c't 24/2024
S. 154
Praxis
Hill-Chiffre
Bild: KI, Collage c't

Verirrt in der Matrix

Historische Kryptografie: Hill-Chiffre als Vorreiter mathematischer Kryptoverfahren

Die Hill-Chiffre leitete das Zeitalter der mathematischen Kryptografieverfahren ein. Sie ist nicht so kompliziert wie seine heutigen Vertreter und lässt sich daher prima mit Zettel und Stift nachvollziehen. Grund genug, die Hill-Chiffre genauer anzuschauen.

Von Dr. Peter Uelkes

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 (siehe ct.de/y3uz). Grundlage der von Hill erfundenen Chiffre sind Matrizen. Sie prägte die Kryptografie und leitete ein neues Zeitalter von mathematischen Methoden in der Kryptografie [4] ein, das bis heute in Form von Verfahren wie RSA, ECDSA oder AES anhält.

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