgelesen, ist Ihr Geheimtext.
Seine bekannteste Form ist nach Eduard Fleissner von Wostrowitz benannt, einem österreichischen Oberst, der sie 1881 beschrieb, und sie wurde bekanntlich 1916 von der deutschen Armee an der Westfront eingesetzt. Weil dasselbe Quadrat in einer völlig anderen Reihenfolge gelesen wird als in der, in der es geschrieben wurde, werden die Buchstaben gründlich durchmischt, während jeder einzelne erhalten bleibt — was das Kennzeichen einer Transpositionschiffre ist und das Drehgitter bis heute zu einem beliebten Lehrbeispiel macht.
Das Gitter und das Raster
Alles hängt von den Löchern ab. Nehmen Sie ein Raster mit einer geraden Anzahl von Feldern auf jeder Seite — hier 4×4, 6×6 oder 8×8 — und beachten Sie, dass seine Felder in Vierergruppen auftreten: jedes Feld zusammen mit den drei Feldern, auf die es trifft, wenn das Quadrat um neunzig, einhundertachtzig und zweihundertsiebzig Grad gedreht wird. Ein 4×4-Raster hat vier solcher Gruppen, ein 6×6-Raster hat neun, ein 8×8-Raster hat sechzehn. Jede Gruppe ist ein Platz im Gitter, und um ein gültiges Gitter zu erstellen, stanzen Sie genau ein Feld aus jeder Gruppe heraus.
Warum genau eines? Weil dann, wenn Sie das Gitter durch seine vier Stellungen drehen, die vier Felder jeder Gruppe jeweils genau einmal freigelegt werden. Kein Feld bleibt für alle vier Drehungen verdeckt (was es leer lassen würde), und kein Feld wird zweimal freigelegt (was einen Buchstaben überschreiben würde). Ein Loch pro Gruppe ist genau die Bedingung, die es den vier Drehungen erlaubt, das Raster vollständig und ohne Kollision zu füllen.
Das Gitter aus einem Schlüsselwort aufbauen
Historisch teilten sich Sender und Empfänger ein physisches Gitter oder eine schriftliche Beschreibung, welche Felder Löcher waren. Dieses Werkzeug baut das Gitter stattdessen aus einem Schlüsselwort auf, sodass es leicht zu merken, leicht zu teilen ist und stets dasselbe Muster reproduziert. Jeder Buchstabe des Schlüsselworts wird der Reihe nach gelesen und verwendet, um Gruppe für Gruppe auszuwählen, welches der vier Felder einer Gruppe ausgestanzt wird. Ist das Schlüsselwort kürzer als die Anzahl der Gruppen, wiederholt es sich einfach.
Da das Schlüsselwort immer nur ein Feld pro Gruppe auswählt, erzeugt jedes Schlüsselwort automatisch ein gültiges Gitter — es gibt keine Möglichkeit, ein Schlüsselwort einzugeben, das die Chiffre zerstört. Ändern Sie einen Buchstaben, und Sie ändern ein Loch; ändern Sie die Rastergröße, und das gesamte Muster wird für die neue Anzahl von Gruppen neu aufgebaut. Das Diagramm auf der Seite zeichnet das resultierende Gitter, sodass Sie genau sehen können, welche Felder offen sind, bevor Sie es drehen.
Wie die Drehgitter-Chiffre funktioniert
Die Verschlüsselung verläuft Drehung für Drehung. Schreiben Sie mit dem Gitter in seiner Ausgangsstellung die ersten Buchstaben der Nachricht in die durch die Löcher sichtbaren Felder, und zwar in Leserichtung — von links nach rechts entlang jeder Zeile, von oben nach unten. Drehen Sie das Gitter um eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn und schreiben Sie die nächsten Buchstaben durch die Löcher an ihren neuen Stellen. Drehen Sie erneut, schreiben Sie erneut, und noch einmal, insgesamt vier Stellungen, und das Raster ist voll. Ist die Nachricht kürzer als das Raster, werden die übrigen Felder mit dem Füllbuchstaben X gefüllt, sodass das Raster immer vollständig ist; ist sie länger, wird ein neues Raster begonnen und dasselbe Gitter erneut verwendet.
Das Diagramm oben zeigt beide Hälften des Bildes. Links ist das Gitter in seiner Ausgangsstellung, mit den gestanzten Löchern markiert. Rechts ist das fertige Raster, jedes Feld nach der Drehung eingefärbt, bei der es geschrieben wurde — erste Drehung, zweite, dritte, vierte — sodass Sie verfolgen können, wie sich die Nachricht spiralförmig an ihren Platz fügt. Liest man dieses Raster Zeile für Zeile gerade ab, ergibt sich der im Ausgabefeld gezeigte Geheimtext.
