Was ist playfair?

Playfair-Chiffre

Die Playfair-Chiffre ist eine symmetrische Verschlüsselungsmethode, die 1854 von Charles Wheatstone erfunden wurde, aber nach Lord Playfair benannt ist, der sie populär machte. Sie gilt als eine der ersten Digraphen-Chiffren, das heißt, sie verschlüsselt Buchstabenpaare anstatt einzelner Buchstaben.

Funktionsweise

Die Playfair-Chiffre verwendet eine 5x5-Matrix, die mit einem Schlüsselwort oder einer Schlüsselphrase gefüllt wird. Die Matrix wird zeilenweise von links nach rechts gefüllt, wobei doppelte Buchstaben im Schlüsselwort ausgelassen werden. Die restlichen Buchstaben des Alphabets (normalerweise ohne "J", das mit "I" kombiniert wird) werden anschließend in die Matrix eingefügt.

Verschlüsselungsprozess

Vorbereitung des Klartextes: Der Klartext wird in Digraphen (Buchstabenpaare) aufgeteilt. Falls ein Digraph aus zwei gleichen Buchstaben besteht, wird ein Füllzeichen (z.B. "X") zwischen die Buchstaben eingefügt. Wenn die Länge des Klartextes ungerade ist, wird am Ende ein Füllzeichen hinzugefügt.
Anwendung der Regeln: Für jeden Digraphen werden folgende Regeln angewendet:
- Gleiche Zeile: Wenn sich die beiden Buchstaben in der gleichen Zeile befinden, werden sie durch die Buchstaben rechts von ihnen ersetzt (zyklisch, d.h. der Buchstabe am Ende der Zeile wird durch den ersten ersetzt).
- Gleiche Spalte: Wenn sich die beiden Buchstaben in der gleichen Spalte befinden, werden sie durch die Buchstaben unter ihnen ersetzt (zyklisch, d.h. der Buchstabe am Ende der Spalte wird durch den ersten ersetzt).
- Rechteck: Wenn sich die beiden Buchstaben weder in der gleichen Zeile noch in der gleichen Spalte befinden, bilden sie ein Rechteck. Sie werden durch die Buchstaben in den gegenüberliegenden Ecken des Rechtecks ersetzt, wobei die Buchstaben in der gleichen Zeile bleiben.

Entschlüsselungsprozess

Die Entschlüsselung ist im Wesentlichen die Umkehrung der Verschlüsselung. Anstatt Buchstaben nach rechts oder unten zu verschieben, verschiebt man sie nach links oder oben. Das Füllzeichen "X" wird nach der Entschlüsselung entfernt, um den ursprünglichen Klartext wiederherzustellen.

Stärken und Schwächen

Die Playfair-Chiffre ist deutlich schwieriger zu knacken als einfache Substitutionschiffren, da sie Digraphen verschlüsselt und somit die Häufigkeitsanalyse einzelner Buchstaben erschwert. Dennoch ist sie anfällig für fortgeschrittene Kryptoanalysemethoden, insbesondere für die Digraphenanalyse.