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# System prepended metadata

title: Grdl. Krypto - Lab. 02 - Vertraulichkeit

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# Grdl. Krypto - Lab. 02 - Vertraulichkeit

## Schlüssellängen

| | 1 Prozessor | 1000 Prozessoren | 1 000 000 Prozessoren |
| - | - | - | - |
| 1 Tag Zeit | 36 Bit | 46 Bit | 56 Bit |
| 1 Woche Zeit | 39 Bit | 49 Bit | 59 Bit |
| 1 Jahr Zeit | 44 Bit | 54 Bit | 64 Bit |
| 50 Jahre Zeit | 50 Bit | 60 Bit | 70 Bit |

- Das Knacken eines 80-, 128- bzw. 256-Bit Schlüssels würde um etliche Vielfache länger als 50 Jahre benötigen --> Für einen 80 Bit Schlüssel auf 1 Millionen Prozessoren bereits mehr als 38 Millionen Jahre.


## Substitutionschiffre

**Vorgehensweise:**

- Programm schreiben zum Zählen der einzelnen Buchstaben
- Häufigkeitsanalyse durchführen --> welche Buchstaben kommen im Text mit welcher (relativen) Häufigkeit vor **vs** wie sind die Häufigkeiten im englischen Alphabet
- Dann zuerst Trigramme ersetzen (urz = the) und anschließend einzelne Buchstaben des Chiffretexts durch Buchstaben der Häufigkeitsanalyse ersetzen
- Restliche unentschlüsselte Buchstaben anschauen und überlegen welche Buchstaben ein sinnvolles Wort ergeben würden. So nach und nach weitere Buchstaben entschlüsseln (urzh --> they/then --> h einmal durch y, einmal durch n ersetzen --> was ergibt mehr Sinn?). --> Text anschauen und ausprobieren.

**Tools:**
- https://www.cryptool.org/de/cto/frequency-analysis
- http://www.practicalcryptography.com/cryptanalysis/letter-frequencies-various-languages/english-letter-frequencies/

**Schlüssel**

a = f
b = d
c = q
d = s
e = x
f = r
g = k
h = y
j = j
i = c
k = p
l = w
m = a
n = g
o = m
p = u
q = o
r = h
s = l
t = b
u = t
v = v
w = z
x = i
y = n
z = e
    
