Diskussion:Fleißnersche Schablone

Mathematische Grundlagen

Der Abschnitt "Mathematische Grundlagen" ist äußerst undurchsichtig formuliert. Die dort angegebene Formel ist zudem fehlerhaft - um den Faktor 6 zu groß.

Siehe Diskussion auf Matroids Matheplaneten: http://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/viewtopic.php?topic=182494&start=0&lps=1346853#v1346853

--93.129.109.219 12:08, 1. Jun. 2013 (CEST)

Das wurde wohl im Portal diskutiert. --Lpd-Lbr (Diskussion) 19:13, 13. Aug. 2019 (CEST)

Kryptanalyse?

Wie einfach / aufwändig ist die Kryptanalyse eines derartig verschlüsselten Textes? --RokerHRO (Diskussion) 09:02, 22. Mai 2017 (CEST)

Erhöhung der Sicherheit

Bei der Nutzung der Schablone fällt auf, dass sich ein Klartext in vier ungefähr gleichlangen Teilen immer wieder in die verfügbaren Gesamtfelder (Zeilenweise von links oben nach rechts unten) eintragen lässt. Der Text ist also noch in seiner ursprünglichen Abfolge der Buchstaben (die sich bei einer Transposition in ihrer Häufigkeit ja nicht ändern) vorhanden, aber unterbrochen von früher oder später im Text stehenden Buchstaben, die aber auch relativ zueinander ihre Abfolge beibehalten. Diese Durchmischung ist nicht sonderlich gut. Um sie zu verbessern, muss man diese Abfolge der Buchstaben völlig verändern. Das gelingt dadurch, dass man die Zeilen NICHT MEHR kontinuierlich und vorhersagbar von oben nach unten füllt, sondern nach einem links am Rand stehenden Schlüssel (z.B. 3, 5, 2, 1, 6, 4). Von diesen Schlüsseln existieren für Schablonen mit n = 6 insgesamt 6! = 720 verschiedene. ("Zeilen-Einleseschlüssel") Damit ist man aber keinesfalls schon fertig : Hat man alle Klartextzeichen in Felder eingetragen (Fehlende Felder NICHT AUFFÜLLEN ! Das gibt dem unbefugten Entschlüssler nur Informationen über die Schablonengröße !) liest man nunmehr die darin eingetragenen Buchstaben SPALTENWEISE nach einem darüberstehenen anderen Schlüssel ("Spalten-Ausleseschlüssel") wieder aus (z.B. 4, 3, 5, 6, 1, 2). Wieder gibt es dafür n! mögliche Schlüssel, im Fall n = 6 erneut 720 verschiedene. Insgesamt existieren 720^2 = Ein- und Ausleseschlüsselkombinationen. Der Schlüsselraum kann noch um Faktor 48 angehoben werden : notiert man an jeder Kante der Schablone eine der Ziffern 1 bis 4, dann lässt sich eine Drehabfolge der Schablone auf 4! = 24 Arten auswählen, indem man nacheinander die entsprechenden Ziffern mit der Scheibe nach oben legt (z.B. 4, 1, 2, 3). Zusätzlich kann man die beiden Seiten der Schablone in unterschiedlicher Farbe gestalten, z.B. weiß und blau. Der Schlüssel zur Abfolge der gedrehten Schablonenseite wäre dann z.B. B-2-4-1-3 oder W-4-3-1-2. Der Schlüsselraum einer solchen Schablone steigt dann bereits auf 4^9 * (6!)^2 * 2 * 4! = 6.522.981.580.800. Also mehr als 6,5 Billionen. Der befugte Entschlüssler hat es gerinfügig schwerer : er muss zunächst alle Zeichen ZÄHLEN. Mit der Schablone und dem Einleseschlüssel findet er dann die Felder, die gar nicht erst belegt worden sein können, und schwärzt sie. Danach trägt er/sie mit dem Ausleseschlüssel (!) den Geheimtext spaltenweise in die ungeschwärzten Felder ein, und liest sie anschließend zeilenweise mit dem Einleseschlüssel aus (beides mit vier nach Schlüssel festgelegten Schablonendrehwinkeln und der korrekten Schablonenseite. Dadurch wird der Klartext wieder sichtbar. Schlüsselraum bei obigem Verfahren : ca. 43 Bit. Schlüsselraum der einfachen Fleißner 6*6 Schablone : 18 Bit Es gibt übrigens auch quadratische Drehraster-Schablonen mit ungeradem n : Dabei bleibt aber stets das mittlere Feld ungefenstert. Und natürlich sind die vier Teilflächen jetzt keine Quadrate mehr, sondern Rechtecke, deren eine Seite um 1 länger ist als die andere Seite. Sonst ändert sich aber nichts ! Die Gesamtzahl der verschiedenen Schablonen ist dann 4^((n^2 -1)/4). --176.6.14.244 21:38, 10. Jun. 2024 (CEST)

@176.6.14.244 Ergänzung :

Die einzelnen Fenster der Drehrasterschablone lassen sich auch auf mehrere solche Schablonen aufteilen.

So hat eine quadratische Fleißnerschablone der Größe 41 * 41 insgesamt 1.680 Felder für Klartext/Geheimtextzeichen, das mittlere Feld bleibt ungefenstert.

Teilt man die Fenster z.B. auf insgesamt 26 Drehrasterschablonen der Größe 41 * 41 auf (22 Schablonen erhalten je 16 Fenster, 4 weitere je 17 Fenster), und nutzt man jede Schablone durchgehend in allen durch EINEN Schlüssel festgelegten Winkellagen (z.B. 3-1-2-4) bei selbstverständlich immer gleicher Schablonen(Farb)Seite, dann gibt es bereits 26! verschiedene Schlüssel zur Abfolge der Nutzung der einzelnen 26 Schablonen, die jeweils durch einen Buchstabenaufdruck (A bis Z) unterscheidbar sind.

Der Schlüsselraum ist jetzt ebenso groß wie der erforderliche Aufwand : 4^420 * (41!)^2 * 48 * 26! = 1,6*10^380, und das entspricht 1.263 Bit.

Er lässt sich sogar noch deutlich steigern, wenn man a) jede Schablone nicht durchgehend für alle vier Anlegewinkel nutzen muss (104! statt 26!) und b) die Abfolge der Winkellagen nicht bei jeder Schablone identisch ist (2 * 24^26 statt 2 * 24). Schlüsselraum nunmehr 1,3*10^554, entsprechend 1.841 Bit.

Der Aufwand ist für ein "Handverfahren" dann allerdings viel zu komplex, und man überlässt das besser einem Computer. --176.6.25.107 10:09, 11. Jun. 2024 (CEST)