Kryptologie

I: Kryptographie.- 1 Einleitender Überblick.- 1.1 Kryptographie und Steganographie.- 1.2 Maskierung.- 1.3 Stichworte.- 1.4 Unsichtbare Tarnung.- 1.5 Raster.- 2 Aufgabe und Methode der Kryptographie.- 2.1 Charakter der Kryptographie.- 2.2 Chiffrierung.- 2.3 Chiffriersystem.- 2.4 Polyphonie.- 2.5 Zeichenvorräte.- 2.6 Schlüssel.- 3 Chiffrierschritte: Einfache Substitution.- 3.1 Spezialfall V(1) ? W(1).- 3.2 Spezialfall V ? V.- 3.3 Fall V(1) ? Wm, m > 1.- 3.4 Der allgemeine Fall V(1) ? W(m), Spreizen.- 4 Chiffrierschritte: Polygraphische Substitution und Codierung.- 4.1 Der Fall V2 ? W(m) von Bigramm-Substitutionen.- 4.2 Spezialfälle von Playfair und Delastelle: tomographische Verfahren.- 4.3 Der Fall V3? W(m) von Trigramm-Substitutionen.- 4.4 Der allgemeine Fall V(n) ? W(m): Codes.- 5 Chiffrierschritte: Lineare Substitution.- 5.1 Involutorische lineare Substitution.- 5.2 Homogene und inhomogene lineare Substitutionen.- 5.3 Binäre lineare Substitutionen.- 5.4 Allgemeine lineare Substitutionen.- 5.5 Zerfallende lineare Substitutionen.- 5.6 Übergreifende Alphabete.- 5.7 n-ziffrige Dezimalzahlen.- 6 Chiffrierschritte: Transposition.- 6.1 Einfachste Verfahren.- 6.2 Spalten-Transpositionen.- 6.3 Anagramme.- 7 Polyalphabetische Chiffrierung: Begleitende Alphabete.- 7.1 Potenzierung.- 7.2 Verschobene und rotierte Alphabete.- 7.3 Verschobene Standardalphabete: Vigenère und Beaufort.- 7.4 Unabhängige Alphabete.- 8 Polyalphabetische Chiffrierung: Schlüssel.- 8.1 Frühe Verfahren mit periodischen Schlüsseln.- 8.2 "Doppelter Schlüssel".- 8.3 Vernam-Chiffrierung.- 8.4 Quasi-nichtperiodische Schlüssel.- 8.5 Fortlaufende Schlüssel.- 8.6 Fortlaufende individuelle Schlüssel.- 9 Kombination von Verfahrensklassen.- 9.1 Gruppeneigenschaft.- 9.2 Überchiffrierung.- 9.3 Ähnlichkeit von Chiffriersystemen.- 9.4 Durchmischung nach Shannon.- 9.5 Tomographische Verfahren.- 9.6 DES.- 9.7 Durchmischung durch arithmetische Operationen.- 10 Chiffriersicherheit.- 10.1 Chiffrierfehler.- 10.2 Maximen der Kryptologie.- 10.3 Shannons Maßstäbe.- 11 Öffentliche Schlüssel.- 11.1 Symmetrische und asymmetrische Chiffrierverfahren.- 11.2 Einweg-Funktionen.- 11.3 RSA-Verfahren.- 11.4 Anmerkungen zur Sicherheit von RSA.- 11.5 Das Verfahren von ElGamal.- 11.6 Authentisierung.- 11.7 Diskussion.- II: Kryptanalyse.- 12 Ausschöpfung der kombinatorischen Komplexität.- 12.1 Einfache monoalphabetische Substitutionen.- 12.2 Polygraphische monoalphabetische Substitutionen.- 12.3 Polyalphabetische monographische Substitutionen.- 12.4 Allgemeine Bemerkungen.- 12.5 Die Exhaustionsmethode.- 12.6 Unizitätslänge.- 12.7 Praktische Durchführung der Exhaustion.- 12.8 Mechanisierung der Exhaustion.- 12.9 Exhaustion bei polyphoner Chiffrierung.- 13 Anatomie der Sprache: Muster.- 13.1 Invarianz der Wiederholungsmuster.