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a very popular packet of cryptography tools,it encloses the most common used algorithm and protocols

   Klartext: ein laengeres beispiel zur transposition mit cadenus\\
\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|ccc|ccc|ccc|}
\hline
	  & K & {\bf E} & Y & {\bf E} & K & Y & {\bf E} & K & Y\\
\hline
	A & e & i & n & i & e & n & {\bf p} & r & n\\
	D & l & a & e & a & l & e & i & b & o\\
	X & n & g & e & g & n & e & o & s & t\\
	K & r & e & s & e & {\bf r} & s & i & e & n\\
	C & b & e & i & e & b & i & a & u & t\\
	W & s & p & i & p & s & i & n & r & d\\
	N & e & l & z & l & e & z & i & s & u\\
	S & u & r & t & r & u & t & a & s & n\\
	Y & r & a & n & a & r & {\bf n} & g & i & e\\
	{\bf E} & s & {\bf p} & o & {\bf p} & s & o & e & m & e\\
	D & s & i & t & i & s & t & e & c & s\\
	T & i & o & n & o & i & n & p & e & i\\	
	U & m & i & t & i & m & t & l & s & i\\
	B & c & a & d & a & c & d & r & e & z\\
	R & e & n & u & n & e & u & a & l & t\\
	G & s & - & - & - & s & - & - & n & -\\
\hline
\end{tabular}
%be_2005: Fu遪ote zur Tabellen黚erschrift wird nur angezeigt, wenn man das
%         \footnotetext-Statement nicht direkt hinter \caption{...} schreibt,
%         sondern au遝rhalb!
%\caption{Cadenus\footnotemark}
\caption[Cadenus]{Cadenus\footnotemark}
\end{center}
\end{table}%  be_2005: Das % ist n鰐ig: sonst ist "Geheimtext" etwas einger點kt.
           %           Noch besser: Man l鋝st das % weg und f黦t daf黵 eine
           %           Leerzeile nach \end{table} ein, denn dann wird nicht
           %           mehr der "Geheimtext..." VOR die Tabelle gedruckt !!

   Geheimtext: PRNIB OOSTI ENAUT NRDIS UASNG IEEME ECSPE ILSIR EZALT N\\
   \footnotetext{%
   In dem zweiten Dreierblock sind diejenigen Zeichen fett, die nach 
   der Anwendung des zweiten Schl"usselwortes oben im dritten Dreierblock
   stehen.}

\end{itemize}



%------------------------------------------------------------------------------
\subsection{Substitution}
\index{Substitution}


%------------------------------------------------------------------------------
\subsubsection{Monoalphabetische Substitutionsverfahren}
Monoalphabetische Substitutionsverfahren\index{Substitution!monoalphabetisch}
ordnen jedem Klartextzeichen ein Geheimtextzeichen fest zu, d.h. diese
Zuordnung ist w"ahrend des ganzen Verschl"usselungsprozesses dieselbe.

\begin{itemize}

\item {\bf Zuf"allige Buchstabenpaare} \cite{Singh2001}: Die Substitution 
   erfolgt aufgrund einer festgelegten Kombination der Buchstaben.

\item {\bf Atbash} \cite{Singh2001}: Der erste Buchstabe des Alphabets wird 
   durch den letzten Buchstaben des Alphabets ersetzt, 	der zweite durch den
   vorletzten, usw.

\item {\bf Verschiebechiffre, z.B. C"asar}\footnote{In CrypTool
   kann man dieses Verfahren an drei verschiedenen Stellen im Men"u finden:\\
   - {\bf Ver-/Entschl"usseln \textbackslash{} Symmetrisch (klassisch)
     \textbackslash{} Caesar} \\
   - {\bf Analyse \textbackslash{} Symmetrische Verschl"usselung (klassisch)
     \textbackslash{} Ciphertext only \textbackslash{} Caesar} \\
   - {\bf Einzelverfahren \textbackslash{} Visualisierung von Algorithmen 
     mit ANIMAL \textbackslash{} Caesar}. }
   \cite{Singh2001}%
   : Klartext- und Geheimtextalphabet werden um eine bestimmte Anzahl von
   Zeichen gegeneinander verschoben.

