Verfahren des Doppelwürfel
Hey, ich hab neulich
was über ein altes aber trotzdem ungebrochenes Chiffrierverfahren namens
Doppelwürfel gelesen, hat da jemand weiterführende info zu ?
Edit:
http://home.t-online.de/home/boehmj/pwChest.htm
hier wird die methode rudimentär erklärt wenn es interessiert...
Moin,
wenn ich mich recht erinnere dann wird das Verfahren Doppelwürfel auch "doppelte Spalten-Transposition genannt. Dies wurde jedoch geknackt. Und zwar benutze das Deutsche Reich ca. 1940 dieses Chiffrierverfahren. Wobei die Briten mitlasen. (<-- Keine Gewähr.) Das Verfahren ist aber nicht unknackbar.
Ich versuch mal zu erklären, soweit ich noch bescheid weiß. Die Vorliegende Nachricht wird in Zeilen geschrieben, diese haben eine bestimmte Länge k. Die so entstandenen Spalten werde nach Maßgabe einer Permutation (Lösung) umgeordnet (aus 4231 wird 1234) und senkrecht herausgelesen.
Beispiel: morgengeheichweg
4231 1234
morg gorm
enge enge
heic ceih
hweg gweh
Lösung: gormengeceihgweh
Die Nachricht muss also durch k teilbar sein. Und dort ergibt sich auch schon das erste Problem, da man sogenannte Blender (irgendein Buchstabe z.B. y) braucht, um die Nachricht aufzufüllen.
Bei dem Doppelwürfel wird nur 2mal die Spaltentransposition angewendet.
Schade die formatierung bei meinem Beispiel ist beschi...en.
4231
morg
enge
heic
hweg
------
1234
gorm
enge
ceih
gweh
So is besser.
Das ist aber komisch in dem Spektrum Dossier
Kryptographie sagte einer es wäre immer noch ungeknackt( so einer alter Matheheini)
das hätten die Belgier auch benutzt und ohne Schwächen im passwort verfahren wäre es nicht geknackt worden
Hm, habe gerade den Originalartikel nachgelesen (Leiberich in Spektrum d.W. 6/99, S.31).
DaddyCool hat bei seiner Darstellung vergessen, das Ergebnis senkrecht auszulesen:
Also: gecgonewrgiemehh statt gormengeceihgweh .
Auch, und das ist lt. Leiberich wesentlich, darf die letzte Zeile nicht ganz aufgefüllt sein.
Zusätzliche Bedingungen sind: Die Schlüssellängen in beiden Schritten unterschiedlich, Textlänge kleiner Produkt der Schlüssellängen.
Unter diesen Umständen bezeichnet Leiberich die Verschlüsselung als bisher ungelöst (sehe keinen Grund daran zu zweifeln), aber schon länger nicht mehr untersucht.
DaddyCool bezieht sich mit dem um 1940 geknackten deutschen Verfahren vermutlich auf die Enigma (?).
enigma wurde nicht 1940 geknackt!!!
erst gegen Ende... also so 1943/44 und Enigma B wurde sowieo erst 45 geknackt
@DeWalk: Du hast recht, habe nochmal nachgeschaut und wirklich vergessen den Schlüssel senkrecht auszulesen. Jedoch erst beim zweitem Mal.
Wollte den Doppelwürfel aber auch erstmal sehr simple Erklären.
Die einfache Spaltentransposition mit einer Lösung wurde jedoch geknackt. (Quelle F.L. Bauer Entzifferte Geheimnisse)
Möglichkeiten der Verbesserung hast du schon beschrieben. Diese wurden aber 1941 nicht von den Deutschen benutzt *g*.
Hab dazu folgendes im Internet gefunden:
************************************************** ****
ALGORITHM AND LOGIC
Let's assume the string to Encode is FailSafe Systems
and the Keyword is KEYWORD Here is how it works.
************************************************** ****
General Idea of the Matrix
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
+
Hallo,
in aller Kürze.
Doppelte Spaltentransposition ist grds. geknackt (ISBN 0-89412-278-9 und 0-89412-069-7). Und zwar seit 1934, was aber erst bekannt wurde, als Clinton an die Macht kam.
