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\documentclass[12pt]{scrartcl}
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\usepackage{spioncamp}
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\usepackage{colortbl}
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\def\version{4 \today}
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\begin{document}
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\title{Playfair}
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\subtitle{Substitution (bigraphisch)}
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\boxintro{\includegraphics[scale=1.1]{./abbildungen/initialeklein}}{%
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Die Buchstaben bleiben \textbf{\high{wo}} sie sind, aber nicht
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\textbf{\high{was}} sie sind. Es werden nicht einzelne Buchstaben,
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sondern Buchstaben\textbf{\high{paare}} verschlüsselt.
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Solche Verschlüsselungen heißen \high{bigraphische
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Substitution}. (Das Wort \textit{Substitution} ist abgeleitet vom
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lateinischen Wort \textit{substituere} = ersetzen. \textit{Bi}
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heißt \textit{zwei} und \textit{graphisch} kommt vom griechischen
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\textit{graphein} = schreiben.)
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}
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\begin{wrapfigure}{r}{35mm}
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\vspace*{-3ex}
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\includegraphics[width=34mm]{./abbildungen/Charles-Wheatstone.jpg}
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\end{wrapfigure}
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Der englische Physiker Charles Wheatstone (s. Bild) erfand 1854 eine Verschlüsselung, bei der immer zwei Buchstaben auf einmal verschlüsselt werden. Sein Freund, der Politiker Lord Lyon Playfair Baron von St.~Andrews, führte diese Verschlüsselung in die militärischen und diplomatischen Kreise Englands ein. Das Verschlüsselungsverfahren wurde schließlich nach jenem Politiker benannt.\\[1ex]
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\begin{large} Erklärung am Beispiel:\end{large}
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\begin{compactitem}
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\item [1.]Sender und Empfänger einigen sich auf ein Schlüsselwort. Dieses wird in
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ein $5 \times 5$-Quadrat (mehrfache Buchstaben
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weglassen!) geschrieben. \textbf{I} und \textbf{J} werden dabei nur als ein
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Buchstabe gezählt. Der Rest des Alphabets wird fortlaufend dahintergeschrieben.\\
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\end{compactitem}
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\vspace*{-2mm}
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\example{}{%
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\begin{compactitem}
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\item[]
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Für das Schlüsselwort \textbf{PLAYFAIR} sieht die Verschlüsselungsmatrix wie folgt aus:
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\vspace{5mm}
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\begin{center}
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\newcolumntype{X}{>{\,\,}c<{\,\,}}
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\begin{tabular}{|>{\raisebox{0pt}[6mm][3mm]{}}X|X|X|X|X|}
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\hline
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p & l & a & y & f \\ \hline
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i/j & r & b & c & d \\ \hline
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e & g & h & k & m \\ \hline
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n & o & q & s & t \\ \hline
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u & v & w & x & z \\ \hline
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\end{tabular}
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\end{center}
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\end{compactitem}
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}
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\begin{compactitem}
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\item[2.] Die Nachricht wird in Zweiergruppen aufgeschrieben. Dabei darf
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nie zweimal der gleiche Buchstabe in einer Gruppe stehen. Passiert
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das, wird ein \textbf{X} eingefügt. Steht am Ende ein Buchstabe allein, wird ein \textbf{X} angehängt.\\
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\end{compactitem}
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\vspace*{2mm}
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\example{}{%
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\begin{compactitem}
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\item []Nachricht: \textbf{HALLO CHARLES} wird zu
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\textbf{HA LX LO CH AR LE SX}
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\end{compactitem}
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}
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\begin{compactitem}
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\item[3.] Nun werden diese Buchstabenpaare ersetzt. Wodurch sie ersetzt werden, hängt
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davon ab, wo sie im Quadrat stehen:
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\begin{compactitem}
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\item Stehen beide Buchstaben in derselben Zeile, werden sie
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jeweils durch ihren Nachfolger in der Zeile ersetzt. (Nachfolger
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des letzten ist der erste Buchstabe.)
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\item Stehen beide Buchstaben in derselben Spalte, werden sie
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jeweils durch ihren Nachfolger in der Spalte
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ersetzt. (Nachfolger des letzten ist der erste Buchstabe.)
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\item Stehen die Buchstaben in verschiedenen Zeilen und Spalten,
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wird der obere der beiden durch den Buchstaben ersetzt, der in
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derselben Zeile wie der obere und in derselben Spalte wie der
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untere Buchstabe steht. Der untere wird durch den Buchstaben
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ersetzt, der in derselben Zeile wie der untere und in derselben
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Spalte wie der obere Buchstabe steht.
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\end{compactitem}
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\end{compactitem}
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\vspace{5mm}
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\example{}{%
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\begin{compactitem}
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\item[] \textbf{HA} wird zu \textbf{QB} (gleiche Spalte) \\
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\textbf{LX} wird zu \textbf{YV}:
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\begin{center}
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\newcolumntype{X}{>{\,\,}c<{\,\,}}
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\begin{tabular}{|>{\raisebox{0pt}[6mm][3mm]{}}X|X|X|X|X|}
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\hline
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p & l \cellcolor{yellow} & a & y\cellcolor{green} & f \\ \hline
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i/j & r & b & c & d \\ \hline
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e & g & h & k & m \\ \hline
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n & o & q & s & t \\ \hline
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u & v\cellcolor{green} & w & x\cellcolor{yellow} & z \\ \hline
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\end{tabular}
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\end{center}
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\vspace*{2mm}
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\textbf{LO} wird zu \textbf{RV} (gleiche Spalte)\\
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\textbf{CH} wird zu \textbf{BK} \\
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\textbf{AR} wird zu \textbf{LB} \\
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\textbf{LE} wird zu \textbf{PG} \\
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\textbf{SX} wird zu \textbf{XY} (gleiche Spalte)\\
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Verschlüsselte Nachricht: \textbf{QBYVRVBKLBPGXY}
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\end{compactitem}
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}
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\end{document} |