Informatik am Johanneum/eigene Verfahren/18jojo
Pi-Verfahren
3,14159....Der Buchstabe Pi aus der griechischen Sprache ist besonder gut bekannt als die Kreiszahl der Mathematik, welche unendlich viele unperiodische Nachkommastellen besitzt. Durch diese Eigenschaft der außergewöhnlichen Zahl, sollen im Pi-Verfahren, welches eine Weiterentwicklung des Caesarverfahrens darstellen soll, besonders die Schwächen des Caesarverfahrens, sowie beispielsweise der Häufigkeitsanalyse, durch mehrfache Änderungen des Schlüssels im Text entkräften und die Komplexität massiv erhöhen erhöhen.
Verschlüsselung
In dem Verfahren Beginnt man damit den zu versendenden Text in eine Tabelle mit 10 Spalten (sonst auch individuell anpassbar) Einzufügen. Danach nimmt man die zahl Pi und ordnet jeder gegebenen Zeile eine Ziffer von Pi zu, beginnend mit der ersten Zeile, ordnet man dieser die Zahl 3 zu und der dritten Zeile zum Beispiel die Zahl 4.
Nun nimmt man die erste Zeile und verschlüsselt diese nach dem Caesarverfahren, in dem man jeden Buchstaben des Alphabets um 3 verschiebt, so wird aus A der Buchstabe D. So geht man nun mit jedem der Zeile der Tabelle vor und nutzt sich stätig ändernde Schlüssel.
Jedoch ist ein wesentliches Problem das so wie das Verfahren bisher beschrieben ist weiterhin existiert, nämlich dass wenn man den Schlüssel 0 einer Zeile zuordnen muss, dass in diesem Fall der Klartext im eigentlich Verschlüsselten Part lesbar wäre. weshalb man den Schlüssel 1 stattdessen wählen müsste (hier wäre genauso ein anderer möglich wie bei der Anzahl der Spalten).
Entschlüsselung
Die Entschlüsselung ist mit dem Vorwissen aus der Verschlüsselung fast schon selbsterklärend, da man den kodierten Text den man erhalten nimmt und in eine passende Tabelle einfügt.
Nun kann man die einzelnen Zeilen der Tabelle mit dem Caesarverfahren ganz leicht entschlüsseln.
Beispiel
Beispieltext: EINVERSCHLÜSSELUNGSVERFAHRENFÜRMATHELIEBHABER
Inspirierter Satz von "Kemps"
| 3 | E | I | N | V | E | R | S | C | H | L | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | U | E | S | S | E | L | U | N | G | S | |
| 4 | V | E | R | F | A | H | R | E | N | F | |
| 1 | U | E | R | M | A | T | H | E | L | I | |
| 5 | E | B | H | A | B | E | R |
Beispiel-Verschlüsselung
| 3 | H | L | G | Y | H | U | V | F | K | O | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | V | F | T | T | F | M | V | O | H | T | |
| 4 | Z | I | V | J | E | L | V | I | R | J | |
| 1 | V | F | S | N | B | U | I | F | M | J | |
| 5 | J | G | M | F | G | J | W |
Beispiel-Entschlüsselung-
Den Text HLGYHUVFKOVFTTFMVOHTZIVJELVIRJVFSNBUIFMJJGMFGJW kann man nun auch in die Tabelle einfügen und mithilfe des Caesarverfahrens entschlüsseln.
Sicherheitsbewertung
Die eindeutige Stärke des Verfahrens ist, dass sich der Schlüssel stätig ändert aber es hat auch eine große Schwäche, nämlich dass man nur 9-10 verschiedene Schlüssel nutzen kann, was die Sicherheit stark einschränkt.
