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Hill-Chiffre

Verschlüsseln oder entschlüsseln Sie Text mit einem Matrixschlüssel – die klassische polygraphische Chiffre der linearen Algebra.

Eingabe
Ausgabe

Hill-Chiffre

Die Hill-Chiffre wurde 1929 von Lester Hill erfunden und verschlüsselt Text, indem sie Buchstaben als Zahlen behandelt und Blöcke davon mit einer quadratischen Schlüsselmatrix multipliziert, modulo der Größe des Alphabets. Geben Sie Klartext ein, um ihn zu verschlüsseln, oder Geheimtext, um ihn zu entschlüsseln – dieses Werkzeug unterstützt beide Richtungen mit demselben Schlüssel.

Wählen Sie eine 2×2 oder 3×3 Matrixgröße, geben Sie den Schlüssel entweder als rohe Zahlen ein (Zeile für Zeile, durch Leerzeichen oder Kommas getrennt) oder als Wort – seine Buchstaben füllen die Matrix in Leserichtung. Die Alphabet größe kann 26 (nur A–Z) oder 29 sein, wodurch Leerzeichen, Punkt und Fragezeichen hinzukommen, damit kurze Sätze ihre Satzzeichen behalten. Zeichen außerhalb des gewählten Alphabets werden entfernt, und Umlaute werden vorher in ihre einfache Form gefaltet. Wenn die Buchstabenanzahl kein Vielfaches der Matrixgröße ist, füllt der Füllbuchstabe den letzten Block auf.

Die Entschlüsselung erfordert, dass die Schlüsselmatrix modulo der Alphabet größe invertierbar ist – ihre Determinante darf keinen gemeinsamen Faktor mit 26 (oder 29) haben. Wenn dies nicht der Fall ist, erklärt das Werkzeug warum, anstatt Unsinn zurückzugeben, da eine nicht invertierbare Matrix keine eindeutige Inverse zum Entschlüsseln hat. Schalten Sie "Matrix, Determinante und Inverse anzeigen" ein, um genau zu sehen, wie sich der Schlüssel auflöst, was nützlich ist, um einen Schlüssel von Hand zu überprüfen oder einem Lehrbuchbeispiel zu folgen.

Alles läuft lokal in Ihrem Browser – nichts, das Sie eingeben, wird irgendwo hochgeladen. Kopieren Sie das Ergebnis, laden Sie es als .txt-Datei herunter oder senden Sie die Ausgabe direkt zurück in die Eingabe, um eine weitere Transformation zu verketten.

Häufige Fragen

Wie verschlüsselt die Hill-Chiffre tatsächlich einen Buchstabenblock?
Jeder Buchstabe wird zu einer Zahl (A=0, B=1, …), ein fester Block davon wird als Spaltenvektor behandelt, und dieser Vektor wird mit der Schlüsselmatrix modulo der Alphabet größe multipliziert. Die resultierenden Zahlen werden zu den Geheimtextbuchstaben für diesen Block.
Warum ist die Entschlüsselung mit einem Fehler über die Determinante fehlgeschlagen?
Die Entschlüsselung benötigt die Inverse der Schlüsselmatrix, die nur existiert, wenn die Determinante keinen gemeinsamen Faktor mit der Alphabet größe (26 oder 29) hat. Wählen Sie unterschiedliche Schlüsselwerte, so dass die Determinante relativ prim zu dieser Zahl ist.
Wofür ist der Füllbuchstabe da?
Die Hill-Chiffre funktioniert nur mit vollständigen Blöcken von 2 oder 3 Buchstaben. Wenn die Buchstabenanzahl Ihres Textes nicht ein Vielfaches der Matrixgröße ist, füllt der Füllbuchstabe den letzten Block auf – die entschlüsselte Ausgabe kann aus demselben Grund mit ein oder zwei Füllbuchstaben enden.
Sollte ich den Schlüssel als Zahlen oder als Wort eingeben?
Beides funktioniert. Zahlen geben Ihnen exakte Kontrolle über die Matrix; ein Wort ist leichter zu merken und seine Buchstaben füllen die Matrix Zeile für Zeile, wobei der Füllbuchstabe verwendet wird, wenn das Wort kürzer als nötig ist.
Wird mein Text irgendwo hochgeladen?
Nein. Die Hill-Chiffre läuft vollständig in Ihrem Browser – Ihr Text und Schlüssel verlassen Ihr Gerät nie.