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Zwei-Quadrate-Chiffre

Verschlüsseln und entschlüsseln Sie die Zwei-Quadrate-Chiffre, auch double Playfair genannt – eine Digraphenchiffre, die Buchstaben paarweise über zwei schlüsselwortgemischte 5×5-Quadrate hinweg verschlüsselt. Sie ist einfacher als die Vier-Quadrate-Chiffre und doch stärker als Playfair, mit einer vertikalen oder horizontalen Anordnung und einem reziproken Aufbau, bei dem das Entschlüsseln genau dieselbe Operation ist wie das Verschlüsseln. Legen Sie beide Schlüsselwörter fest, folgen Sie dem Live-Gitter und der Aufschlüsselung Paar für Paar und kopieren, laden oder teilen Sie das Ergebnis. Alles läuft in Ihrem Browser.

Schlüsselwörter

Schlüsselwort 1 (oben / links)

Schlüsselwort 2 (unten / rechts)

25-Buchstaben-Alphabet: Q wird aus den Quadraten und aus dem Text entfernt, sodass J seine eigene Zelle behält. Die beiden Quadrate sind übereinander gestapelt, und Paare in derselben Spalte gehen unverändert hindurch.

Klartext
Geheimtext

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

Zwei-Quadrate-Gitter

Jedes Klartextpaar wird über die beiden Schlüsselwortquadrate hinweg gefunden, und die gegenüberliegenden Ecken des dabei gebildeten Rechtecks sind das Geheimpaar. Die Schlüsselwortzellen sind hervorgehoben.

Quadrat 1 (oben / links)

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z

Quadrat 2 (unten / rechts)

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z

So verwenden Sie Zwei-Quadrate-Chiffre

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    Verschlüsseln oder entschlüsseln, ein Alphabet und eine Anordnung wählen

    Weil die Zwei-Quadrate-Chiffre reziprok ist, führen Verschlüsseln und Entschlüsseln dieselben Schritte aus; die Wahl legt nur die Abstände der Ausgabe fest. Wählen Sie das Alphabet mit I/J-Verschmelzung oder ohne Q und die vertikale oder horizontale Anordnung.

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    Die beiden Schlüsselwörter eingeben

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

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    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, wobei Transparenzen gedämpft dargestellt werden.

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    Das Zwei-Quadrate-Gitter lesen

    Öffnen Sie das Gitter, um die beiden Schlüsselwortquadrate zu sehen, gestapelt oder nebeneinander passend zur Anordnung, mit hervorgehobenen Schlüsselwortzellen, 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, Ihrem Alphabet und Ihrer Anordnung einsatzbereit wieder öffnet.

Die Zwei-Quadrate-Chiffre verstehen

Was ist die Zwei-Quadrate-Chiffre?

Die Zwei-Quadrate-Chiffre, oft double Playfair genannt, ist eine Handchiffre, die Buchstaben zu zweit mithilfe zweier schlüsselwortgemischter 5×5-Quadrate verschlüsselt. Sie liegt genau zwischen Playfair und der Vier-Quadrate-Chiffre: Playfair verwendet ein Quadrat, die Vier-Quadrate-Chiffre vier und die Zwei-Quadrate-Chiffre zwei. Sie wird üblicherweise dem französischen Kryptografen Félix Delastelle zugeschrieben, demselben Kopf hinter der Bifid- und der Vier-Quadrate-Chiffre, und sie bietet mehr Schlüsselmaterial als Playfair, während sie von Hand leicht zu handhaben bleibt.

Weil sie mit Buchstabenpaaren – Digraphen – arbeitet, ist die Zwei-Quadrate-Chiffre eine polygraphische Substitutionschiffre. Das Verschlüsseln von Paaren glättet die Einzelbuchstaben-Häufigkeiten, an denen einfache Substitutionschiffren in Minuten scheitern, und zwei unabhängige Schlüsselwörter verdoppeln das Schlüsselmaterial gegenüber Playfair ungefähr. Ihre eine bemerkenswerte Eigenheit ist, dass manche Paare unverändert ausgegeben werden – eine weiter unten beleuchtete Schwäche –, doch als erlernbare, elegante Chiffre ist sie ein Favorit in Rätseln und Capture-the-Flag-Aufgaben.