Interessante Links zum Thema:
Software, die das Verfahren umsetzt und zwar sehr brauchbar (CubeCrypt2001):
http://www.activevb.de/cgi-bin/uploa...load.pl?id=334
Software-Tool zur Erkennung der Sprache eines mit dopp.Spaltentranspos. verschlüsselten Geheimtextes (Babylon):
http://www.activevb.de/cgi-bin/uploa...load.pl?id=422
Vielleicht schreibe ich später mal mehr zum Thema.
Crytolon
2008
Das von den Deutschen verwendete Verfahren war allerdings nicht der Doppelwürfel sondern der Doppelkasten.Zitat von DaddyCool
Dabei handelte es sich um eine Modifikation der Playfair Chiffre bei der zwei Playfair Quadrate mit verschiedenen Alphabeten verwendet wurden.
PDF -> schöne Ausarbeitung dazu von Yvonne Bleischwitz
Zitat:
Erstmals wurde die Playfair Chiffre im Krimkrieg eingesetzt. Im ersten Weltkrieg machte die britische Armee von ihr Gebrauch, jedoch brachen sie die Deutschen ab Mitte 1915 regelmäassig. Die Modifikation in Form des Doppelkasten wurde Mitte 1941 im zweiten Weltkrieg vom deutschen Sicherheitsdienst, der SS und der Wehrmacht benutzt. Die Schlüsseltabellen wurden alle drei Stunden geäandert. Allerdings wurde diese Chiffre von den Briten unter Brigadier John H. Tiltman bis Herbst 1944 regelmässig gebrochen.
Zitat:
Otto Leiberich BSI Präsident bis 1993
n Spektrum der Wissenschaft - Juni 1999 Seite 31
Einen Würfelgeheimtext zu entziffern ist nicht schwer. Man schreibt den Geheimtext auf vertikale Streifen der richtigen Länge und legt die Streifen so nebeneinander , daß "gute", das heißt in der jeweiligen Sprache häufig verwendete Buchstabenpaare, -tripel und so weiter entstehen.
Im Deutschen wären das Paare wie "en", "er", "ch" oder tripel wie wie "der" und "sch".
Der Doppelwürfel dagegen gilt als unlösbar alllerdings ist das Verfahren seit vielen Jahren nicht mehr untersucht worden.
Ich rege zu neuen Versuchen und, im Erfolgsfall, zur Publikation an.
Als Erfolg wäre die Entzifferung einer doppelwürfel-verschlüsselten Nachricht von etwa 500 Zeichen - normaler Zeitungstext ohne stereotypischen Anfang oder Ende - und die Rekonstruktion der beiden Würfellosungen zu werten.
Die Würfellosungen müssen zufällige Permutationen sein, die Kastenbreiten sollen zwischen 20 und 25 betragen. Die Würfelkästen dürfen nicht gänzlich gefüllt sein, sonst könnte der Entzifferer aus der Gesamtlänge des Textes auf die Maße des Kastens schließen.
Notfalls ist der letzte Buchstabe des Klartextes mehrfach zu schreiben.
Wenn man mehrere schlüssel- und längengleiche oder gar nur längenähnliche Sprüche zur Verfügung hat oder der Geheimtext länger ist als ein Vielfaches des Produktes der Kastenbreiten, reduziert sich das Problem auf die Lösung eines einfachen Würfels.
Diese Verfahren sind bekannt und publiziert
Ende:
Du beziehst Dich auf den Text von Solomon Kullback
General Solution for the Double Transposition Cipher
Cryptographic Series C-84).
Ich denke das Leiberich in 1999 bereits Kenntniss von diesem Text hatte.
Ausser multiplen Annagrammieren sind dort meines Wissens auch keine anderen algemeingültigen Lösungsansätze beschrieben.
Wie das funktioniert wird hier gut dargelegt -> Transpositions-Chiffren - Ansätze zur Kryptoanalyse
Sowohl die einfache Spaltentransposition als auch die doppelte Spaltentransposition (Doppelwürfel) lassen sich korrekt angewendet
und/oder leicht Modifiziert deutlich stärker machen. Mit den bekannten Methoden dürfte das kaum zu knacken sein.
