Einführung in die Kryptographie

Statistische Analyse

Allerdings lassen sich Verschlüsselungen nicht nur durch erschöpfendes Testen knacken. Ein schlauer Angreifer rückt Kryptverfahren durch gezieltes Ausnutzen der Schwachpunkte auf den Leib. So kann man beispielsweise den verschlüsselten Datenverkehr statistisch analysieren.

Im Fall unserer monoalphabetischen Verschlüsselung bedeutet das: Da hier jeder Buchstabe eines Alphabets einem bestimmten anderen zugeordnet wird, bleibt die Häufigkeit des Auftretens der einzelnen Buchstaben erhalten. Somit lassen sich durch eine einfache Häufigkeitsanalyse Rückschlüsse auf den ursprünglichen Text ziehen, sofern man dessen Sprache kennt oder erraten kann.

In deutschen Texten tritt etwa der Buchstabe "e" mit einer mittleren Wahrscheinlichkeit von 17,4 Prozent auf und übertrifft damit alle anderen Buchstaben weit. Findet man also in einem verschlüsselten Text einen Buchstaben, dessen Häufigkeit die der anderen deutlich übersteigt, handelt es sich sehr wahrscheinlich im Klartextalphabet um das "e". Auch Buchstabenpaare (Bigramme) treten mit unterschiedlichen Häufigkeiten auf: "en" ist beispielsweise mit 3,9 Prozent das häufigste Bigramm. Mit solchen Kenntnissen ausgestattet, kann ein Angreifer durch statistische Analyse monoalphabetische Codes sehr schnell entschlüsseln.