Über 400 Jahre lang,
blieb das Problem bestehen.
Wie konnte Alice eine Chiffre entwerfen
die ihren Fingerabdruck verbirgt,
und somit die unerwünschte Weitergabe
von Informationen verhindern?
Die Antwort lautet: Zufall.
Stell dir vor, Alice würfelt
einen Würfel mit 26 Seiten
um eine lange Liste von
zufälligen Verschiebungen zu erzeugen,
und teilt diese mit Bob
anstelle eines Codewortes.
Damit Alice ihre Nachricht
jetzt verschlüsseln kann,
nutzt sie die Liste der
zufälligen Verschiebungen.
Es ist dabei wichtig, dass
diese Liste der Verschiebungen
genauso lang ist wie die Nachricht selbst,
um jede Wiederholungen zu vermeiden.
Dann schickt sie die Nachricht an Bob,
welcher die Nachricht mit
der gleichen Liste an zufälligen
Verschiebungen entschlüsselt, die sie ihm gegeben hat.
Jetzt hat Eva ein Problem,
denn die daraus resultierende
verschlüsselte Nachricht hat
zwei starke Eigenschaften.
Erstens: Die Verschiebungen fallen nie
in ein sich wiederholendes Muster.
Und zweitens, weist die
verschlüsselte Nachricht eine
einheitliche Häufigkeitsverteilung auf.
Weil keine Unterscheidungsmerkmale
auftretenden, gibt es auch
keine Schwachstelle, daher ist es
für Eva unmöglich
die Verschlüsselung zu knacken.
Dies ist die bestmögliche
Methode der Verschlüsselung,
und sie entstand gegen Ende des
Ende des 19. Jahrhunderts.
Bekannt ist diese als der "Einmal-Block"
(Einmalschlüssel-Verfahren).
Zur Veranschaulichung der
Stärke der Einmalverschlüsselung,
müssen wir die
kombinatorische Explosion verstehen,
welche stattfindet.
Zum Beispiel wird bei der
Caesar-Verschlüsselung jeder Buchstabe
um den gleichen Wert verschoben. Dieser Wert
liegt zwischen 1 und 26.
Würde Alice also ihren
Namen verschlüsseln,
wäre das Ergebnis eine von 26
möglichen Verschlüsselungen.
Eine geringe Anzahl von Möglichkeiten,
vereinfacht es alle zu überprüfen.
Dies nennt man die Brute-Force-Methode.
Vergleicht man dies mit der
Einmalverschlüsselung, bei der jeder Buchstabe
um eine nicht gleiche Zahl
zwischen 1 und 26 verschoben wird.
Überlege dir nun die Anzahl
der möglichen Verschlüsselungen.
Es sind 26 Verschiebungen,
mit sich selbst fünfmal multipliziert,
ergibt fast 12 Millionen.
Manchmal ist es schwer,
dies zu visualisieren,
Stell dir also vor, sie würde ihren
Namen auf eine einzige Seite schreiben
Und darüber gestapelt jede
mögliche Verschlüsselung.
Wie hoch denkst du
würde das sein?
Mit fast 12 Millionen
möglichen Fünf-Buchstaben-Kombinationen,
wäre dieser Papierstapel
gewaltig,
über einen Kilometer hoch.
Wenn Alice ihren Namen mithilfe
der Einmalverschlüsselung verschlüsselt,
ist es dasselbe, als würde sie sich
eine dieser Seiten zufällig auszuwählen.
Aus der Perspektive von
Eva, der Code-Brecherin,
kann es jedes verschlüsselte
fünfstellige Wort,
genauso wahrscheinlich, wie jedes
beliebige andere Wort in diesem Stapel sein.
Das ist also perfekte
Geheimhaltung in Aktion.