Dabei vernachlässige ich in den folgenden Beispielen mal die durchaus gegebenen Möglichkeiten den Klartext
vorab mit einer anderen geeigneten Chiffre zu bearbeiten.
Diamantform und Hexagonalform als Beispiel um die einfache Spaltentransposition stärker zu machen.
beschrieben in -> Codes and Ciphers: Julius Caesar, the Enigma, and the Internet
Das hat den Vorteil das die Spaltenlänge variabel ist und so eine Bigramm- Attacke stark erschwert ist.
oder irreguläre Formen zur verstärkung der doppelten Spaltentransposition schön dargestellt zum Beispiel bei
Dirk Rijmenants' und bei der ACA.
-> einfache Transposition
-> doppelte Transposition
-> Disrupted Columnar Transposition
-> AMSCO
Ein paar Bildbeispiele noch von mir dazu...
FG
GRip
Auch bei der oben erwähnten Playfair Chiffre gibt es im übrigen eine Möglichkeit deren kryptographische Stärke drastisch zu erhöhen
(welches in der Modifikation als Doppelkasten ja offensichtlich nicht erreicht werden konnte!!!)
Eine viel bessere Modifikation der Playfair Chiffre schlägt Mitchell in --> Cryptologia vor.
"A POLYGRAPHIC SUBSTITUTION CIPHER BASED ON MULTIPLE INTERLOCKING APPLICATIONS OF PLAYFAIR"
Hier wird das Verfahren auf den Seiten 9 und 10 detailliert beschrieben
-> Link zur Arbeit von Yvonne Bleischwitz
Zitat:
Hier haben wir es auch mit einer polygraphischen Ersetzungschiffre zu tun, in der eine Gruppe von n Klartextbuchstaben durch eine Gruppe von n Geheimtextbuchstaben ersetzt wird.
Für genügend grosse n ist dieses System sehr sicher gegen einen Angriff, der auf einer Häufigkeitsanalyse basiert, denn eine Häufigkeitstabelle für alle Gruppen von n Klartextbuchstaben wäre mit 25^n Elementen sehr gross und die Verteilung der Häufigkeiten würde keine Gruppe besonders hervorheben.
Ende:
Das von Mitchell vorgeschlagene System benutzt eine spezielle wiederholte Anwendung der Playfair Chiffre.
Mit nur 3 Playfair Quadraten erreicht man dabei schon eine oktographische Chiffre welche sich trotzdem noch recht einfach handhaben lässt.
Die Bifid und Trifid Chiffre wirken dagegen ja schon fast lächerlich.
Bei 8 hintereinandergeschalteten 5 x 5 Playfair Quadraten hat ein jeder Klartextbuchstabe schon Einfluss auf 256 Chiffretext Buchstaben. Eine Häufigkeitsanalyse ist nur bei Einzelbuchstaben wirklich effizient. Bei Digraphen wird es schon viel schwieriger weil deren prozentanteile schon viel viel flacher ausfallen. Im Fall der 8er Playfair Variante scheint mir dann jede Häufigkeitsanalyse bei kurzen Texten von etwa 1000 Zeichen aussichtslos.
Wo bekommt man nun am einfachsten so viele verschiedene Geheimalphabete für die Playfairquadrate her? Ich denke ein geheimzuhaltendes Latinsquare der Ordnung 26 wäre dafür schon geeignet. Es reicht dann ein Kennwort etwa 23 11 13 07 welches 8 aus 52 Alphabeten (horizontal und vertikal) auswählt. Natürlich kann man dafür auch den Doppelwürfel bemühen wie oben bereits an einem kleinen Beispiel von mir dargestellt wurde ;-)
nochmals zur Begrifflichkeit und Handhabung des Doppelwürfel...
Zitate aus:
Blitz und Anker, Band 2: Informationstechnik, Geschichte& Hintergründe
Von Joachim Beckh
Der 1944 eingeführte Wehrmachtshandschlüssel (Doppelwürfel), dem die Funker nicht trauten, erwies sich jedoch als recht sicher, was in den neunziger Jahren auch von den Amerikanern bestätigt wurde.