**Klartext:**

```
justtheplaceforasnarkthebellmancried
ashelandedhiscrewwithcare
supportingeachmanonthetopofthetide
byafingerentwinedinhishair

justtheplaceforasnarkihavesaidittwice
thataloneshouldencouragethecrew
justtheplaceforasnarkihavesaiditthrice
whatitellyouthreetimesistrue

thecrewwascompleteitincludedaboots
amakerofbonnetsandhoods
abarristerbroughttoarrangetheirdisputes
andabrokertovaluetheirgoods

abilliardmakerwhoseskillwasimmense
mightperhapshavewonmorethanhisshare
butabankerengagedatenormousexpense
hadthewholeoftheircashinhiscare

therewasalsoabeaverthatpacedonthedeck
orwouldsitmakinglaceinthebow
andhadoftenthebellmansaidsavedthemfromwreck
thoughnoneofthesailorsknewhow

therewasonewhowasfamedforthenumberofthings
heforgotwhenheenteredtheship
hisumbrellahiswatchallhisjewelsandrings
andtheclotheshehadboughtforthetrip

hehadfortytwoboxesallcarefullypacked
withhisnamepaintedclearlyoneach
butsinceheomittedtomentionthefact
theywereallleftbehindonthebeach

thelossofhisclotheshardlymatteredbecause
hehadsevencoatsonwhenhecame
withthreepairsofbootsbuttheworstofitwas
hehadwhollyforgottenhisname

hewouldanswertohiortoanyloudcry
suchasfrymeorfrittermywig
towhatyoumaycallumorwhatwashisname
butespeciallythingumajig

whileforthosewhopreferredamoreforcibleword
hehaddifferentnamesfromthese
hisintimatefriendscalledhimcandleends
andhisenemiestoastedcheese

hisforminungainlyhisintellectsmall
sothebellmanwouldoftenremark
buthiscourageisperfectandthatafterall
isthethingthatoneneedswithasnark

hewouldjokewithhyenasreturningtheirstare
withanimpudentwagofthehead
andheoncewentawalkpawinpawwithabear
justtokeepupitsspiritshesaid

hecameasabakerbutownedwhentoolate
anditdrovethepoorbellmanhalfmad
hecouldonlybakebridecakeforwhichimaystate
nomaterialsweretobehad

thelastofthecrewneedsespecialremark
thoughhelookedanincredibledunce
hehadjustoneideabutthatonebeingsnark
thegoodbellmanengagedhimatonce

hecameasabutcherbutgravelydeclared
whentheshiphadbeensailingaweek
hecouldonlykillbeaversthebellmanlookedscared
andwasalmosttoofrightenedtospeak

butatlengthheexplainedinatremuloustone
therewasonlyonebeaveronboard
andthatwasatameonehehadofhisown
whosedeathwouldbedeeplydeplored

thebeaverwhohappenedtoheartheremark
protestedwithtearsinitseyes
thatnoteventheraptureofhuntingthesnark
couldatoneforthatdismalsurprise

itstronglyadvisedthatthebutchershouldbe
conveyedinaseparateship
butthebellmandeclaredthatwouldneveragree
withtheplanshehadmadeforthetrip

navigationwasalwaysadifficultart
thoughwithonlyoneshipandonebell
andhefearedhemustreallydeclineforhispart
undertakinganotheraswell

thebeaversbestcoursewasnodoubttoprocure
asecondhanddaggerproofcoat
sothebakeradviseditandnexttoinsure
itslifeinsomeofficeofnote

thisthebankersuggestedandofferedforhire
onmoderatetermsorforsale
twoexcellentpoliciesoneagainstfire
andoneagainstdamagefromhail

yetstilleverafterthatsorrowfulday
wheneverthebutcherwasby
thebeaverkeptlookingtheoppositeway
andappearedunaccountablyshy

justtheplaceforasnarkthebellmancried
ashelandedhiscrewwithcare
supportingeachmanonthetopofthetide
byafingerentwinedinhishair

justtheplaceforasnarkihavesaidittwice
thataloneshouldencouragethecrew
justtheplaceforasnarkihavesaiditthrice
whatitellyouthreetimesistrue

thecrewwascompleteitincludedaboots
amakerofbonnetsandhoods
abarristerbroughttoarrangetheirdisputes
andabrokertovaluetheirgoods

abilliardmakerwhoseskillwasimmense
mightperhapshavewonmorethanhisshare
butabankerengagedatenormousexpense
hadthewholeoftheircashinhiscare

therewasalsoabeaverthatpacedonthedeck
orwouldsitmakinglaceinthebow
andhadoftenthebellmansaidsavedthemfromwreck
thoughnoneofthesailorsknewhow

therewasonewhowasfamedforthenumberofthings
heforgotwhenheenteredtheship
hisumbrellahiswatchallhisjewelsandrings
andtheclotheshehadboughtforthetrip

hehadfortytwoboxesallcarefullypacked
withhisnamepaintedclearlyoneach
