Dechiffrierung

[Ravenwood]

Hallo, erst einmal.

Ich habe gesehen, dass hier nicht nur bei speziellen Problemen, wo einer nicht mit seinem Programm weiter kommt, versucht wird zu helfen, sondern dass hier auch gemeinschaftlich manchmal über Dinge diskutiert wird.
Das finde ich total klasse, weil ich das sonst noch nirgends gesehen habe.

Vielleicht gibt es ja hier Personen, die mir bei meiner Überlegung weiterhelfen können.

Es geht um Verschlüsselung, wobei ich gleich sagen muss, dass ich mich mit der Theorie nicht auskenne. Ich kenne das Übliche, was man 2000 Jahre gemacht hat, aber nicht von der Mathematik der starken Schlüssel.

Letztes Jahr hat mein Neffe eine Geheimschrift haben wollen. Von ??? Kids inspiriert glaube ich. Wir haben dann etwas einfaches gebaut. Er hat mir gesagt, wie die Buchstaben sei sollen, ich habe das dann in ein Programm umgesetzt und wenn das nicht wieder richtig rauskam, sollte er sich was anderes aussuchen oder ich habe ihm einen Hinweis gegeben. Dann haben wir ein bisschen probiert.

Ich habe mich gefreut mit ihm Zeit verbringen zu können und vielleicht auch etwas beigebracht. Ich habe das bald mehr oder weniger vergessen, weil das ja nur ausreicht, um etwas vor seiner Mutter geheim zu halten.

Glaubte ich. Aber wissen tue ich es nicht. Irgend wie ist mir das die Tage in den Sinn gekommen und ich habe mich gefragt, wie würde ich, wenn ich wüsste, dass das etwas verschlüsseltes ist, das versuchen aufzudröseln.

Ich weiß. E ist der häufigste Buchstabe. Aber das war es dann auch. Jetzt kenne ich natürlich auch unser Verfahren.

Lange Rede:

Ich habe hier mal ein Beispiel erstellt

Spoiler

0330301 09030101 011026 01803011013 0901101603; 01801101 037101101033 0130110009602 0180401308803015013.
0301 037103011033036 0180110009 04012017 030110130301 0880101010301303013 0401203 012013033 0170101030901036 0180110009 022012018 0170101102000903013 03710402020301.
0301 0301087801201100077036 0180301101303 02030301503; 0301 0170101030901036 0180110009 04012017 0103000960301 026010404403 012018 02030110130302 013040180301302 037101101501503013.
012013033 0608 0110009 02000906013 0371040130330301603 011018 0170110130260301013 604015, 017010103010009603 0110009 07703011013 01201308801501010300077; 03303013013 033012 08011026 0803011 01801101, 03303011013 026030007703013 012013033 0260408 601089002603013 0180110009.
033012 08030103011603026 03170601 01801101 0301101303013 6011020009 011018 04013088030201100096 018030110130301 0170301101303303. 033012 02040150803026 01803011013 090401204556 0180116 0890015 012013033 0200090301307703026 01801101 031706015015 03011013.
08801260302 012013033 080401018090301022011088077030116 0371030103303013 01801101 0170601508803013 01803011013 015030803013 01504013088, 012013033 0110009 0371030103303 08015030110803013 011018 09040120203 0330302 09030101013 01101801803010330401.

Wenn man jetzt unvoreingenommen wäre ist, was wäre jetzt der erste Ansatz?

Sich wiederholende Gruppierungen raussuchen, würde ich meinen? Aber wie habe ich gerade keine Ahnung.

Von einer Antwort hängt jetzt auch nicht mein Leben ab, aber vielleicht hat ja der ein oder andere mal Zeit einen Gedanken daran zu verschwenden.

What ever. Cool euch gefunden zu haben.

 

[Seedy]

Das sieht mir ziemlich stark nach demhier aus

Spoiler

https://de.wikipedia.org/wiki/Substitutionstabelle

 

[sia]

Moderne Verschlüsselungen arbeiten nicht nach dem Substitutionsprinzip, sondern nach einer Vielzahl kryptologischer Verfahren.

Da schaut man sich dann i.d.R. den Programmcode an, der die Verschlüsselung implementiert. Bei Open Source ist das einfach, bei closed source entweder reverse engineering, Dekompilierung oder direkt den ASM32-Code oder Hex anschauen.

Unter dem obigen Wiki-Link findest du auch mehrere Wiki-Artikel zum Thema sidechain-Angriffe, also auf die Implementierung des eigentlich sicheren Verschlüsselungsverfahrens.

Wer AES oder andere als sicher geltende Verfahren nimmt, kann bei richtiger Implementierung eigentlich davon ausgehen, dass man das nicht mehr mit vertretbarem Aufwand oder ohne Kompromittierung der privaten Schlüssel entschlüsseln kann.

EDIT: Und ja, deine Substitutions-Chiffre würde ich mit der Frequenzanalyse entziffern.

 

[BurnerR]

Generell, wenn es um kurze Botschaften und symmetrische Verfahren lässt sich auch eine theoretisch unknackbare Verschlüsselung einsetzen, siehe hier.
Selbst wenn der Schlüssel nicht wirklich zufällig ist, bei kurzen Nachrichten dürfte das schwer zu decrypten sein.

 

[alter_Bekannter]

Ich gehe noch weiter und sage:
Jeder Buchstabe ist ein 2 stellige Zahl.
01 ist ein Vokal.

Und das hab ich nach 5 Minuten, deswegen benutzt man keine Substitutionstabellen mehr.

 

[Seedy]

@alter_Bekannter:
Wie kommst du in deinem Fall auf ungrade Wortlängen?

