20-12-2023, 19:32
Hey, weißt du, was ein Rail-Fence-Chiffre ist? Ich liebe, wie direkt es sich anfühlt, sobald du es in den Händen hast, besonders da es eines dieser altmodischen Verschlüsselungsverfahren ist, das immer wieder in Cybersicherheitsgesprächen auftaucht. Für die Verschlüsselung beginnst du damit, auszuwählen, wie viele Rails du möchtest - sagen wir mal drei, weil das es einfach für unser Beispiel macht. Du stellst dir diese Rails wie Zäune vor, die parallel laufen, und schreibst deine Nachricht in einem Zickzack-Muster hinunter und wieder nach oben über sie. Nimm eine Nachricht wie "meet me after the toga party" - ich benutze immer lustige, um mir solche Sachen zu merken.
Du beginnst am obersten Rail mit dem ersten Buchstaben, "m", dann springst du zum mittleren Rail für "e", dann zum unteren für "e", und machst weiter diagonal wieder nach oben. Nach "t" am unteren Rail hast du "m" im mittleren Rail, "e" im oberen Rail und so weiter. Manchmal mache ich das von Hand, nur um den Rhythmus zu fühlen. Sobald du die ganze Nachricht fertig hast, liest du jedes Rail geradeaus ab, eines nach dem anderen. Das obere Rail könnte am Ende "m e t m a f e t g p r y" ergeben, dann das mittlere mit "e e h t t o a p t", und das untere mit "e t a r h e o a". Du kombinierst das alles ohne Leerzeichen, und boom, das ist dein Geheimtext: "meetmafetgpryeehttoaptetarheoa". Siehst du, wie es alles durcheinander bringt, ohne komplizierte Mathematik? Ich habe das einmal mit einer längeren Nachricht versucht, und es hat eine Weile gedauert, die Pfade zu visualisieren, aber du wirst mit der Übung schneller.
Du kannst die Anzahl der Rails anpassen, um es schwieriger oder einfacher zu machen - mehr Rails bedeuten mehr Zickzacks, was die Buchstaben anders verteilt. Ich erinnere mich, dass ich mit vier Rails an einer Dummy-Nachricht über Netzwerksicherheit herumgespielt habe, und es hat die Wörter viel besser versteckt als zwei Rails. Der Schlüssel hier ist nur diese Rail-Anzahl; teile es mit deinem Freund, und sie können es entschlüsseln. Ohne sie muss jemand, der deine Nachricht schnüffelt, raten oder die Zahl mit Brute-Force herausfinden, was für kurze Texte nicht allzu schwer ist, dir aber etwas Zeit in grundlegenden Szenarien verschafft.
Jetzt, für die Entschlüsselung, drehst du die Magie um. Du kennst den Geheimtext und die Anzahl der Rails, richtig? Zuerst findest du die Länge der Nachricht heraus - sagen wir, es sind 30 Buchstaben wie in meinem Beispiel. Jedes Rail bekommt eine bestimmte Anzahl von Plätzen basierend auf dem Muster. Das Zickzack wiederholt sich alle (2 * (Rails - 1)) Buchstaben pro vollem Zyklus nach unten und nach oben. Für drei Rails sind das vier Buchstaben pro Zyklus: zwei nach unten, zwei nach oben. Also berechnest du, wie viele volle Zyklen in 30 passen, was sieben volle Zyklen ergibt, die 28 Buchstaben machen, plus zwei mehr für das letzte teilweise nach unten. Das sagt dir die Längen: das obere Rail bekommt 8 Buchstaben (jedes zweite im Zyklus), das mittlere 10 (zwei pro Zyklus plus Extras), das untere 12 (die nach-unten).