butsinceheomittedtomentionthefact
theywereallleftbehindonthebeach

thelossofhisclotheshardlymatteredbecause
hehadsevencoatsonwhenhecame
withthreepairsofbootsbuttheworstofitwas
hehadwhollyforgottenhisname

hewouldanswertohiortoanyloudcry
suchasfrymeorfrittermywig
towhatyoumaycallumorwhatwashisname
butespeciallythingumajig

whileforthosewhopreferredamoreforcibleword
hehaddifferentnamesfromthese
hisintimatefriendscalledhimcandleends
andhisenemiestoastedcheese

hisforminungainlyhisintellectsmall
sothebellmanwouldoftenremark
buthiscourageisperfectandthatafterall
isthethingthatoneneedswithasnark

hewouldjokewithhyenasreturningtheirstare
withanimpudentwagofthehead
andheoncewentawalkpawinpawwithabear
justtokeepupitsspiritshesaid

hecameasabakerbutownedwhentoolate
anditdrovethepoorbellmanhalfmad
hecouldonlybakebridecakeforwhichimaystate
nomaterialsweretobehad

thelastofthecrewneedsespecialremark
thoughhelookedanincredibledunce
hehadjustoneideabutthatonebeingsnark
thegoodbellmanengagedhimatonce

hecameasabutcherbutgravelydeclared
whentheshiphadbeensailingaweek
hecouldonlykillbeaversthebellmanlookedscared
andwasalmosttoofrightenedtospeak

butatlengthheexplainedinatremuloustone
therewasonlyonebeaveronboard
andthatwasatameonehehadofhisown
whosedeathwouldbedeeplydeplored

thebeaverwhohappenedtoheartheremark
protestedwithtearsinitseyes
thatnoteventheraptureofhuntingthesnark
couldatoneforthatdismalsurprise

itstronglyadvisedthatthebutchershouldbe
conveyedinaseparateship
butthebellmandeclaredthatwouldneveragree
withtheplanshehadmadeforthetrip

navigationwasalwaysadifficultart
thoughwithonlyoneshipandonebell
andhefearedhemustreallydeclineforhispart
undertakinganotheraswell

thebeaversbestcoursewasnodoubttoprocure
asecondhanddaggerproofcoat
sothebakeradviseditandnexttoinsure
itslifeinsomeofficeofnote

thisthebankersuggestedandofferedforhire
onmoderatetermsorforsale
twoexcellentpoliciesoneagainstfire
andoneagainstdamagefromhail

yetstilleverafterthatsorrowfulday
wheneverthebutcherwasby
thebeaverkeptlookingtheoppositeway
andappearedunaccountablyshy

theyrousedhimwithmuffinstheyrousedhimwithice
theyrousedhimwithmustardandcress
theyrousedhimwithjamandjudiciousadvice
theysethimconundrumstoguess

whenatlengthhesatupandwasabletospeak
hissadstoryheofferedtotell
andthebellmancriedsilencenotevenashriek
andexcitedlytingledhisbell

therewassilencesupremenotashrieknotascream
scarcelyevenahowloragroan
asthemantheycalledhotoldhisstoryofwoe
inanantediluviantone

myfatherandmotherwerehonestthoughpoor
skipallthatcriedthebellmaninhaste
ifitoncebecomesdarktheresnochanceofasnark
wehavehardlyaminutetowaste

iskipfortyyearssaidthebakerintears
andproceedwithoutfurtherremark
tothedaywhenyoutookmeaboardofyourship
tohelpyouinhuntingthesnark

adearuncleofmineafterwhomiwasnamed
remarkedwhenibadehimfarewell
ohskipyourdearunclethebellmanexclaimed
asheangrilytingledhisbell

heremarkedtomethensaidthatmildestofmen
ifyoursnarkbeasnarkthatisright
fetchithomebyallmeansyoumayserveitwithgreens
anditshandyforstrikingalight

youmayseekitwiththimblesandseekitwithcare
youmayhuntitwithforksandhope
youmaythreatenitslifewitharailwayshare
youmaycharmitwithsmilesandsoap

thatsexactlythemethodthebellmanbold
inahastyparenthesiscried
thatsexactlythewayihavealwaysbeentold
thatthecaptureofsnarksshouldbetried

butohbeamishnephewbewareoftheday
ifyoursnarkbeaboojumforthen
youwillsoftlyandsuddenlyvanishaway
andneverbemetwithagain

itisthisitisthisthatoppressesmysoul
whenithinkofmyuncleslastwords
andmyheartislikenothingsomuchasabowl
brimmingoverwithquiveringcurds

itisthisitisthiswehavehadthatbefore
thebellmanindignantlysaid
andthebakerrepliedletmesayitoncemore
itisthisitisthisthatidread

iengagewiththesnarkeverynightafterdark
inadreamydeliriousfight
iserveitwithgreensinthoseshadowyscenes
andiuseitforstrikingalight

butifeverimeetwithaboojumthatday
inamomentofthisiamsure