Wie die Zwei-Quadrate-Chiffre funktioniert

Legen Sie zwei 5×5-Quadrate an, von denen jedes ein schlüsselwortgemischtes Alphabet enthält – zuerst die verschiedenen Buchstaben des Schlüsselworts, der Reihe nach und ohne Wiederholungen, dann der Rest des Alphabets. Weil 26 Buchstaben in 25 Zellen passen müssen, wird ein Buchstabe zusammengelegt, klassischerweise durch Verschmelzen von I und J zu einer einzigen Zelle.

Um ein Paar zu verschlüsseln, suchen Sie den ersten Buchstaben im ersten Quadrat und den zweiten Buchstaben im zweiten Quadrat. Die beiden Buchstaben spannen ein Rechteck über die Quadrate auf; das Geheimpaar wird an den beiden gegenüberliegenden Ecken abgelesen, von denen jede in ihrem eigenen Quadrat bleibt. Das Entschlüsseln braucht kein eigenes Verfahren: Die Zwei-Quadrate-Chiffre ist reziprok, sodass dieselben Schritte auf das Geheimpaar das ursprüngliche Klartextpaar zurückliefern. Diese selbstinverse Eigenschaft ist eines der reizvollsten Merkmale der Chiffre.

Vertikale und horizontale Anordnung

Die beiden Quadrate lassen sich auf zwei Arten anordnen. In der vertikalen Anordnung sind sie übereinander gestapelt: Der erste Buchstabe jedes Paares wird im oberen Quadrat gefunden, der zweite im unteren Quadrat, und die Geheimbuchstaben teilen sich dieselben Zeilen, tauschen aber die Spalten. In der horizontalen Anordnung stehen die Quadrate nebeneinander: Der erste Buchstabe wird im linken Quadrat gefunden und der zweite im rechten, und die Geheimbuchstaben teilen sich die Spalten, tauschen aber die Zeilen.

Die beiden Anordnungen erzeugen aus denselben Schlüsselwörtern unterschiedlichen Geheimtext, sind also effektiv eigenständige Einstellungen, auf die sich Sender und Empfänger einigen müssen. Mit den Schlüsselwörtern EXAMPLE und KEYWORD und dem Alphabet ohne Q verschlüsselt sich die Nachricht HELP ME OBI WAN KENOBI in der vertikalen Anordnung zu HE DL XW SD JY AN HO TK DG, in der horizontalen Anordnung jedoch zu XG NB ME BP AI RY PG ES HB. Wählen Sie die Anordnung oben, und das Live-Gitter stapelt sich passend neu.

Die beiden Schlüsselwörter und das Alphabet

Die Zwei-Quadrate-Chiffre hat zwei unabhängige Geheimnisse: ein Schlüsselwort für jedes Quadrat. Jedes Quadrat wird genau wie ein geschlüsseltes Playfair- oder Polybius-Quadrat aufgebaut – zuerst die eindeutigen Buchstaben des Schlüsselworts, dann das übrige Alphabet –, und das Live-Gitter unten hebt die Schlüsselwortzellen hervor, sodass Sie die Mischung beobachten können. Sowohl Sender als auch Empfänger müssen beide Schlüsselwörter, dieselbe Alphabet-Variante und dieselbe Anordnung teilen.

Sie können ein Schlüsselwort leer lassen, um an seiner Stelle ein einfaches alphabetisches Quadrat zu verwenden. Lässt man beide leer, werden die beiden Quadrate identisch, was die Chiffre in eine feste Buchstabenpaar-Transposition verwandelt – eine praktische Möglichkeit, die Geometrie zu sehen, bevor irgendeine Schlüsselwortmischung eingebracht wird. Für den echten Einsatz bieten zwei starke, verschiedene Schlüsselwörter die größte Sicherheit.

Ein durchgerechnetes Zwei-Quadrate-Beispiel

Nehmen Sie HELP ME OBI WAN KENOBI mit Schlüsselwort 1 EXAMPLE und Schlüsselwort 2 KEYWORD, unter Verwendung des Alphabets ohne Q und der vertikalen Anordnung. Der Text zerfällt in die Paare HE, LP, ME, OB, IW, AN, KE, NO, BI. Bei HE steht H im oberen Quadrat und E im unteren Quadrat; weil sie sich eine Spalte teilen, geht das Paar unverändert als HE direkt hindurch – eine Transparenz.

