Playfair-Chiffre

Um 1854 erfand der Physiker Charles Wheatstone eine Chiffre, bei der nicht Buchstaben sondern Buchstabengruppen verschlüsselt werden. Baron Playfair von St.Andrews, ein Freund Wheatstones, veröffentlichte es später unter seinem Namen.

Der Algorithmus basiert nicht auf der Verschlüsselung von Einzelbuchstaben, sondern Gruppen von Buchstaben, zu je zwei Zeichen, wodurch die Verteilung der Häufigkeiten verschleiert wird. Zur Grundlage wird eine 5*5-Matrix erstellt, in welche zunächst ein Schlüsselwort zeilenweise eingetragen wird, ohne bereits eingetragene Zeichen zu wiederholen. Anschließend werden die übrigen Buchstaben des Alphabetes in die Tabelle eingetragen. Die Buchstaben i und j belegen gemeinsam ein Element der Matrix. Der Klartext wird - ohne Leer- und Satzzeichen - in jeweils zwei Buchstaben zerlegt, sind in einer Gruppe zwei gleiche Buchstaben, so wird ein Füllbuchstabe, am Besten das x, eingefügt und erneut zerlegt. Bleibt am Ende ein einzelner Buchstabe, wird wiederum der Füllbuchstabe hinzugefügt. Bei der Codierung werden dann drei Fälle unterschieden:

-Beide Buchstaben liegen in der selben Reihe: Jeder Buchstabe wird verschlüsselt, indem er durch den nächstfolgenden der selben Zeile ersetzt wird. Handelt es sich beim Klartextbuchstaben um den letzten der Zeile, wird mit dem Ersten der Zeile verschlüsselt.

-Beide Buchstaben liegen in der selben Spalte: Jeder Buchstabe wird verschlüsselt, indem er durch den unter ihm stehenden der selben Spalte ersetzt wird. Handelt es sich beim Klartextbuchstaben um den Untersten der Spalte, wird er mit dem Obersten der Spalte verschlüsselt.

-Beide Buchstaben liegen weder in der selben Reihe noch in der selben Spalte: Man geht in der Zeile des ersten Klarbuchstaben nach rechts oder links zur Spalte des zweiten Buchstaben. Der dort stehende Buchstabe ist die Chiffre für diesen. Mit dem zweiten Buchstaben wird ebenso verfahren. Die Entschlüsselung erfolgt ebenso, nur mit umgekehrter Richtung, statt nachfolgend wird vorangehend, statt darunter stehend wird darüber genommen. Allein im dritten Fall kann genau so verfahren werden wie bei der Verschlüsselung.

Zum Beispiel:

		
	Schüsselwort: Extrawurst
					
	Matrix:	E X T R A
		W U S B C
		D F G H I
		K L M N O
		P Q V Z Y


Klartext:
  ich komme am mittwoch

Zerlegung:
  ic hk om me am mi tx tw oc hx

Geheimtext:
  oi dn kn kt to og rt eb yi fr
Der entstehende Chiffretext weist die normalen Häufigkeiten der natürlichen Sprache nicht mehr auf, da die Verteilung der Buchstabenpaare gleichmäßiger ist als die der Einzelbuchstaben. Dennoch kann auch dieses Verfahren gebrochen werden, wenn genügend auf gleiche Weise verschlüsselter Text zur Verfügung steht. Der besondere Vorteil des Verfahrens liegt aber darin, dass mit einer Entschlüssselung eines Teiles der Chiffre noch nicht auf den ganzen Klartext geschlossen werden kann.