Die polnischen Kryptanalytiker in England gaben an, dass sie nur etwa 25% der abgehörten Funksprüche im Dopelwürfelverfahren entziffern konnten.
Der Handcode Doppelwürfel hatte auch als sogenanntes Reservehandverfahren (RHV) für den Ausfall der ENIGMA eine wichtige Funktion.
Die Schlüsselworte durften nicht schriftlich fixiert, sondern nur auswendig gelernt werden.
Der Handschlüssel bestand aus meist zwei Schlüsselwörtern, aus denen die Zahlenreihen gebildet wurden.
Die Buchstaben jedes Schlüsselwortes wurden nach ihrer alphabetischen Reihenfolge nummeriert (gleiche Buchstaben von links nach rechts, Umlaute ausgeschrieben).
Die mit dem Wehrmachtshandschlüsselverfahren Doppelwürfel erzeugten Nachrichten durften nur zwischen 60 und 180 Wörter enthalten.
War der Spruch kürzer musste mit Wörtern aufgefüllt werden (Füllwörter), die nicht im Zusammenhang mit dem Text standen.
Bei Texten über 180 Wörtern musste dieser in verschieden lange Textstücke mit Füllwörtern aufgetrennt werden und diese Teilstücke unterschiedlich verschlüsselt werden.
Wie man sieht braucht man geeignete Schlüsselwörter um die Reihenfolge des auslesens der Spalten
bei den beiden Würfeln festzulegen.
Die Schlüsselwörter werden wie bereits beschrieben in Zahlen umgewandelt welche dann die Reihenfolge dieses auslesens bestimmen.
Diese Schlüsselwörter sollten dabei natürlich nicht, wie im kalten Krieg tatsächlich mal passiert, einfach so erraten werden können.
Das häufige ersetzen von einem Schlüsselwort oder sogar allen beiden Schlüsselwörtern ist für höchstmögliche Sicherheit bei der Chiffre Doppelwürfel extrem wichtig!
Dies kann eigentlich recht leicht umgesetzt werden, wenn die autorisierten Benutzer sich vernünftig darüber abstimmen.
Quelle:
Coding for Data and Computer Communications David Salomon
Die Benutzer einigen sich als Beispiel auf ein bestimmtes Buch und eine geeignete Formel!
Die Formel wandelt dabei ein Datum zu einer Seite in dem vereinbarten Buch.
Der Schlüssel besteht dann aus den jeweils letzten Buchstaben der ersten 15 Zeilen als Beispiel auf dieser gewählten Seite.
Nun können alle Benutzer die eingeweiht sind an jedem Tag diese Formel benutzen um die Schlüsselwörter welche sich von der berechneten Seite ableiten zu bestimmen...
Eine mögliche Formel geht von einer 6-stelligen Zahl entsprechend eines Datums ttmmjj aus. Und zwar wie folgt:
((50*t1 + 51*t2 + 52*m1 +53*m2 +54*j1 +55*j2) mod k) +1
Dabei ist k die Anzahl der Seiten des gewählten Buches.
Diese Formel ist von den inneren abhängigkeiten so gestaltet, daß jede Veränderung einer jeden Ziffer
das Summenergebnis verändert (also eine sogenannte gewichtete Summe ähnlich wie bei der Formel zum errechnen einer ISBN Nummer).
Im Ergebnis dieser Berechnung ist jede Zahl modulo k im intervall [0, k -1],
so das eine 1 hinzuaddiert werden muß um in jedem Fall eine gültige Seitenzahl zu produzieren.
Beispiel für ein Buch mit 290 Seiten am 06.04.08 -> ergibt die Seite 89
((50*0 + 51*6 + 52*0 + 53*4 + 54*0 + 55*8) mod 290) +1 = 89
FG
GRip
Aktive Benutzer in diesem Thema: 1 (Registrierte Benutzer: 0, Gäste: 1)
Berechtigungen
Zitieren