 

[alter_Bekannter]

Wie gesagt, war nur so auf die schnelle, hab die Wörterlängen nichtmal gezählt.

Die Länge ist wohl nicht fix.

 

[KcDaRookie]

...Jeder Buchstabe ist ein 2 stellige Zahl... Wie gesagt, war nur so auf die schnelle, hab die Wörterlängen nichtmal gezählt...

Das erste Wort hat 7 Zeichen?
Das habe ich in weniger als 5 Minuten gesehen
Viel Mühe hast du dir nicht gegeben oder?

 

[alter_Bekannter]

Jaja, nerv mich nur damit.

 

[White Walker]

Und ja, deine Substitutions-Chiffre würde ich mit der Frequenzanalyse entziffern.

Und das hab ich nach 5 Minuten, deswegen benutzt man keine Substitutionstabellen mehr.

Dass er unterschiedliche Längen genommen hat, war schon nicht schlecht, es erschwert die Identifizierung der einzelnen Buchstaben.

Was macht Ihr, wenn er eine 1:n Zuordnung genommen hat/hätte?

Mit geschickt gewählten verschiedenen n, könnte die Frequenzanalyse eine normale Verteilung liefern, nur mit den falsche Buchstaben.

 

[exomo]

Meine ersten Schritte:

0. Umfeldanalyse:
Der Algorithmus ist vermutlich relativ einfach, da es Kinderfreundlich sein soll, also vermutlich eine einfache Substitutionschiffre. Da es aber experimentell ermittelt wurde, welche Kodierung überhaupt möglich ist, kann es durchaus sein, dass die Methode auch Designfehler enthält.

1. Strukturanalyse:
Leer- und Satzzeichen sind wohl erhalten geblieben und nicht verschlüsselt. Auch wenn das trivial wirkt, ist das eine wichtige Erkenntnis, die man beim weiteren vorgehen berücksichtigen muss. Jede Zahlengruppe stellt also vermutlich ein Wort dar. Einige Zahlengruppen kommen auch mehrfach vor, also vermutlich die gleichen Wörter.

2. Codierungsanalyse:
Alle Buchstaben sind durch Zahlen ersetzt worden. Man muss zuerst herausfinden, wie "Symbole" auf die Zahlen abgebildet worden sind.
Auffällig ist, dass die 0 sehr oft vorkommt (40%), die

Spoiler

0 : 455 (40.6613%)
1 : 261 (23.3244%)
3 : 174 (15.5496%)
8 : 55 (4.9151%)
2 : 49 (4.37891%)
6 : 33 (2.94906%)
7 : 31 (2.77033%)
9 : 25 (2.23414%)
4 : 20 (1.78731%)
5 : 16 (1.42985%)

Weiter gehe ich davon aus, dass
- Es mindestens 26 Symbole gibt. Es müssen nicht alle im Text vorkommen, aber z.B. eine "2 Ziffern pro Buchstabe" kodierung ist nicht möglich, weil man damit nur 20 Zeichen kodieren könnte.
- Daraus folgt, dass Symbole nicht mit einer gleichbleibenden Anzahl Ziffern kodiert sein können.

3. Häufigkeitsanalyse:
Sobald bekannt ist, welche Symbole es gibt, kann man versuchen, durch die statistische Häufigkeit darauf zu kommen, welches Symbol für welchen Buchstaben im Klartext steht. (siehe Link von phre4k) Die tatsächliche Zuordnung kann dann durch Ausprobieren gefunden werden, man ersetzt so lange die unbekannten Symbole durch Buchstaben, bis sich sinnvolle Wörter ergeben.


So viel zur Theorie. In der Praxis hänge ich noch an Schritt 2. Aufgrund der Häufigkeit vermute ich, dass die "0" eine besondere Bedeutung hat. Ich dachte erst, dass immer bei einer 0 ein neues Symbol beginnt, weil fast jedes WOrt mit 0 beginnt. (Also wäre das erste Wort "33 3 1") Das passt aber nicht, weil es 3 Wörter gibt, die mit "6" anfangen. Außerdem gibt es mehrere Gruppen von "000", wobei auch auffällt, dass diese fast immer in der Kombination "0009" vorkommen, nur 3 mal "0007". Eventuell könnten also "0009" und "00077" eigene Symbole sein, muss aber nicht der Fall sein.

Ich versuche weiter auf eine Lösung zu kommen, was die kodierung sein könnte.

@Ravenwood: Du kannst ja mal sagen ob wir auf überhaupt in die richtige Richtung denken, oder ob in meiner Analyse grobe Fehler drin sind. Das Hauptproblem ist, dass man immer von Annahmen ausgeht, wenn jetzt im ersten Schritt schon ein Fehler ist, führen die Weiteren Schritte zu nichts.

 

[Ravenwood]

@exomo:

Das die Buchstaben statistisch verschieden häufig vorkommen, hatte ich ja schon mal gehört.
Ich ärger mich ein wenig, daß ich das mit 1:n nicht deswegen nicht umgesetzt habe, weil es ja nur ein Kinderspiel war, sondern weil ich da gar nicht drauf gekommen bin. Aber sonst wäre das andererseits jetzt zu schwer zum dechiffrieren

0: experimentell ist übertrieben. Ich habe mir dabei etwas gedacht und mußte dann nachbessern. Wie programmieren und debuggen. Da könnten noch Fehler drin sein, aber die Dechiffrierung für das Beispiel entspricht dem Original.

ansonsten keine Einwände

 

[Seedy]

@Ravenwood:
Du könntest jetzt schon 5er blöcke bilden.
wie man das bei Tapir und auch der Enigma macht, dass erschwert Wortlänge Analyse und es bleibt trotzdem noch von Hand Lesbar.