ishallsoftlyandsuddenlyvanishaway
andthenotionicannotendure

thebellmanlookeduffishandwrinkledhisbrow
ifonlyyoudspokenbefore
itsexcessivelyawkwardtomentionitnow
withthesnarksotospeakatthedoor

weshouldallofusgrieveasyouwellmaybelieve
ifyouneverweremetwithagain
butsurelymymanwhenthevoyagebegan
youmighthavesuggesteditthen

itsexcessivelyawkwardtomentionitnow
asithinkivealreadyremarked
andthemantheycalledhirepliedwithasigh
iinformedyouthedayweembarked

youmaychargemewithmurderorwantofsense
weareallofusweakattimes
buttheslightestapproachtoafalsepretense
wasneveramongmycrimes

isaiditinhebrewisaiditindutch
isaiditingermanandgreek
butiwhollyforgotanditvexesmemuch
thatenglishiswhatyouspeak

tisapitifultalesaidthebellmanwhoseface
hadgrownlongerateveryword
butnowthatyouvestatedthewholeofyourcase
moredebatewouldbesimplyabsurd

therestofmyspeechheexplainedtohismen
youshallhearwheniveleisuretospeakit
butthesnarkisathandletmetellyouagain
tisyourgloriousdutytoseekit

toseekitwiththimblestoseekitwithcare
topursueitwithforksandhope
tothreatenitslifewitharailwayshare
tocharmitwithsmilesandsoap

forthesnarksapeculiarcreaturethatwont
becaughtinacommonplaceway
doallthatyouknowandtryallthatyoudont
notachancemustbewastedtoday

forenglandexpectsiforbeartoproceed
tisamaximtremendousbuttrite
andyoudbestbeunpackingthethingsthatyouneed
torigyourselvesoutforthefight

thenthebankerendorsedablankcheckwhichhecrossed
andchangedhisloosesilverfornotes
thebakerwithcarecombedhiswhiskersandhair
andshookthedustoutofhiscoats

thebootsandthebrokerweresharpeningaspade
eachworkingthegrindstoneinturn
butthebeaverwentonmakinglaceanddisplayed
nointerestintheconcern

thoughthebarristertriedtoappealtoitspride
andvainlyproceededtocite
anumberofcasesinwhichmakinglaces
hadbeenprovedaninfringementofright

themakerofbonnetsferociouslyplanned
anovelarrangementofbows
whilethebilliardmarkerwithquiveringhand
waschalkingthetipofhisnose

butthebutcherturnednervousanddressedhimselffine
withyellowkidglovesandaruff
saidhefeltitexactlylikegoingtodine
whichthebellmandeclaredwasallstuff

introducemenowtheresagoodfellowhesaid
ifwehappentomeetittogether
andthebellmansagaciouslynoddinghishead
saidthatmustdependontheweather

thebeaverwentsimplygalumphingabout
atseeingthebutchersoshy
andeventhebakerthoughstupidandstout
madeanefforttowinkwithoneeye

beamansaidthebellmaninwrathasheheard
thebutcherbeginningtosob
shouldwemeetwithajubjubthatdesperatebird
weshallneedallourstrengthforthejob

theysoughtitwiththimblestheysoughtitwithcare
theypursueditwithforksandhope
theythreateneditslifewitharailwayshare
theycharmeditwithsmilesandsoap

thenthebutchercontrivedaningeniousplan
formakingaseparatesally
andfixedonaspotunfrequentedbyman
adismalanddesolatevalley

buttheverysameplantothebeaveroccurred
ithadchosentheverysameplace
yetneitherbetrayedbyasignoraword
thedisgustthatappearedinhisface

eachthoughthewasthinkingofnothingbutsnark
andthegloriousworkoftheday
andeachtriedtopretendthathedidnotremark
thattheotherwasgoingthatway

butthevalleygrewnarrowandnarrowerstill
andtheeveninggotdarkerandcolder
tillmerelyfromnervousnessnotfromgoodwill
theymarchedalongshouldertoshoulder

thenascreamshrillandhighrenttheshudderingsky
andtheyknewthatsomedangerwasnear
thebeaverturnedpaletothetipofitstail
andeventhebutcherfeltqueer

hethoughtofhischildhoodleftfarfarbehind
thatblissfulandinnocentstate
thesoundsoexactlyrecalledtohismind
apencilthatsqueaksonaslate

tisthevoiceofthejubjubhesuddenlycried
thismanthattheyusedtocalldunce
asthebellmanwouldtellyouheaddedwithpride
ihaveutteredthatsentimentonce

tisthenoteofthejubjubkeepcountientreat
youwillfindihavetoldityoutwice
tisthesongofthejubjubtheproofiscomplete
ifonlyivestateditthrice

thebeaverhadcountedwithscrupulouscare
attendingtoeveryword
butitfairlylostheartandoutgrabeindespair
whenthethirdrepetitionoccurred

itfeltthatinspiteofallpossiblepains