   Klartext: 	bei der caesarchiffre wird um drei stellen verschoben\\

   Geheimtext:	EHL GHU FDHVDUFKLIIUH ZLUG XP GUHL VWHOOHQ YHUVFKREHQ\\

\item {\bf Substitution mit Symbolen, z.B. Freimaurerchiffre}  
   \cite{Singh2001}: Ein Buchstabe wird durch ein Symbol ersetzt.

\item {\bf Varianten}: F"uller, absichtliche Fehler \cite{Singh2001}.

\item {\bf Nihilist-Substitution}\footnote{Eine Animation zu diesem
   Nihilist-Verfahren findet sich in CrypTool unter dem Men"upunkt 
     {\bf Einzelverfahren \textbackslash{} Visualisierung von Algorithmen 
     mit ANIMAL \textbackslash{} Nihilist}. }
   \cite{ACA2002}: Das Alphabet wird in 
   eine 5x5-Matrix eingetragen und jeder Klartextbuchstabe durch das 
   entsprechende Ziffernpaar ersetzt. Die so entstandenen zweistelligen 
   Zahlen werden in eine Tabelle eingetragen. Dazu wird zun"achst ein
   Schl"usselwort gew"ahlt und "uber die Tabelle geschrieben,
   wobei die Zeichen des Schl"usselwortes ebenfalls durch Zahlenpaare
   substituiert werden. Die Geheimtextzeichen sind die Summen aus den
   Zahlen des Klartextes und den Zahlen des Schl"usselwortes. Bei Zahlen
   zwischen 100 und 110 wird die f"uhrende 1 ignoriert, so dass jeder
   Buchstabe durch eine zweistellige Zahl repr"asentiert wird.
	
   Klartext: ein beispiel zur substitution\\
\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|ccccc|}
\hline 	
	  & 1 & 2 & 3 & 4 & 5\\
\hline
	1 & S & C & H & L & U\\
	2 & E & A & B & D & F\\
	3 & G & I & K & M & N\\
	4 & O & P & Q & R & T\\
	5 & V & W & X & Y & Z\\
\hline
\end{tabular}  
\end{center} 
\end{table}

\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|ccc|}
\hline 	
	K & E & Y\\
	(33) & (21) & (54)\\
\hline
	e & i & n\\
	(54) & (53) & (89)\\
	b & e & i\\
	(56) & (42) & (86)\\
	s & p & i\\
	(44) & (63) & (86)\\
	e & l & z\\
	(54) & (35) & (109)\\
	u & r & s\\
	(48) & (65) & (65)\\
	u & b & s\\
	(48) & (44) & (65)\\
	t & i & t\\
	(78) & (53) & (99)\\
	u & t & i\\
	(48) & (66) & (86)\\
	o & n &   \\	
	(74) & (56)&   \\
\hline
\end{tabular}  
\caption{Nihilist-Substitution}
\end{center} 
\end{table}
	
   Geheimtext: 
   54 53 89 56 42~~~86 44 63 86 54~~~35 09 48 65 65
   48 44 65 78 53~~~99 48 66 86 74~~~56\\


\item {\bf Codierung} \cite{Singh2001}: Im Laufe der Geschichte wurden immer
   wieder Codeb"ucher verwendet. In diesen B"uchern wird jedem m"oglichen 
   Wort eines Klartextes ein Codewort, ein Symbol oder eine Zahl zugeordnet.
   Voraussetzung f"ur eine erfolgreiche geheimen Kommunikation ist, dass 
   Sender und Empf"anger exakt das gleiche Codebuch besitzen und die 
   Zuordnung der Codew"orter zu den Klartextw"ortern nicht offengelegt wird.

\item {\bf Nomenklatur} \cite{Singh2001}: Eine Nomenklatur ist ein 
   Verschl"usselungssystem, das auf einem Geheimtextalphabet basiert,
   mit dem ein Gro"steil der Nachricht chiffriert wird. F"ur besonders
   h"aufig auftretende oder geheim zu haltende W"orter existieren eine 
   begrenzte Anzahl von Codew"ortern.

