Die Caesar-Verschlüsselung: Grundlagen und Anwendung
Die Caesar-Verschlüsselung, auch als Caesar-Chiffre bekannt, ist eine monoalphabetische Verschlüsselungsmethode, bei der nur ein Schlüssel benötigt wird. Das Prinzip ist einfach: Jeder Buchstabe des Klartextes wird durch einen anderen Buchstaben ersetzt, der sich um eine festgelegte Anzahl von Positionen im Alphabet nach rechts verschoben befindet. Am Ende des Alphabets wird wieder von vorne begonnen.
Definition: Die Caesar-Verschlüsselung ist eine Substitutionschiffre, bei der jeder Buchstabe des Klartextes durch einen Buchstaben ersetzt wird, der sich um eine feste Anzahl von Stellen im Alphabet befindet.
Die mathematische Berechnung der Caesar-Verschlüsselung lässt sich durch die Formel Chiffre y = y+3 mod 26 ausdrücken. Hierbei wird jedem Buchstaben eine Zahl von 0 bis 25 zugeordnet. Der Modulo-Operator sorgt dafür, dass das Ergebnis immer zwischen 0 und 25 liegt, was dem zyklischen Charakter des Alphabets entspricht.
Beispiel: Bei einem Schlüssel von 3 würde A zu D, B zu E und so weiter verschlüsselt werden. Am Ende des Alphabets wird wieder von vorne begonnen, sodass X zu A, Y zu B und Z zu C wird.
Die Entstehung der Caesar-Verschlüsselung geht auf Julius Caesar zurück, der sie vor über 2000 Jahren zum Austausch geheimer Nachrichten nutzte. Interessanterweise findet sie auch heute noch Anwendung, beispielsweise in der Form von ROT13, einer Variante mit dem Schlüssel 13.
Highlight: Die Caesar-Scheibe, entwickelt von Leon Battista Alberti im 15. Jahrhundert, bietet eine einfache mechanische Methode zur Verschlüsselung und Entschlüsselung. Sie besteht aus einer inneren und einer äußeren Scheibe, wobei die innere Scheibe drehbar ist, um den Schlüssel anzuwenden.
Die Verschlüsselung mit der Caesar-Methode lässt sich in wenigen Schritten durchführen: Zunächst wird das normale Alphabet aufgeschrieben, dann der Schlüssel ausgewählt und ein zweites, verschobenes Alphabet darunter notiert. Die Nachricht wird dann mit Hilfe des unteren Alphabets verschlüsselt.
Beispiel: Mit dem Schlüssel 3 würde der Satz "Ich bin Lukas" zu "lfk elq oxndv" verschlüsselt werden.