Taschenrechnerchiffre

Geschichte

Im Schulunterricht an der Spezialschule "Carl Zeiss", besonders jedoch im Matheunterricht bei Prof. Hertel bestand das Problem, mit nur 15 Hanseln zu große Abstände zum Abschreiben in den Klassenarbeiten vorzufinden. Da ab Klasse 10 der Taschenrechner zugelassen war, haben Thorsten Noack und ich als Banknachbarn diese Chiffre entwickelt.

Der Erfolg war für uns verblüffend. Es war uns möglich mit normalem Sharing eines SR-1 (Schultaschenrechner mit einem Speicherplatz und den Grundrechenarten, sowie zweistelligen Zehnerpotenzen) ganze Wortgruppen zu übertragen. Mit etwas Übung -die sich schnell einstellte- war diese Chiffre von uns beiden fließend les- und schreibbar.

Als dann die Ziffern auf Zetteln durch die Bankreihen liefen, mußte die Chiffre dann um Codes erweitert werden, die bestimmte Satzzeichen ermöglichen. Außerdem mußten Möglichkeiten gefunden werden, sich gegen die Kritzeleien und Veränderungen der Mitschüler zu schützen.

Es wurde in der gesamten Verwendungszeit oft abgefangen und nie geknackt. Damit hatte die Chiffre ihre Schuldigkeit getan: Kommunikation ohne Mitleser.

Idee

Da der Umfang der Ziffern auf einem Taschenrechner beschränkt ist, und wir nicht gewillt waren, die Anzahl der möglichen Buchstaben pro Anzeige einzuschränken, haben wird eine polyphone Chiffre entwickelt. Das unbestimmte Gefühl (in Unkenntnis des Wortes Kryptographie oder gar Kryptoanalyse), auch eine ausgewogenere Statistik der Ziffern erreichen zu wollen, hat dabei mitgespielt.

Umsetzung

Bei einer polyphonen Chiffre kann einem Chiffretextzeichen mehr als ein Klartextzeichen zugeordnet werden. Um die Chiffre ohne Hilfsmittel lesen zu können, haben wir ähnlich klingende Buchstaben zur gleichen Zahl zugeordnet. Die Aufteilung war folgende:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
e b p uh l g k od t as c zf v wi j r n mq x y

Damit ist das gesamte Alphabet abcdefghijklmnopqrstuvwxyz als 52651743884399420965277096 darstellbar.

In dieser einfachen Form wurde die Chiffre auf dem Taschenrechner benutzt. Mit etwas Übung lassen sich dann Sätze wie: 556 865 98635 663719 bilden. Die Dechiffrierung bedarf der Redundanz der Sprache. Das Beispiel im letzten Absatz wird wie folgt dechiffriert: dta dta scz | ij scz dta | nmr ij scz hl dta | scz scz hl fvw e rnm. Das letzte Wort ist nachezu trivial als schwer zu erkennen. Das zweite Wort kann eigentlich nur ist bedeuten. Der Rest sei dem Leser als Übung überlassen.

Um nun auch größere Texte zu übertragen, erschien es uns notwendig, die Satzzeichen und Zahlen kodieren zu koennen. Zuerst mußte im Chiffretext Platz für Codes geschaffen werden. Dazu hängten wir an jedes normale Wort eine weitere zufällige Ziffer an und gewannen 100 freie Ziffernkombinationen. Um ein Satzzeichen zu kodieren, wurden die wichtigen Buchstaben der Satzzeichen chiffriert: Bswp. ein Komma als KO also als 44, oder einen Punkt als PU also als 22. 5561 8650 52638 94639 59878533 44 45196 79

Zahlen darzustellen ist dagegen trivial. Die Zahl wird einfach "dechiffriert" und das Ergebnis so in den Text geschrieben. Hier wird wiederum eine letzte Ziffer hinzuerfunden, um mehr Möglichkeiten zu haben. 16 wird so zu ECK.

Der Verwirrung lieber Zeitgenossen dienten dann beliebig in den Text verstreute Umbrüche oder Satzzeichen, die schlicht vor dem dechiffrieren wegzulassen sind. Damit hofften wir, den ungebetenen Leser über die Satzstruktur zu täuschen.

Implementation und Beispiele

Zuerst einmal gibt es ein Perl Script, das nach diesem Schema verschlüsselt.

Darüberhinaus einen chiffrierten Beispieltext. Lösungen an mich.

Kryptoanalyse

Ich werde versuchen, mal eine kleine Kryptoanalyse davon zu machen. Was auffällt, ist, daß es der Schlüssel in der Nomenklatur, also in der Zuordnungstabelle steckt. Ebenso auffällig ist die Ungleichverteilung der Ziffern... Mal sehen.

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