Ich skizziere das jedes Mal auf Papier - du ziehst die leeren Rails mit der richtigen Anzahl von Strichen darunter. Dann füllst du sie in der Reihenfolge vom Geheimtext aus: der erste Block kommt ins obere Rail, der zweite ins mittlere, der dritte ins untere. Sobald sie voll sind, liest du wieder diagonal: starte oben links, gehe nach unten ins mittlere, nach unten ins untere, dann wieder nach oben ins mittlere, nach oben ins obere und wiederhole den Pfad, wobei du die Buchstaben nimmst, während du gehst. Für mein Beispiel würdest du "m" oben, "e" von der Mitte, "e" von unten nehmen, dann "t" von unten (warte, nein - tatsächlich von unten zur Mitte "e", dann nach oben "e"), und es rekonstruiert "meet me after the toga party". Es ist wie das Nachverfolgen deiner Schritte im Zickzack, aber du musst die Positionen sorgfältig zählen, damit du nichts überspringst.
Du könntest am Anfang die Längen vermasseln, so wie ich, als ich das in meinen frühen IT-Tagen gelernt habe. Ich verschlüsselte eine Notiz an einen Freund über einen Serverausfall, verwendete fünf Rails und vergaß, die genauen Zyklusberechnungen zu notieren, sodass die Entschlüsselung ewig dauerte. Aber sobald du die Formel beherrschst - die Gesamtlänge geteilt durch die Zyklusgröße ergibt volle Zyklen, dann die Reste verteilen - macht es Klick. Der Rest geht zuerst an die nach-unten Rails, also für drei Rails kommen die Extras ins mittlere und untere, bevor sie zurückspringen. Ich benutze das manchmal, um Juniors zu unterrichten; sie lachen darüber, wie technologiearm es im Vergleich zu AES ist, aber es zeigt dir die Wurzeln der Transpositionschiffren.
Was mir daran gefällt, ist, dass es sich auf Positionen und nicht auf Substitutionen stützt, sodass es Buchstaben transponiert, ohne sie zu verändern, was Muster sichtbar macht, wenn du nicht vorsichtig mit der Wahl des Schlüssels bist. Du vermeidest, Phrasen oder kurze Nachrichten zu wiederholen, oder ein Angreifer versucht einfach, die Rail-Anzahlen von 2 bis zur Quadratwurzel der Länge oder ähnlichem. Ich habe einmal eine erfasste Flag-Challenge damit analysiert; sie versteckten ein Passwort in einem vierreihigen Zaun, und ich entschlüsselte es, indem ich Rail-Zahlen testete und nach lesbarem Englisch suchte. Werkzeuge wie die Frequenzanalyse helfen auch, aber manuell ist es befriedigend.
In wirklichen Cybersicherheitsstudien siehst du das als Baustein - es führt zu komplexeren Zeilen-Transpositionen oder sogar modernen Stromchiffren, die die Idee der Permutation von Daten übernehmen. Ich spiele jetzt mit Python-Skripten, schreibe kleine Funktionen, um das Zickzack zu automatisieren. Du gibst die Nachricht und die Rails ein, es gibt den Chiffre aus, und umgekehrt. Super praktisch für Demos. Wenn du das studierst, probiere es mit deiner eigenen Nachricht; wähle etwas Persönliches, verschlüssele es mit unterschiedlichen Rails und sieh, wie sich die Ausgabe verändert. Es verstärkt, warum das Schlüsselmanagement wichtig ist - selbst so einfache Dinge zerfallen ohne Geheimhaltung.
Du kannst es auch schichten, wie mit Rail-Fence verschlüsseln und dann Caesar-Verschiebung, aber das ist übertrieben für die Grundlagen. Ich habe das einmal für ein Projekt gemacht, und es hat grundlegende Werkzeuge getäuscht, bis jemand die Transpositionsartefakte entdeckte. Wie auch immer, die Entschlüsselung wird einfacher, wenn du die Rail-Längen in einer Tabelle vorab berechnest; für längere Nachrichten möchtest du nicht jedes Mal Zyklen zählen. Multipliere einfach: Für N Rails füllt die Abwärtsphase N Positionen, die Aufwärtsphase füllt N-2, insgesamt 2N-2 pro Zyklus. Ja, ich bin ein bisschen nerdig bei der Mathematik, aber es hält die Dinge in Gedankenexperimenten sicher.