Ein durchgerechnetes Beispiel
Nehmen Sie den eigenen Namen der Chiffre, FLEISSNERGRILLE, fünfzehn Buchstaben, auf einem 4×4-Raster. Angenommen, die Löcher des Gitters befinden sich vor jeder Drehung in Zeile 2 Spalten 3 und 4, Zeile 3 Spalte 4 und Zeile 4 Spalte 1. Wenn man die ersten vier Buchstaben F, L, E, I durch diese Löcher in Leserichtung schreibt, dann die Karte im Uhrzeigersinn dreht und S, S, N, E schreibt, danach R, G, R, I, dann L, L, E und einen Füllbuchstaben, werden alle sechzehn Felder gefüllt.
Lesen Sie nun das fertige Raster gerade ab, Zeile für Zeile, und es ergibt SLLRGEFLRISEINE — ein Anagramm des Originals, denn eine Transposition ordnet nur um. Zum Entschlüsseln legen Sie genau dasselbe Gitter wieder über diese Buchstaben und lesen durch die Löcher in derselben Vier-Drehungen-Reihenfolge, und FLEISSNERGRILLE kommt wieder heraus. Dies ist die klassische Veranschaulichung der Chiffre; im Werkzeug wird das Gitter für Sie aus Ihrem Schlüsselwort und der von Ihnen gewählten Rastergröße aufgebaut.
Eine Drehgitter-Nachricht entschlüsseln
Das Entschlüsseln ist das Spiegelbild des Verschlüsselns. Schreiben Sie den Geheimtext Zeile für Zeile in ein leeres Raster, bis es voll ist. Legen Sie dann dasselbe Gitter darüber und lesen Sie die durch die Löcher sichtbaren Buchstaben in Leserichtung, drehen Sie das Gitter um eine Vierteldrehung, lesen Sie erneut, und fahren Sie für alle vier Drehungen fort. Die Buchstaben kommen in ihrer ursprünglichen Reihenfolge heraus und stellen die Nachricht wieder her.
Damit dies funktioniert, müssen sich die beiden Seiten auf drei Dinge einigen: dieselbe Rastergröße, dasselbe Gitter — hier dasselbe Schlüsselwort — und dieselbe Drehrichtung. Dieses Werkzeug dreht das Gitter durchgehend im Uhrzeigersinn, sowohl zum Ver- als auch zum Entschlüsseln, sodass eine hier erstellte Nachricht stets auch hier entschlüsselt wird. Da die Chiffre nur Buchstaben verschiebt, wird alles, was im Original kein Buchstabe ist — Leerzeichen, Ziffern, Satzzeichen — vor dem Verschlüsseln verworfen und erscheint nicht wieder, und jedes X, das zur Vervollständigung des letzten Rasters als Füllung hinzugefügt wurde, taucht am Ende des entschlüsselten Textes auf.
Geschichte, Verwendung und Sicherheit
Schablonen-Chiffren sind alt: Gerolamo Cardano schlug im sechzehnten Jahrhundert eine einfache Schablone für verstecktes Schreiben vor, und das Drehgitter, das ein ganzes Raster füllt, wurde im neunzehnten Jahrhundert von Fleissner dargelegt. Deutschland gab seinen Streitkräften 1916 Drehgitter aus, mit Decknamen nach Größe — das 5×5 hieß Anna, das 6×6 Berta, das 8×8 Dora und so weiter — doch sie hielten sich nur wenige Monate im Feld, bevor französische Kryptoanalytiker unter der Leitung von Georges Painvin sie brachen. Heute lebt das Drehgitter vor allem als Rätsel und als anschauliche Lektion darüber fort, wie Transposition funktioniert.
Nach heutigen Maßstäben bietet es nur sehr wenig Sicherheit. Eine Transposition behält die ursprünglichen Buchstaben, sodass der Geheimtext genau dieselben Buchstabenhäufigkeiten wie der Klartext hat, und ein Angreifer, der die Rastergröße errät, hat nur eine begrenzte Anzahl von Gittern auszuprobieren, besonders bei einem kleinen Raster. Mehrere Nachrichten gleicher Länge mit demselben Gitter sind besonders aufschlussreich. Genießen Sie das Drehgitter wegen seiner Geschichte und seines befriedigenden Mechanismus und verwenden Sie es für Spiele und zum Lernen — aber niemals, um echte Geheimnisse zu schützen, wo ein modernes, fachlich geprüftes Verfahren wie AES die richtige Wahl ist.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die Drehgitter-Chiffre?
Was ist eine Fleissner-Schablone?
Wie baut das Schlüsselwort das Gitter auf?
Welche Rastergrößen kann ich verwenden?
Können Sie ein durchgerechnetes Beispiel zeigen?
Wie entschlüssele ich eine Drehgitter-Nachricht?
Warum hat mein entschlüsselter Text zusätzliche X-Buchstaben?
Verarbeitet es Leerzeichen, Zahlen und Satzzeichen?
Wie unterscheidet es sich von einer Spalten- oder Skytale-Transposition?
Ist die Drehgitter-Chiffre sicher?
Wird mein Text auf einen Server hochgeladen?
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