🔲 Playfair-Chiffre De- & Encoder

The Playfair cipher is a digraph substitution cipher invented by Charles Wheatstone in 1854. Unlike simple substitution ciphers that encrypt single letters, Playfair encrypts pairs of letters (digraphs) using a 5×5 grid based on a keyword. It works by:

1. Erstellen eines 5×5-Rasters mit dem Schlüsselwort, gefolgt von den restlichen Buchstaben des Alphabets (I/J kombiniert)
2. Aufteilen des Klartextes in Digraphen (Buchstabenpaare)
3. Anwenden von Transformationsregeln basierend auf der Position der Buchstaben im Raster

Dies macht sie deutlich sicherer als die Caesar-Chiffre oder einfache Substitutions-Chiffren.

Das Entschlüsseln der Playfair-Chiffre ohne Schlüssel erfordert Kryptoanalyse-Techniken:

• Wörterbuchangriff: Systematisches Ausprobieren gängiger Schlüsselwörter (SECRET, CIPHER, MONARCH, etc.) Try common keywords systematically (SECRET, CIPHER, MONARCH, etc.)
• Known-Plaintext-Angriff: Wenn Sie einen Teil der Nachricht kennen, können Sie Rasterpositionen ableiten If you know part of the message, deduce grid positions
• Frequenzanalyse: Analyse häufiger deutscher Digraphen (ER, EN, CH, DE, EI, IE) Analyze common English digraphs (TH, HE, AN, IN, ER, ON)
• Hill-Climbing-Algorithmus: Optimierung verwenden, um wahrscheinliche Schlüsselwörter zu finden Use optimization to find likely keywords
• Mustererkennung: Ausnutzung der AB/BA-Symmetrieschwäche Exploit AB/BA symmetry weakness

Unser Tool bietet automatisierte Wörterbuchangriffs- und Frequenzanalysefunktionen. Bei langem Geheimtext (ca. 600+ Zeichen) wird die Frequenzanalyse effektiver.

Das Playfair-Raster hat 5×5 = 25 Zellen, aber das englische Alphabet hat 26 Buchstaben. Traditionell wird J weggelassen und mit I kombiniert, weil:, but the English alphabet has 26 letters. Traditionally, J is omitted and combined with I because:

• Im Lateinischen und Altenglischen waren I und J austauschbar
• J ist einer der seltensten Buchstaben im Englischen
• Jedes J im Klartext wird während der Verschlüsselung durch I ersetzt

Alternative: Einige Varianten lassen stattdessen Q weg (da Q seltener ist und normalerweise von U gefolgt wird). Mit unserem Tool können Sie wählen, welcher Buchstabe weggelassen wird.

Die drei Transformationsregeln für die Playfair-Verschlüsselung sind: for Playfair cipher encryption are:

1. Gleiche-Zeile-Regel: Wenn beide Buchstaben in derselben Zeile sind, ersetze jeden durch den Buchstaben rechts daneben (am Ende zum Anfang springen). Beispiel: Mit Schlüsselwort "MONARCHY", AR → RD If both letters are in the same row, replace each with the letter to its right (wrapping to the start if at the end). Example: With keyword "MONARCHY", AR → RD
2. Gleiche-Spalte-Regel: Wenn beide Buchstaben in derselben Spalte sind, ersetze jeden durch den Buchstaben darunter (unten nach oben springen). Beispiel: MU → CV If both letters are in the same column, replace each with the letter below it (wrapping to top if at bottom). Example: MU → CV
3. Rechteck-Regel: Wenn Buchstaben ein Rechteck bilden, ersetze jeden durch den Buchstaben in seiner eigenen Zeile, aber in der Spalte des anderen Buchstabens. Beispiel: HE → DM (häufigster Fall) If letters form a rectangle, replace each with the letter in its own row but the column of the other letter. Example: HE → DM (most common scenario)

Zum Entschlüsseln kehren Sie diese Regeln um (links statt rechts, oben statt unten, der Rechtecktausch bleibt gleich).

Die Playfair-Chiffre hat 25! (Fakultät) mögliche Rasteranordnungen, was ungefähr 1.5 × 10²⁵ (15 Septillionen) möglichen Schlüsseln entspricht. Dies wird berechnet, weil: possible grid arrangements, which equals approximately 1.5 × 10²⁵ (15 septillion) possible keys. This is calculated because:

• Das 5×5-Raster kann auf 25! verschiedene Weisen mit 25 Buchstaben gefüllt werden
• Dies ist weitaus größer als bei der einfachen Substitution (26! ≈ 4 × 10²⁶)
• Jedoch sind viele Anordnungen aufgrund von Zeilen-/Spaltentausch äquivalent
• Effektiv eindeutige Schlüssel: Ungefähr 25!/4 ≈ 3.9 × 10²⁴ Approximately 25!/4 ≈ 3.9 × 10²⁴

Trotz dieses riesigen Schlüsselraums kann Playfair bei ausreichend Geheimtext immer noch durch Kryptoanalyse geknackt werden.