ithadsomehowcontrivedtolosecount
andtheonlythingnowwastorackitspoorbrains
byreckoninguptheamount

twoaddedtooneifthatcouldbutbedone
itsaidwithonesfingersandthumbs
recollectingwithtearshowinearlieryears
ithadtakennopainswithitssums

thethingcanbedonesaidthebutcherithink
thethingmustbedoneiamsure
thethingshallbedonebringmepaperandink
thebestthereistimetoprocure

thebeaverbroughtpaperportfoliopens
andinkinunfailingsupplies
whilestrangecreepycreaturescameoutoftheirdens
andwatchedthemwithwonderingeyes

soengrossedwasthebutcherheheededthemnot
ashewrotewithapenineachhand
andexplainedallthewhileinapopularstyle
whichthebeavercouldwellunderstand

takingthreeasthesubjecttoreasonabout
aconvenientnumbertostate
weaddsevenandtenandthenmultiplyout
byonethousanddiminishedbyeight

theresultweproceedtodivideasyousee
byninehundredandninetytwo
thensubtractseventeenandtheanswermustbe
exactlyandperfectlytrue

themethodemployediwouldgladlyexplain
whileihaveitsoclearinmyhead
ifihadbutthetimeandyouhadbutthebrain
butmuchyetremainstobesaid

inonemomentiveseenwhathashithertobeen
envelopedinabsolutemystery
andwithoutextrachargeiwillgiveyouatlarge
alessoninnaturalhistory

inhisgenialwayheproceededtosay
forgettingalllawsofpropriety
andthatgivinginstructionwithoutintroduction
wouldhavecausedquiteathrillinsociety

astotemperthejubjubsadesperatebird
sinceitlivesinperpetualpassion
itstasteincostumeisentirelyabsurd
itisagesaheadofthefashion

butitknowsanyfriendithasmetoncebefore
itneverwilllookatabride
andincharitymeetingsitstandsatthedoor
andcollectsthoughitdoesnotsubscribe

itsflavorwhencookedismoreexquisitefar
thanmuttonoroystersoreggs
somethinkitkeepsbestinanivoryjar
andsomeinmahoganykegs

youboilitinsawdustyousaltitinglue
youcondenseitwithlocustsandtape
stillkeepingoneprincipalobjectinview
topreserveitssymmetricalshape

thebutcherwouldgladlyhavetalkedtillnextday
buthefeltthatthelessonmustend
andheweptwithdelightinattemptingtosay
heconsideredthebeaverhisfriend

whilethebeaverconfessedwithaffectionatelooks
moreeloquenteventhantears
ithadlearnedintenminutesfarmorethanallbooks
wouldhavetaughtitinseventyyears

theyreturnedhandinhandandthebellmanunmanned
foramomentwithnobleemotion
saidthisamplyrepaysallthewearisomedays
wehavespentonthebillowyocean

suchfriendsasthebeaverandbutcherbecame
haveseldomifeverbeenknown
inwinterorsummertwasalwaysthesame
youcouldnevermeeteitheralone

andwhenquarrelsaroseasonefrequentlyfinds
quarrelswillspiteofeveryendeavor
thesongofthejubjubrecurredtotheirminds
andcementedtheirfriendshipforever

theysoughtitwiththimblestheysoughtitwithcare
theypursueditwithforksandhope
theythreateneditslifewitharailwayshare
theycharmeditwithsmilesandsoap

butthebarristerwearyofprovinginvain
thatthebeaverslacemakingwaswrong
fellasleepandindreamssawthecreaturequiteplain
thathisfancyhaddweltonsolong

hedreamedthathestoodinashadowycourt
wherethesnarkwithaglassinitseye
dressedingownbandsandwigwasdefendingapig
onthechargeofdesertingitssty

thewitnessesprovedwithouterrororflaw
thatthestywasdesertedwhenfound
andthejudgekeptexplainingthestateofthelaw
inasoftundercurrentofsound

theindictmenthadneverbeenclearlyexpressed
anditseemedthatthesnarkhadbegun
andhadspokenthreehoursbeforeanyoneguessed
whatthepigwassupposedtohavedone

thejuryhadeachformedadifferentview
longbeforetheindictmentwasread
andtheyallspokeatoncesothatnoneofthemknew
onewordthattheothershadsaid

youmustknowsaidthejudgebutthesnarkexclaimedfudge
thatstatuteisobsoletequite
letmetellyoumyfriendsthewholequestiondepends
onanancientmanorialright

inthematteroftreasonthepigwouldappear
tohaveaidedbutscarcelyabetted
whilethechargeofinsolvencyfailsitisclear
ifyougrantthepleaneverindebted

thefactofdesertioniwillnotdispute
butitsguiltasitrustisremoved
sofarasrelatedtothecostsofthissuit
bythealibiwhichhasbeenproved

mypoorclientsfatenowdependsonyouvotes
