Doppelter Spaltentausch Chiffre

Letztmalig dran rumgefummelt: 13.10.17 17:58:20

	Die Doppelter Spaltentausch-Chiffre (oder auch Doppelte Transpositions Chiffre, engl. Double Transposition Cipher,) ist eine Abwandlung der normalen Spaltentausch Chiffre. Im Prinzip ist es die zweifache Anwendung hintereinander mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln. Ein Abwandlung dieses Verfahrens, nämlich die doppelte Verschlüsselung mit ein und dem selben Kennwort (zur Demo bitte zweimal den gleichen Schlüssel eingeben) wurde beim deutschen kaiserlichen Heer bis zu Beginn des ersten Weltkrieges benutzt und nannte sich dort "Doppelwürfel". Als weiterer Name bürgerte sich ÜBCHI ein, weil die Soldaten für Übungsfunksprüche ÜBCHI als Abkürzung für Übungs-Chiffre benutzten. Die Franzosen, die diese Funksprüche abfingen und entzifferten nannten die Chiffre widerum "le chiffrement UBCHI". Den Franzosen gelang die Kryptoanalyse des Doppelwürfels vor allem aufgrund des Fehlers der Detuschen, ein Kennwort für viele Tage zu benutzen, und dem Umstand das Verfahren unsicherer benutzt zu haben als nötig, indem nur eines statt zwei Kennwörter benutzt wurde. Aus einer Vielzahl von abgefangenen Funksprüchen waren dadurch auch solche gleicher Länge mit dem gleichen Schlüssel, was das Knacken sehr vereinfachte. Nachdem den Deutschen bewusst wurde, dass das Verfahren vom Feind geknackt war, wurde am 18.11.1914 die ABC-Chiffre das Nachfolgeverfahren
	1. Problembeschreibung 2. Lösungsalgorithmus und -varianten 3. Programmstrukturen und -möglichkeiten 4. Verwandte Themen
	Chiffriermaschinen sowie -verfahren während der Weltkriege Doppelter Spaltentausch-Chiffre-Logo begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-) Informatik-Profi-Wissen

1. Problembeschreibung

	Zuerst wird der 1. Schlüssel niedergeschrieben, eine Ziffer pro Spalte. Dann werden die Buchstaben des Klartextes, je einer pro Spalte, daruntergeschrieben. Ist eine Zeile voll, wird bei der nächsten weiter gemacht. Sind alle Klartextbuchstaben verteilt, liest man nun spaltenweise von oben nach unten zuerst die Spalte Nr. 1, danach die Spalte Nr. 2 usw. und notiert diese unter dem 2. Schlüssel, womit das Verfahren wiederholt wird und schließlich zu endgültigen Chiffrat führt.
	auf- sowie absteigende Folgen sollen eingeschlossen sein
	der Beginn einer sortierten Folge soll zufällig sein
	gleiche Elemente sollen generierbar sein

2. Lösungsalgorithmus und -varianten

	Historisch war das auf Schlüsselworte gelegt - niemand verbietet aber, auch Ziffern- bzw. Zahlenkombinationen zuzulassen - bei Zahlen nur eine Frage der Trennung.
	verbale Beschreibung des Lösungsalgorithmus: Beginnend beim kleinsten (sukzessive größten) Element beginnend, werden jeweils zwei benachbarte Elemente verglichen und in dem Falle, dass auf dem größeren Platz das kleinere Element steht, ausgetauscht. Die geschieht bis zum vorletzten Element der Menge und wird anschließend einmal weniger wiederholt, wie es Elemente gibt.
	Verringerung des Aufwandes zum Grundalgorithmus (das ändert nichts an der Tatsache, das der Aufwand n-polynomial bleibt) Konstruktion der inneren Schleife so, dass sie bei jedem Durchlauf ein Element weniger analysiert, da ja jeweils ein maximales Element nach hinten rutscht Durchbubblen von beiden Seiten (das größte schiebt nach oben, gleichzeitig das kleinste nach unten - dies reduziert die Anzahl der äußeren Schleifendurchläufe auf die Hälfte) Einbau einer Testvariable, ob im letzten Durchlauf überhaupt getauscht wurde - wenn nicht, dann ist das Feld bereits sortiert und der Algorithmus kann abgebrochen werden ;-)

3. Programmstrukturen und Lösungsmöglichkeiten

	Die Effektivität des Programms liegt in der Verwendung einer Konstante zur Dimensionierung des Feldes - das lässt sich unter Umgehung der Deklarationen für Standard-PASCAL noch effizienter gestalten, indem eine dynamische Dimension des Arrays angenommen und der jeweils gültige Wert abgefragt wird.
	Aufwandsbetrachtung des Algorithmus: Anzahl der Vergleiche: Anzahl der Vertauschungen Anzahl der Zuweisungen: Anzahl der Durchläufe

4. Verwandte Themen

	Das Vorangestellte hilft wirtschaften, löst jedoch kein einziges Problem (allerdings ohne Beachtung der Worst-Case-Strategien wird man auch nicht erfolgreich Software entwickeln und/oder informatische Projekte realisieren können). Deshalb nunmehr das, was wirklich Arbeiten hilft.
	VIC-Chiffre ÜBCHI-Verschlüsselung ADFGX-Verschlüsselung ADFGVX-Chiffre Doppelwürfel Rasterschlüssel 44 Werftschlüssel Doppelkasten

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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha

© Frank Rost am 13. Oktober2017 um 18.03 Uhr