Bei LP steht L im oberen Quadrat und P im unteren Quadrat in verschiedenen Spalten, sodass die anderen Ecken des Rechtecks D im oberen Quadrat und L im unteren Quadrat ergeben: LP wird zu DL. Setzt man fort, verschlüsselt sich die gesamte Nachricht zu HE DL XW SD JY AN HO TK DG. Beachten Sie, dass HE und AN unverändert wieder auftauchen. Weil die Chiffre reziprok ist, führt das Entschlüsseln mit denselben Schlüsselwörtern, demselben Alphabet und derselben Anordnung dieselben Schritte aus und stellt HELPMEOBIWANKENOBI wieder her.

Transparenzen: die Schwäche der Zwei-Quadrate-Chiffre

Die Zwei-Quadrate-Chiffre hat einen berühmten Makel: Sobald die beiden Buchstaben eines Paares bereits die zu vertauschende Koordinate teilen – dieselbe Spalte in der vertikalen Anordnung oder dieselbe Zeile in der horizontalen Anordnung –, ist das Geheimpaar identisch mit dem Klartextpaar. Diese verräterischen Paare nennt man Transparenzen (transparencies), und im Durchschnitt kommt etwa jeder fünfte Digraph unverändert heraus.

Transparenzen lassen Klartext direkt in den Geheimtext durchsickern und gaben Kryptanalytikern einen Ansatzpunkt, weshalb die Zwei-Quadrate-Chiffre schließlich als schwächer galt als Alternativen ohne diese Eigenschaft. Das Aufschlüsselungs-Panel zeichnet Transparenzen in einem gedämpften Stil, sodass Sie genau sehen können, wie oft sie für Ihren Text und Ihre Schlüsselwörter auftreten – eine anschauliche Veranschaulichung dafür, warum selbst eine raffinierte Handchiffre ihre Botschaft verraten kann.

Zwei-Quadrate gegenüber Playfair und Vier-Quadrate sowie Sicherheit

Die Zwei-Quadrate-Chiffre ist ein Mittelweg in Delastelles Familie der Quadrat-Chiffren. Sie verbessert Playfair, indem sie zwei Schlüsselwörter statt eines verwendet und niemals doppelte Buchstaben aufteilen muss – weil die beiden Hälften eines Paares aus verschiedenen Quadraten stammen, wird ein Paar wie LL oder EE sauber verschlüsselt. Die Vier-Quadrate-Chiffre geht mit vier Quadraten und ohne Transparenzen weiter, um den Preis von mehr Aufwand; die Zwei-Quadrate-Chiffre bleibt leichter, zahlt dafür aber mit der Transparenz-Schwäche.

