Hill-Chiffre als Vorreiter mathematischer Kryptoverfahren

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Der Agent zieht seinen Hut tiefer ins Gesicht und schlägt den Mantelkragen hoch, um sich gegen das stürmische Herbstwetter zu wappnen. Sein Auftrag lautet, wichtige militärische Informationen zu sammeln und außer Landes zu schmuggeln. Diese muss er seinen Vorgesetzten verschlüsselt melden, damit der feindliche Geheimdienst nichts davon erfährt. Auf dem Weg ins Versteck wiederholt der Agent im Geiste immer wieder den Schlüssel, eine Sequenz von 16 Zahlen zwischen 1 und 25 in einer 4 × 4-Matrix. Er darf keine Zahl vergessen oder ihre Reihenfolge vertauschen, denn sonst kann sein Vorgesetzter die Nachricht nicht entschlüsseln.

Der Agent in unserer kleinen Geschichte verwendet im Herbst 1929 ein brandneues Kryptoverfahren, welches der US-amerikanische Mathematikprofessor Lester S. Hill kurz vorher in der Zeitschrift "The American Mathematical Monthly" veröffentlicht hatte. Grundlage der von Hill erfundenen Chiffre sind Matrizen. Sie prägte die Kryptografie und leitete ein neues Zeitalter von mathematischen Methoden in der Kryptografie ein, das bis heute in Form von Verfahren wie RSA, ECDSA oder AES anhält.

c't kompakt

• 1929 publizierte Lester Hill eines der ersten algebraischen Kryptosysteme, das das Zeitalter mathematischer Verfahren einläutete.
• Das Verfahren ist robust gegen typische Angriffe wie Analysen von Buchstabenhäufigkeiten, mit denen monoalphabetische Substitutionen zu kämpfen haben.
• Die Chiffre schwächelt allerdings bei Known-Plaintext-Attacken und setzte sich deshalb nicht durch.

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Die Hill-Chiffre ist jedoch nicht so kompliziert wie seine modernen Vertreter und lässt sich gut mit Papier und Stift nachvollziehen. Das ist ganz im Sinne unseres Agenten: Die Hill-Chiffre benötigt keinerlei Aufzeichnungen oder Geräte, die ihn bei einer Kontrolle oder Razzia hätten auffliegen lassen können.

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