\item {\bf Landkarten-Chiffre}: Diese Methode stellt eine Kombination aus 
   Substitution und Steganographie\footnote{Statt eine Nachricht zu 
   verschl"usseln, versucht man bei der reinen Steganographie, die Existenz
   der Nachricht zu verbergen.} dar.
   Klartextzeichen werden durch Symbole ersetzt, diese werden nach bestimmten
   Regeln in Landkarten angeordnet.


\item {\bf Straddling Checkerboard} \cite{Goebel2003}: Eine 3x10-Matrix wird
   mit den Buchstaben des Alphabets und zwei beliebigen Sonderzeichen oder
   Zahlen gef"ullt, indem zun"achst die voneinander verschiedenen Zeichen
   eines Schl"usselwortes und anschlie"send die restlichen Buchstaben des
   Alphabetes eingef"ugt werden. Die Spalten der Matrix werden mit den Ziffern
   0 bis 9, die zweite und dritte Zeile der Matrix mit den Ziffern 1 und 2
   nummeriert. Jedes Zeichen des Geheimtextes wird durch die entsprechende
   Ziffer bzw. das entsprechende Ziffernpaar ersetzt. Da die 1 und die 2
   die ersten Ziffern der m"oglichen Ziffernkombinationen sind, werden
   sie nicht als einzelne Ziffern verwendet. 

   Klartext: substitution bedeutet ersetzung\\
\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|cccccccccc|}
\hline
	  & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9\\
\hline
	  & S & - & - & C & H & L & U & E & A & B\\
	1 & D & F & G & I & J & K & M & N & O & P\\
	2 & Q & R & T & V & W & X & Y & Z & . & /\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Straddling Checkerboard mit Passwort "`Schluessel"'}
\end{center}
\end{table}

   Geheimtext: 06902 21322 23221 31817 97107 62272 27210 72227 61712\\

   Auff"allig ist die H"aufigkeit der Ziffern 1 und 2, 
   dies wird jedoch durch die folgende Variante behoben.


\item {\bf Straddling Checkerboard, Variante} \cite{Goebel2003}: 
   Diese Form des Straddling Checkerboards wurde von sowjetischen Spionen
   im Zweiten Weltkrieg entwickelt. Das Alphabet wird in ein Gitter 
   eingetragen (Spaltenanzahl = L"ange des Schl"usselwortes), und es werden
   zwei beliebige Ziffern als "reserviert" festgelegt, die sp"ater die zweite 
   und dritte Zeile einer
   3x10-Matrix bezeichnen (in unserem Bsp. 3 und 7). Nun wird das Gitter mit dem erzeugten
   Alphabet spaltenweise durchlaufen und Buchstaben zeilenweise in die Matrix
   黚ertragen:
   Die acht h"aufigsten Buchstaben (ENIRSATD f"ur die deutsche Sprache) 
   bekommen zur schnelleren Chiffrierung die Ziffern 0 bis 9 zugewiesen, 
   dabei werden die reservierten Ziffern nicht vergeben. Die "ubrigen
   Buchstaben werden der Reihe nach in die Matrix eingetragen.
   Gegebenenfalls wird als zweite Stufe der Verschl"usselung zum Geheimtext
   noch eine beliebige Ziffernfolge addiert.

   Klartext: substitution bedeutet ersetzung\\
\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|}
\hline 		
	{\bf S} & C & H & L & U & {\bf E}\\
\hline
	{\bf A} & B & {\bf D} & F & G & {\bf I}\\
\hline
	J & K & M & {\bf N} & O & P\\
\hline
	Q & {\bf R} & {\bf T} & V & W & X\\
\hline
	Y & Z & . & / &   &    \\
\hline
\end{tabular}  
\end{center} 
\end{table}
\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|cccccccccc|}
\hline 	
	  & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9\\
\hline
	  & S & A & R & - & D & T & N & - & E & I\\
	1 & J & Q & Y & C & B & K & Z & H & M & .\\
	2 & L & F & V & / & U & G & O & W & P & X\\
\hline
\end{tabular}  
\caption{Variante des Straddling Checkerboards}
\end{center} 
\end{table}