Nach modernen Maßstäben ist die Zwei-Quadrate-Chiffre immer noch eine klassische Chiffre und nicht sicher gegen einen Computer. Wie alle Digraphen-Substitutionschiffren bewahrt sie die Häufigkeiten von Buchstabenpaaren, und ihre Transparenzen machen sie besonders verwundbar, sodass sie bei ausreichend Text der Digraphen-Häufigkeitsanalyse und Known-Plaintext-Angriffen erliegt. Ihr Wert ist heute lehrreich. Um echte Informationen zu schützen, verwenden Sie stets einen modernen, fachlich geprüften Algorithmus wie AES, und behalten Sie die Zwei-Quadrate-Chiffre für Geschichte, Rätsel und Capture-the-Flag-Aufgaben.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Zwei-Quadrate-Chiffre?
Die Zwei-Quadrate-Chiffre, auch als double Playfair bekannt, ist eine Digraphen-Substitutionschiffre (Buchstabenpaar-Chiffre), die zwei schlüsselwortgemischte 5×5-Quadrate verwendet. Sie liegt zwischen Playfair, das ein Quadrat verwendet, und der Vier-Quadrate-Chiffre, die vier verwendet. Buchstaben werden zu zweit verschlüsselt, und zwei unabhängige Schlüsselwörter geben ihr mehr Schlüsselmaterial als Playfair, während sie von Hand leicht zu handhaben bleibt.
Wie funktioniert die Zwei-Quadrate-Chiffre?
Legen Sie zwei schlüsselwortgemischte 5×5-Quadrate an. Um ein Paar zu verschlüsseln, suchen Sie den ersten Buchstaben im ersten Quadrat und den zweiten Buchstaben im zweiten Quadrat; die beiden Buchstaben bilden ein Rechteck, und das Geheimpaar wird an den gegenüberliegenden Ecken abgelesen, von denen jede in ihrem eigenen Quadrat bleibt. Das Entschlüsseln führt genau dieselben Schritte aus, weil die Zwei-Quadrate-Chiffre reziprok ist – zweimal angewendet liefert sie den ursprünglichen Text zurück.
Was ist der Unterschied zwischen der vertikalen und der horizontalen Anordnung?
In der vertikalen Anordnung sind die beiden Quadrate übereinander gestapelt, der erste Buchstabe jedes Paares wird im oberen Quadrat gefunden und der zweite im unteren, und die Geheimbuchstaben tauschen die Spalten. In der horizontalen Anordnung stehen die Quadrate nebeneinander, der erste Buchstabe steht im linken Quadrat und der zweite im rechten, und die Geheimbuchstaben tauschen die Zeilen. Dieselben Schlüsselwörter ergeben in jeder Anordnung unterschiedlichen Geheimtext, sodass sich beide Seiten darauf einigen müssen.
Warum wird die Zwei-Quadrate-Chiffre double Playfair genannt?
Weil sie aus zwei Playfair-artigen geschlüsselten Quadraten aufgebaut ist und Digraphen weitgehend so verschlüsselt wie Playfair, wird die Zwei-Quadrate-Chiffre weithin als double Playfair bezeichnet. Sie sollte nicht mit der unverwandten Feldchiffre des Zweiten Weltkriegs verwechselt werden, die manchmal ebenfalls double Playfair genannt wird; hier spiegelt der Name einfach ihre zwei Schlüsselwortquadrate und ihre enge Verwandtschaft mit der ursprünglichen Playfair-Chiffre wider.
Können Sie ein durchgerechnetes Zwei-Quadrate-Beispiel zeigen?
Mit Schlüsselwort 1 EXAMPLE, Schlüsselwort 2 KEYWORD, dem Alphabet ohne Q und der vertikalen Anordnung zerfällt HELP ME OBI WAN KENOBI in HE, LP, ME, OB, IW, AN, KE, NO, BI und verschlüsselt sich zu HE DL XW SD JY AN HO TK DG. HE und AN teilen sich eine Spalte, sodass sie unverändert als Transparenzen hindurchgehen, während LP zu DL wird und der Rest der Rechteckregel folgt.
Was sind Transparenzen in der Zwei-Quadrate-Chiffre?
Eine Transparenz ist ein Digraph, der sich zu sich selbst verschlüsselt. Sie tritt auf, sobald die beiden Buchstaben bereits die Koordinate teilen, die die Chiffre vertauschen würde – dieselbe Spalte in der vertikalen Anordnung oder dieselbe Zeile in der horizontalen Anordnung. Etwa jeder fünfte Digraph ist eine Transparenz, was Klartext in den Geheimtext durchsickern lässt und die Hauptschwäche der Zwei-Quadrate-Chiffre ist. Das Aufschlüsselungs-Panel zeigt sie in einem gedämpften Stil.
Wie entschlüsselt man eine Zwei-Quadrate-Chiffre?
Weil die Chiffre reziprok ist, ist das Entschlüsseln genau dasselbe wie das Verschlüsseln: Teilen Sie den Geheimtext in Paare und führen Sie jedes Paar erneut durch die beiden Quadrate. Wählen Sie in diesem Werkzeug Entschlüsseln und geben Sie dieselben zwei Schlüsselwörter, dieselbe Alphabet-Variante und dieselbe Anordnung ein, die zum Verschlüsseln verwendet wurden, und es baut die Nachricht für Sie wieder auf, ohne die Abstände des Verschlüsselns zusammengefügt.
Wie unterscheidet sich die Zwei-Quadrate-Chiffre von der Vier-Quadrate-Chiffre?
Beide sind Digraphenchiffren aus Delastelles Familie. Die Zwei-Quadrate-Chiffre verwendet zwei Schlüsselwortquadrate und ist reziprok, leidet aber unter Transparenzen, bei denen sich manche Paare zu sich selbst verschlüsseln. Die Vier-Quadrate-Chiffre verwendet vier Quadrate – zwei einfache und zwei geschlüsselte –, hat keine Transparenzen und ist ein wenig stärker, braucht aber mehr Aufwand. Die Zwei-Quadrate-Chiffre tauscht etwas Stärke gegen einen leichteren, selbstinversen Aufbau.
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. Beide Seiten müssen dieselbe Variante verwenden, sonst lässt sich die Chiffre nicht korrekt entschlüsseln.
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 die beiden 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.
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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