herethespeakersatdowninhisplace
anddirectedthejudgetorefertohisnotes
andbrieflytosumupthecase

butthejudgesaidheneverhadsummedupbefore
sothesnarkundertookitinstead
andsummeditsowellthatitcametofarmore
thanthewitnesseseverhadsaid

whentheverdictwascalledforthejurydeclined
asthewordwassopuzzlingtospell
buttheyventuredtohopethatthesnarkwouldntmind
undertakingthatdutyaswell

sothesnarkfoundtheverdictalthoughasitowned
itwasspentwiththetoilsoftheday
whenitsaidthewordguiltythejuryallgroaned
andsomeofthemfaintedaway

thenthesnarkpronouncedsentencethejudgebeingquite
toonervoustoutteraword
whenitrosetoitsfeettherewassilencelikenight
andthefallofapinmightbeheard

transportationforlifewasthesentenceitgave
andthentobefinedfortypound
thejuryallcheeredthoughthejudgesaidhefeared
thatthephrasewasnotlegallysound

buttheirwildexultationwassuddenlychecked
whenthejailerinformedthemwithtears
suchasentencewouldhavenottheslightesteffect
asthepighadbeendeadforsomeyears

thejudgeleftthecourtlookingdeeplydisgusted
butthesnarkthoughalittleaghast
asthelawyertowhomthedefensewasentrusted
wentbellowingontothelast

thusthebarristerdreamedwhilethebellowingseemed
togroweverymomentmoreclear
tillhewoketotheknellofafuriousbell
whichthebellmanrangcloseathisear

theysoughtitwiththimblestheysoughtitwithcare
theypursueditwithforksandhope
theythreateneditslifewitharailwayshare
theycharmeditwithsmilesandsoap

andthebankerinspiredwithacouragesonew
itwasmatterforgeneralremark
rushedmadlyaheadandwaslosttotheirview
inhiszealtodiscoverthesnark

butwhilehewasseekingwiththimblesandcare
abandersnatchswiftlydrewnigh
andgrabbedatthebankerwhoshriekedindespair
forheknewitwasuselesstofly

heofferedlargediscountheofferedacheck
drawntobearerforsevenpoundsten
butthebandersnatchmerelyextendeditsneck
andgrabbedatthebankeragain

withoutrestorpausewhilethosefrumiousjaws
wentsavagelysnappingaround
heskippedandhehoppedandheflounderedandflopped
tillfaintinghefelltotheground

thebandersnatchfledastheothersappeared
ledonbythatfearstrickenyell
andthebellmanremarkeditisjustasifeared
andsolemnlytolledonhisbell

hewasblackinthefaceandtheyscarcelycouldtrace
theleastlikenesstowhathehadbeen
whilesogreatwashisfrightthathiswaistcoatturnedwhite
awonderfulthingtobeseen

tothehorrorofallwhowerepresentthatday
heuproseinfulleveningdress
andwithsenselessgrimacesendeavoredtosay
whathistonguecouldnolongerexpress

downhesankinachairranhishandsthroughhishair
andchantedinmimsiesttones
wordswhoseutterinanityprovedhisinsanity
whileherattledacoupleofbones

leavehimheretohisfateitisgettingsolate
thebellmanexclaimedinafright
wehavelosthalfthedayanyfurtherdelay
andweshantcatchasnarkbeforenight

theysoughtitwiththimblestheysoughtitwithcare
theypursueditwithforksandhope
theythreateneditslifewitharailwayshare
theycharmeditwithsmilesandsoap

theyshudderedtothinkthatthechasemightfail
andthebeaverexcitedatlast
wentboundingalongonthetipofitstail
forthedaylightwasnearlypast

thereisthingumbobshoutingthebellmansaid
heisshoutinglikemadonlyhark
heiswavinghishandsheiswagginghishead
hehascertainlyfoundasnark

theygazedindelightwhilethebutcherexclaimed
hewasalwaysadesperatewag
theybeheldhimtheirbakertheirherounnamed
onthetopofaneighboringcrag

erectandsublimeforonemomentoftime
inthenextthatwildfiguretheysaw
asifstungbyaspasmplungeintoachasm
whiletheywaitedandlistenedinawe

itsasnarkwasthesoundthatfirstcametotheirears
andseemedalmosttoogoodtobetrue
thenfollowedatorrentoflaughterandcheers
thentheominouswordsitsaboo

thensilencesomefanciedtheyheardintheair
awearyandwanderingsigh
thensoundedlikejumbuttheothersdeclare
itwasonlyabreezethatwentby

theyhuntedtilldarknesscameonbuttheyfound
notabuttonorfeatherormark
bywhichtheycouldtellthattheystoodontheground
wherethebakerhadmetwiththesnark

inthemidstofthewordhewastryingtosay
inthemidstofhislaughterandglee
hehadsoftlyandsuddenlyvanishedaway
forthesnarkwasaboojumyousee