- 13.2 Ausschließung von Chiffrierverfahren.- 13.3 Intuitive Mustererkennung.- 13.4 Mustererkennung bei polygraphischer Chiffrierung.- 13.5 Die Methode des wahrscheinlichen Wortes.- 13.6 Maschinelle Exhaustion der Belegungen eines Musters.- 13.7 Pangramme.- 14 Muster im polyalphabetischen Fall.- 14.1 Negative Mustersuche.- 14.2 Binäre Mustersuche bei Porta-Alphabeten.- 14.3 Mustersuche bei bekannten Alphabeten - De Viaris.- 14.4 Geheimtext-Klartext-Kompromittierung.- 15 Anatomie der Sprache: Häufigkeit.- 15.1 Ausschließung von Chiffrierverfahren.- 15.2 Invarianz der Partitionen.- 15.3 Intuitive Häufigkeitserkennung: Häufigkeitsgebirge.- 15.4 Häufigkeitsreihenfolge.- 15.5 Cliquen und Partitionsanpassung.- 15.6 Abstandsminimierung.- 15.7 Häufigkeit von n-grammen.- 15.8 Die kombinierte Methode der Häufigkeitserkennung.- 15.9 Häufigkeitserkennung für polygraphische Substitutionen.- 15.10 Freistil-Methoden.- 15.11 Nochmals: Unizitätslänge.- 16 Kappa und Chi.- 16.1 Definition und Invarianz von Kappa.- 16.2 Definition und Invarianz von Chi.- 16.3 Das Kappa-Chi-Theorem.- 16.4 Das Kappa-Phi-Theorem.- 16.5 Symmetrische Funktionen der Zeichenhäufigkeiten.- 17 Periodenanalyse.- 17.1 Friedmans Periodenbestimmung durch Kappa-Verlauf.- 17.2 Kappa-Verlauf für Multigramme.- 17.3 Parallelstellensuche nach Kasiski.- 17.4 Kolonnenbildung und Phi-Test nach Kuliback.- 17.5 Eine Abschätzung für die Periodenlänge.- 18 Zurechtrücken begleitender Alphabete.- 18.1 Durchdecken der Häufigkeitsgebirge.- 18.2 Zurechtrücken gegen bekanntes Alphabet.- 18.3 Gegenseitiges Zurechtrücken begleitender Alphabete.- 18.4 Wiedergewinnung des Referenzalphabets.- 18.5 Kerckhoffs' symétrie de position.- 18.6 Abstreifen einer Überchiffrierung: Differenzenmethode.- 18.7 Entziffern des Codes.- 18.8 Rekonstruktion des Kennwortes.- 19 Superimposition.- 19.1 Kerckhoffs' superimposition.- 19.2 Phasenrichtige Superimposition von überchiffriertem Code.- 19.3 Geheimtext-Geheimtext-Kompromittierung.- 19.4 Geheimtext-Geheimtext-Kompromittierung bei der Rotor-Chiffrierung.- 19.5 Geheimtext-Klartext-Kompromittierung bei der Rotor-Chiffrierung.- 20 Lineare Basisanalyse.- 20.1 Reduktion linearer polygraphischer Substitutionen.- 20.2 Rekonstruktion eines durch lineare Iteration erzeugten Schlüssels.- 20.3 Rekonstruktion eines linearen Schieberegisters.- 21 Anagrammieren.- 21.1 Einfache Transposition.- 21.2 Doppelte Spaltentransposition.- 21.3 Multiples Anagrammieren.- 22 Abschließende Bemerkungen.- 22.1 Arbeitsweise des unberufenen Entzifferers.- 22.2 Perfekte Sicherheit und praktische Sicherheit.- 22.3 Unmöglichkeit einer vollständigen Unordnung.- 22.4 Bedeutung der Kryptologie.- Anhang: Kryptologische Geräte und Maschinen im Deutschen Museum München.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.