   Geheimtext: 02414 05952 45926 61484 82458 58208 51624 625\\


\item {\bf Tri-Digital} \cite{ACA2002}: 
   Aus einem Schl"usselwort der L"ange 10 wird ein numerischer Schl"ussel 
   gebildet, indem die Buchstaben entsprechend ihres Auftretens im Alphabet
   durchnummeriert werden. Dieser Schl"ussel wird "uber ein Gitter mit zehn
   Spalten geschrieben. In dieses Gitter wird unter Verwendung eines 
   Schl"usselwortes zeilenweise das Alphabet eingetragen, wobei die letzte
   Spalte frei bleibt. Die Klartextzeichen werden durch die Zahl "uber der
   entsprechenden Spalte substituiert, die Zahl "uber der freien Spalte dient
   als Trennzeichen zwischen den einzelnen W"ortern.

\item {\bf Baconian Cipher} \cite{ACA2002}: 
   Jedem Buchstaben des Alphabets und 6 Zahlen oder Sonderzeichen wird ein
   f"unfstelliger Bin"arcode zugeordnet (zum Beispiel 00000 = A, 00001 = B, 
   usw.). Die Zeichen der Nachricht werden entsprechend ersetzt. Nun benutzt
   man eine zweite, unverd"achtige Nachricht, um den Code zu verbergen.
   Dies kann zum Beispiel durch Klein- und Gro"sschreibung oder kursiv 
   gesetzte Buchstaben geschehen. 

   Nachricht: hilfe\\
\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|ccccc|}
\hline 	
	00111 & 01000 & 01011 & 00101 & 00100\\
	esist & warmu & nddie & sonne & scheint\\
\hline
	esIST & wArmu & nDdIE & soNnE & scHeint\\
\hline
\end{tabular}  
\caption{Baconian Cipher}
\end{center} 
\end{table}
\end{itemize}


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\subsubsection{Homophone Substitution}

Homophone Verfahren\index{Substitution!homophon} stellen eine Sonderform der
monoalphabetischen Substitution dar. Jedem Klartextzeichen werden mehrere
Geheimtextzeichen zugeordnet.

\begin{itemize}

\item {\bf Homophone monoalphabetische Substitution} \cite{Singh2001}: 
   Um die typische H"aufigkeitsverteilung der Buchstaben einer nat"urlichen
   Sprache zu verschleiern, werden einem Klartextbuchstaben mehrere 
   Geheimtextzeichen fest zugeordnet. Die Anzahl der zugeordneten Zeichen
   richtet sich gew"ohnlich nach der H"aufigkeit des zu verschl"usselnden
   Buchstabens.

\item {\bf Beale-Chiffre} \cite{Singh2001}: 
   Die Beale-Chiffre ist eine Buchchiffre, bei der die W"orter eines 
   Schl"usseltextes durchnummeriert werden. Diese Zahlen ersetzen die Buchstaben
   des Klartextes entsprechend der Anfangsbuchstaben der W"orter.

\item {\bf Grandpr\'e Cipher} \cite{Savard1999}: 
   Eine 10x10-Matrix (auch andere Gr"o"sen sind m"oglich) wird mit zehn W"orter
   mit je zehn Buchstaben gef"ullt, so dass die Anfangsbuchstaben ein elftes
   Wort ergeben. Da die Spalten und Zeilen mit den Ziffern 0 bis 9 
   durchnummeriert werden, l"asst sich jeder Buchstabe durch ein Ziffernpaar
   darstellen. Es ist offensichtlich, dass bei einhundert Feldern die meisten
   Buchstaben durch mehrere Ziffernpaare ersetzt werden k"onnen. Wichtig ist,
   dass die zehn W"orter m"oglichst alle Buchstaben des Alphabets enthalten.

\item {\bf Buchchiffre}: 
   Die W"orter eines Klartextes werden durch Zahlentripel der Form 
   "`Seite-Zeile-Positio"' ersetzt. Diese Methode setzt eine genaue 
   Absprache des verwendeten Buches voraus, so muss es sich insbesondere um 
   die gleiche Ausgabe handeln (Layout, Fehlerkorrekturen, etc.).

\end{itemize}


%------------------------------------------------------------------------------
\subsubsection{Polygraphische Substitution}

Bei der polygraphische Substitution\index{Substitution!polygraphisch} werden