Die Playfair-Chiffre kann nicht zwei identische Buchstaben als Paar verschlüsseln. Bei doppelten Buchstaben wie dem "LL" in "HELLO":. For duplicate letters like the "LL" in "HELLO":

1. Füge ein X zwischen die doppelten Buchstaben ein: HELLO → HEL-XO between duplicate letters: HELLO → HEL-XO
2. Wenn der Text mit einem ungeraden Buchstaben endet, füge ein X hinzu: HELXO → HEL-XO-X
3. Endgültige Digraphen: HE-LX-OX

Beispiel mit BALLOON:

• Original: BALLOON
• Nach Behandlung der Doppelbuchstaben: BALXLOXON
• Digraphen: BA-LX-LO-XO-N(+X) → BA-LX-LO-XO-NX

Beim Entschlüsseln können diese eingefügten X normalerweise identifiziert und entfernt werden, da sie an ungewöhnlichen Stellen erscheinen., these inserted X's can usually be identified and removed as they appear in unusual positions.

Nein, die Playfair-Chiffre ist NICHT sicher, um heute sensible Informationen zu schützen. Hier sind die Gründe:

• ❌ Kann mit computergestützter Kryptoanalyse in Sekunden geknackt werden
• ❌ Anfällig für Known-Plaintext-Angriffe
• ❌ Frequenzanalyse enthüllt Muster bei ~600 Zeichen Geheimtext
• ❌ Schwäche des AB/BA-Musters (symmetrische Digraph-Verschlüsselung)
• ❌ Kein Schutz gegen moderne Rechenangriffe

✅ Gültige Verwendungen heute:

• Bildungszwecke und Erlernen der Kryptographie
• Rätselerstellung (Escape Rooms, Geocaching)
• Entschlüsselung historischer Nachrichten
• Programmierpraxis und Algorithmenstudium

Für echte Sicherheit: Verwenden Sie moderne Verschlüsselung wie AES-256, RSA oder TLS.

Hauptunterschiede zwischen Playfair- und Caesar-Chiffre:

Merkmal	Caesar-Chiffre	Playfair-Chiffre
Typ	Monoalphabetische Substitution	Polygraphische Digraph-Substitution
Verschlüsselt	Einzelne Buchstaben	Buchstabenpaare (Digraphen)
Schlüssel	Verschiebewert (1-25)	Schlüsselwort + 5×5-Raster
Mögliche Schlüssel	25	~1.5 × 10²⁵
Sicherheit	Sehr schwach (Brute Force)	Mäßig (Frequenzanalyse)
Erfunden	Antikes Rom (~58 v.Chr.)	1854 (Charles Wheatstone)

Fazit: Playfair ist deutlich komplexer und sicherer als die Caesar-Chiffre, aber beide sind für die moderne Kryptographie veraltet.

Die traditionelle Playfair-Chiffre funktioniert nur mit den Buchstaben A-Z. Für Zahlen und Sonderzeichen haben Sie mehrere Möglichkeiten:

• Option 1: Zahlen ausschreiben → "9" wird zu "NEUN", "2025" wird zu "ZWEITAUSENDFUENFUNDZWANZIG" Spell out numbers → "9" becomes "NINE", "2025" becomes "TWOTHOUSANDTWENTYFIVE"
• Option 2: Codewörter verwenden → "123" wird zu "NUMMERDREIZWEIZWEI" Use codeworks → "123" becomes "NUMBERTHREETWOTWO"
• Option 3: Sie unverschlüsselt lassen (aus Sicherheitsgründen nicht empfohlen) Leave them unencrypted (not recommended for security)
• Option 4: Erweiterte Playfair-Varianten verwenden: Use extended Playfair variants:
  • 6×6-Raster (36 Zeichen: A-Z + 0-9)
  • 8×8-Raster (64 Zeichen: vollständiger ASCII-Teilsatz)

Für Satzzeichen: Werden normalerweise vor der Verschlüsselung entfernt oder durch spezielle Wörter wie "STOPP" für Punkte ersetzt.

✅ Vorteile der Playfair-Chiffre:

• Viel stärker als einfache Substitutions-Chiffren
• Widersteht einfacher Frequenzanalyse (verschlüsselt Digraphen, nicht einzelne Buchstaben)
• Schnell von Hand zu ver-/entschlüsseln (keine spezielle Ausrüstung erforderlich)
• Großer Schlüsselraum (25! mögliche Anordnungen)
• Leicht zu lernen und zu lehren
• Historisch im Militäreinsatz bewährt (1. WK, Burenkrieg)

❌ Nachteile der Playfair-Chiffre:

• Anfällig für Known-Plaintext-Angriffe
• Häufige Digraph-Muster bleiben sichtbar (ER, EN, CH)
• Schwäche der AB/BA-Symmetrie (Digraph und seine Umkehrung werden auf einen umgekehrten Digraphen abgebildet)
• Benötigt ~600 Zeichen Geheimtext, um mit Frequenzanalyse geknackt zu werden
• Kann identische Buchstabenpaare nicht ohne Änderung verschlüsseln (benötigt X-Einfügung)
• Vollständig unsicher gegen moderne Rechenangriffe
• Same key must be used for encryption and decryption (symmetric cipher)