Kryptologie und Datensicherheit - Diskrete Mathematik - Universität ...

2.2 Kryptoanalyse monoalphabetischer SubstitutionschiffrenMonoalphabetische Verschlüsselungen natürlichsprachiger Texte sind kryptologischnicht sicher, selbst unter der schwächsten Annahme einer Ciphertextonly-attack.Dies liegt an der charakteristischen Häufigkeitsverteilung der Buchstabenin natürlichsprachigen Texten. Diese Häufigkeitsverteilung insgesamt ändertsich bei monoalphabetischen Verfahren nicht (es ändert sich nur die Häufigkeitder einzelnen Buchstaben), und das erlaubt in der Regel die Rekonstruktionder Klartexte schon aus Chiffretexten mit ca. 500 Buchstaben.Noch einfacher ist die Analyse bei Verschiebe- oder allgemeiner affinen Chiffren:Hier genügt die Identifikation eines bzw. zweier Buchstaben, um denSchlüssel zu knacken.Die Kryptoanalyse monoalphabetischer Substitutionschiffren beruht auf derHäufigkeitsanalyse von Chiffretextzeichen bzw. -digrammen (Digramm: Paaraufeinander folgender Zeichen).Natürliche Sprachen haben eine charakteristische Häufigkeitsverteilung vonBuchstaben und Digrammen (siehe Tabellen 1 u. 2).Buchstabe HäufigkeitE 17,5 % 27 %N 9,8 %I 7,7 %R 7,2 %S 7,1 % 35 %A 6,5 %T 6,1 %D 4,9 %H 4,5 %U 4,3 %L 3,5 % 28 %G 3,0 %C 2,9 %O 2,7 %M 2,5 %Buchstabe HäufigkeitB 1,9 %F 1,7 %W 1,7 %K 1,3 %Z 1,1 %P 0,9 %V 0,8 %J 0,3 %Y zus.X 0,1 %QTabelle 1: Häufigkeitsverteilung der Buchstaben in deutschsprachigen Texten17