```

## Blockchiffre

Es kann eine Häufigkeitsanalyse der Englischen Sprache auf Buchstabenpaare - Bigramme - durchgeführt werden (da ein ASCII-Symbol 8 Bit lang ist). Das kann dann mit den Häufigkeiten der verschlüsselten 16-Bit Blöcke abgeglichen werden und so der Klartext rekonstruiert werden.


## Vernam-Chiffre

Eine Vernam-Chiffre mit dem Alphabet $\sum = \{a,b, \dots, z\}$ lässt sich realisieren, indem man den $xor$-Operator auf Kleinbuchstaben anpasst/erweitert, nach folgendem Muster:

| $\oplus$ | $0$ | $1$ |
| - | - | - |
| $0$ | $0$ | $1$ |
| $1$ | $1$ | $0$ |
 
| $\oplus$ | $a$ | $b$ | $c$ | $d$ | $\dots$ |
| - | - | - | - | - | - |
| $a$ | $a$ | $b$ | $c$ | $d$ | $\dots$ |
| $b$ | $b$ | $c$ | $d$ | $e$ | $\dots$ |
| $c$ | $c$ | $d$ | $e$ | $f$ | $\dots$ |
| $d$ | $d$ | $e$ | $f$ | $g$ | $\dots$ |

## Stromchiffre

### Antwort

Der Angriffsvektor bei dieser Stromchiffre ist, dass der Klartext fortlaufend mit ein und demselben Bit-Zustand verschlüsselt/entschlüsselt wird. Das hängt damit zusammen, dass das LSB (das rechte äußere Bit) sich nach dem Startzustand nie mehr verändert, bei der Multiplikation mit 3 bleibt dieses immer gleich. Beispielsweise bleibt eine gerade Zahl gerade, entsprechend wäre das LSB 0. Gleichzeitig bleibt eine ungerade Zahl ungerade, entsprechend wäre das LSB 1. Somit kommen immer nur die Schlüsselströme 0000... 11111... in Frage. Gleichzeitig kennt man auch die Länge des Schlüsselstroms, da diese identisch zur Nachrichtenlänge ist. Damit gibt es zu jedem Chiffretext nur zwei mögliche Klartexte -> ein Brute-Force ist problemlos möglich, den initial verwendeten Schlüssel muss man gar nicht kennen.