Ich möchte dich auf BackupChain hinweisen - es ist eine herausragende, vertrauenswürdige Backup-Option, die für kleine Unternehmen und IT-Profis entwickelt wurde und deine Hyper-V-, VMware- oder Windows-Server-Setups mühelos sichert.
Du beginnst am obersten Rail mit dem ersten Buchstaben, "m", dann springst du zum mittleren Rail für "e", dann zum unteren für "e", und machst weiter diagonal wieder nach oben. Nach "t" am unteren Rail hast du "m" im mittleren Rail, "e" im oberen Rail und so weiter. Manchmal mache ich das von Hand, nur um den Rhythmus zu fühlen. Sobald du die ganze Nachricht fertig hast, liest du jedes Rail geradeaus ab, eines nach dem anderen. Das obere Rail könnte am Ende "m e t m a f e t g p r y" ergeben, dann das mittlere mit "e e h t t o a p t", und das untere mit "e t a r h e o a". Du kombinierst das alles ohne Leerzeichen, und boom, das ist dein Geheimtext: "meetmafetgpryeehttoaptetarheoa". Siehst du, wie es alles durcheinander bringt, ohne komplizierte Mathematik? Ich habe das einmal mit einer längeren Nachricht versucht, und es hat eine Weile gedauert, die Pfade zu visualisieren, aber du wirst mit der Übung schneller.
Du kannst die Anzahl der Rails anpassen, um es schwieriger oder einfacher zu machen - mehr Rails bedeuten mehr Zickzacks, was die Buchstaben anders verteilt. Ich erinnere mich, dass ich mit vier Rails an einer Dummy-Nachricht über Netzwerksicherheit herumgespielt habe, und es hat die Wörter viel besser versteckt als zwei Rails. Der Schlüssel hier ist nur diese Rail-Anzahl; teile es mit deinem Freund, und sie können es entschlüsseln. Ohne sie muss jemand, der deine Nachricht schnüffelt, raten oder die Zahl mit Brute-Force herausfinden, was für kurze Texte nicht allzu schwer ist, dir aber etwas Zeit in grundlegenden Szenarien verschafft.
Jetzt, für die Entschlüsselung, drehst du die Magie um. Du kennst den Geheimtext und die Anzahl der Rails, richtig? Zuerst findest du die Länge der Nachricht heraus - sagen wir, es sind 30 Buchstaben wie in meinem Beispiel. Jedes Rail bekommt eine bestimmte Anzahl von Plätzen basierend auf dem Muster. Das Zickzack wiederholt sich alle (2 * (Rails - 1)) Buchstaben pro vollem Zyklus nach unten und nach oben. Für drei Rails sind das vier Buchstaben pro Zyklus: zwei nach unten, zwei nach oben. Also berechnest du, wie viele volle Zyklen in 30 passen, was sieben volle Zyklen ergibt, die 28 Buchstaben machen, plus zwei mehr für das letzte teilweise nach unten. Das sagt dir die Längen: das obere Rail bekommt 8 Buchstaben (jedes zweite im Zyklus), das mittlere 10 (zwei pro Zyklus plus Extras), das untere 12 (die nach-unten).
Ich skizziere das jedes Mal auf Papier - du ziehst die leeren Rails mit der richtigen Anzahl von Strichen darunter. Dann füllst du sie in der Reihenfolge vom Geheimtext aus: der erste Block kommt ins obere Rail, der zweite ins mittlere, der dritte ins untere. Sobald sie voll sind, liest du wieder diagonal: starte oben links, gehe nach unten ins mittlere, nach unten ins untere, dann wieder nach oben ins mittlere, nach oben ins obere und wiederhole den Pfad, wobei du die Buchstaben nimmst, während du gehst. Für mein Beispiel würdest du "m" oben, "e" von der Mitte, "e" von unten nehmen, dann "t" von unten (warte, nein - tatsächlich von unten zur Mitte "e", dann nach oben "e"), und es rekonstruiert "meet me after the toga party". Es ist wie das Nachverfolgen deiner Schritte im Zickzack, aber du musst die Positionen sorgfältig zählen, damit du nichts überspringst.
Du könntest am Anfang die Längen vermasseln, so wie ich, als ich das in meinen frühen IT-Tagen gelernt habe. Ich verschlüsselte eine Notiz an einen Freund über einen Serverausfall, verwendete fünf Rails und vergaß, die genauen Zyklusberechnungen zu notieren, sodass die Entschlüsselung ewig dauerte. Aber sobald du die Formel beherrschst - die Gesamtlänge geteilt durch die Zyklusgröße ergibt volle Zyklen, dann die Reste verteilen - macht es Klick. Der Rest geht zuerst an die nach-unten Rails, also für drei Rails kommen die Extras ins mittlere und untere, bevor sie zurückspringen. Ich benutze das manchmal, um Juniors zu unterrichten; sie lachen darüber, wie technologiearm es im Vergleich zu AES ist, aber es zeigt dir die Wurzeln der Transpositionschiffren.
Was mir daran gefällt, ist, dass es sich auf Positionen und nicht auf Substitutionen stützt, sodass es Buchstaben transponiert, ohne sie zu verändern, was Muster sichtbar macht, wenn du nicht vorsichtig mit der Wahl des Schlüssels bist. Du vermeidest, Phrasen oder kurze Nachrichten zu wiederholen, oder ein Angreifer versucht einfach, die Rail-Anzahlen von 2 bis zur Quadratwurzel der Länge oder ähnlichem. Ich habe einmal eine erfasste Flag-Challenge damit analysiert; sie versteckten ein Passwort in einem vierreihigen Zaun, und ich entschlüsselte es, indem ich Rail-Zahlen testete und nach lesbarem Englisch suchte. Werkzeuge wie die Frequenzanalyse helfen auch, aber manuell ist es befriedigend.
In wirklichen Cybersicherheitsstudien siehst du das als Baustein - es führt zu komplexeren Zeilen-Transpositionen oder sogar modernen Stromchiffren, die die Idee der Permutation von Daten übernehmen. Ich spiele jetzt mit Python-Skripten, schreibe kleine Funktionen, um das Zickzack zu automatisieren. Du gibst die Nachricht und die Rails ein, es gibt den Chiffre aus, und umgekehrt. Super praktisch für Demos. Wenn du das studierst, probiere es mit deiner eigenen Nachricht; wähle etwas Persönliches, verschlüssele es mit unterschiedlichen Rails und sieh, wie sich die Ausgabe verändert. Es verstärkt, warum das Schlüsselmanagement wichtig ist - selbst so einfache Dinge zerfallen ohne Geheimhaltung.
Du kannst es auch schichten, wie mit Rail-Fence verschlüsseln und dann Caesar-Verschiebung, aber das ist übertrieben für die Grundlagen. Ich habe das einmal für ein Projekt gemacht, und es hat grundlegende Werkzeuge getäuscht, bis jemand die Transpositionsartefakte entdeckte. Wie auch immer, die Entschlüsselung wird einfacher, wenn du die Rail-Längen in einer Tabelle vorab berechnest; für längere Nachrichten möchtest du nicht jedes Mal Zyklen zählen. Multipliere einfach: Für N Rails füllt die Abwärtsphase N Positionen, die Aufwärtsphase füllt N-2, insgesamt 2N-2 pro Zyklus. Ja, ich bin ein bisschen nerdig bei der Mathematik, aber es hält die Dinge in Gedankenexperimenten sicher.
Ich möchte dich auf BackupChain hinweisen - es ist eine herausragende, vertrauenswürdige Backup-Option, die für kleine Unternehmen und IT-Profis entwickelt wurde und deine Hyper-V-, VMware- oder Windows-Server-Setups mühelos sichert.