### Vorüberlegung: Wir knacken eine Stromchiffre

**Gegeben**:
* 128 Bit Schlüssel
* 128 Bit IV

**Initialisierung**:
* Summe aus Schlüssel und IV (Annahme: Sollte das Ergebnis 129 Bit betragen wird das vorderste Bit weggeworfen)

**Verschlüsselung**:
* Der Strom besteht jeweils aus dem LSB des Generator Zustandes
* Wird ein Bit angefordert wird der Zustand im Generator verdreifacht

**Schwachstelle**:
* Eine Verdreifachung des Wertes verändert nicht das letzte Bit 
* Der Generator-Schlüssel-Strom ist daher entweder 0 oder 1

=> Reduzierung der Möglichkeiten auf nur noch 2 verschiedene Schlüsselströme

## Modes of Operation

### CBC: ###

![](https://i.imgur.com/wZTQ1IH.png)
![](https://i.imgur.com/2jUn4aq.png)


**Vorteile:**

* Durch XOR - Verknüpfung von Klartext und Nonce werden Auffälligkeiten im Klartext verschleiert (AAA --> F81). 
* Risiko für identische Geheimblöcke gering, da diese nur auftreten, wenn Schlüssel und Initialisierungsvektor wiederholt verwendet werden.
* Identische Klartextblöcke (innerhalb eines Klartexts) führen zu unterschiedlichen Schlüsseltextblöcken (Blockverkettung) --> verhindert Known - Plain - Text Angriffe


**Nachteile:** 

* Der übertragende Chiffretext offenbart die Länge der übertragenden Nachricht
* Entschlüsselung eines Blocks Geheimtexts hängt vom vorherigen Block ab --> einzelner Bitfehler im vorangegangen Block führt zu Fehlern in allen nachfolgenden. 
* Reihenfolge ebenfalls wichtig, ändert sich diese, ändert sich die Entschlüsselung und ein falscher Klartext entsteht.

### CTR: ###

![](https://i.imgur.com/yJRIhNt.png)


**Vorteile:** 

* Ver - und Entschlüsselung parallel machbar (sind identisch) --> besonders geeignet für Massendaten. 
* Ein fehlerhaft verschlüsseltes Bit, hat nur ein fehlerhaftes entschlüsseltes Bit zur Folge --> beeinflusst andere Blöcke nicht.

**Nachteile:**

* Der übertragende Chiffretext offenbart die Länge der übertragenden Nachricht
* Kommen Blöcke in der falschen Reihenfolge an oder gehen verloren, lassen sich die darauffolgenden Blöcke nicht mehr entschlüsseln
* Ist der Zähler zu gering, kommt es zu einer Wiederholung und daraus lässt sich dann der Schlüssel bruteforcen.

### OFB (Output Feedback Mode):

**Funktionsweise:**

Blockalgorithmus (DES/AES) wird genutzt, um daraus (synchrone) Stromchiffre zu erstellen. Ausgabe der Blockchiffre wird mit dem Klartext bitweise per XOR verknüpft, um daraus den Geheimtext zu bilden.

![](https://i.imgur.com/Wb0fPzU.png)

Bitstrom pseudozufällig weil er von Blockchiffre, Schlüssel und Initialisierungsvektor abhängt = Pseudo One - Time - Pad. Der Initialisierungsvektor ist ähnlich wie bei CBC als Startwert zu sehen und vom gewählten (geheimen) Schlüssel unabhängig.

**Vorteile:**

* Bitfehler in der Übertragung führen nur zu Bitfehlern (an entsprechender Stelle) in Entschlüsselung (XOR).
* Bitfolge - mit der Klartext per XOR verschlüsselt wird - vorab berechenbar.
* Keine separate Entschlüsselungsfunktion notwendig, auch für die Entschlüsselung wird einfach der IV/Nonce **verschlüsselt** und mit dem Ciphertext gexort.

**Nachteile:**

* Mehrere Nachrichten verschlüsseln --> jede benötigt anderen Initalisierungsvektor oder anderen Schlüssel, ansonsten entsteht selber Schlüsselstrom -> Schlüsselströme löschen sich aus, und das XOR der Ciphertexte wäre identisch zum XOR der Klartexte. Darauf lassen sich sich die Klartexte leicht ermitteln.
* Falls zwei Ciphertexte basierend auf demselben Schlüssel/IV-Paar gebildet werden und einer der Klartexte bekannt ist, ließe sich der zweite problemlos entschlüsseln -> da beide den gleichen Schlüsselstrom verwenden würden, welcher sich durch XOR des bekannten Klartextes mit dem bekannten Ciphertext ermitteln ließe


