9.2. Chiffres und Codes, Codewandlung sowie Signalübertragung history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 22.04.19 21:38:01

Chiffres sowie Codes sind eindeutig (ich muss in beiden Richtungen eine unzweifelsfreie Zuordnung erhalten (kleine Ausnahmen sind der Polybius-Chiffre sowie der Playfair-Algorithmus aber auch die ägyptischen Hierglyphen oder die Schriftzeichen der Maya) - sonst funktioniert das ganze Spiel nicht!

Diese haben primär mit zwei Funktionen zu tun:

  • Informationen in eine übertragbare Signalform umzuwandeln
  • Informationen künstlich redundant zu machen - einfach, um auf dem Übertragungskanal bewusst Informationseinbußen abfangen zu können (Störeinflüsse, Kanalrauschen)

Ein Code wandelt ein einzelnes Zeichen in eine ganze Gruppe von Zeichen um oder umgekehrt - währenddessen ein Chiffre genau ein Zeichen durch ein anderes (evtl. zusätzlich noch an einem anderem Platz) übersetzt. So haben wir es bei der Codewandlung streng genommen oft (aber nicht ausschließlich) mit einem Chiffre zu tun - und manchmal sind die grenzen sogar fließend, wie bei der Braille-Schrift (wenn man eben die Prägungsreihe von drei Zeichen als eines auffasst.
Ein Code (lat. Codex, „Gesetzbuch“) ist eine Vorschrift, wie Nachrichten zur Übertragung oder Weiterverarbeitung für ein Zielsystem umgewandelt werden.

oder

Ein Code über den Alphabeten A und Bist eine (eindeutige) Abbildung (= Codierung) der Form f: A -> B. Er ordnet Wörter aus Symbolen des Alphabets A Wörter aus dem Alphabet B zu. Als Code wird auch die Bildmenge von f, bezeichnet. Der Code heißt entzifferbar, wenn es eine eindeutige Umkehrabbildung f−1 gibt, die jedem Nachrichtenwort aus B wieder das ursprüngliche Wort aus A zuordnet.

f: A -> B heißt Codierung
f-1: B -> A heißt Decodierung

1. Funktionsprinzip und Informationsübertragungskanal
2. Einfache Codewandlungen und Chiffres
3. Bekannte Codesätze
4. Zahlencodierungen
5. Zeichencodierung
6. Komplexe Codierung
7. Verwandte Themen

die Informatikseiten

Logo der Codes

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Basiswissen der Informatik

Informatik-Profi-Wissen

komfortabler kleiner Codewandler

komfortabler kleiner Codewandler

komfortabler kleiner Codewandler

Character to ASCII-Dez- sowie HEX-Code-Wandler

der Byte-Interpreter zum Starten

Statistische Häufigkeitsverteilung - oder: Frequenzanalyse

hier der aktuelle Arbeitsstand als ZIP-Archivr

Frequenzanalyse beliebiger Texte in beliebigen Sprachen und/oder Codes

Aktuelles Schlüsselbuch für evtl. Aufgaben


1. Funktionsprinzip und Informationsübertragungskanal history menue scroll up

Informationen zu übertragen bedeutet, diese in einen übertragbaren Code umzuwandeln und als Signal auf einen entsprechenden Informationsübertragungskanal zu schicken. Dabei erfahren die Signale durch Störeinflüsse Veränderungen.

Logo für den Informationsbegriff

die kleinste Informationseinheit für die Information ist das Bit

 

Informationsübertragungskanal

Dowload als DigCad-Datei

Redundanz

Speicherung von Daten

Technische Signale

Nachrichten

Denk- und Sprachbegriff

Lösbarkeit und Problemlösungsstrategien

Plakette von Pioneer 10


2. Einfache Chiffres sowie Codewandlungen history menue scroll up

Bis auf den Morsecode und die serielle Signalwandlung (eine elektrische Form des ASCII-Codes), sind das alles Redundanz erhöhende Codes. Der Polybius-Code ist dabei schon so alt, dass er schon faste wertlos erschien - bis ihn die Japaner 1938 für ihren NJ25-Code wieder entdeckten.

Logo des Morse-Codes

Samuel Morse

Morsealphabet auf dem Kidsweb - aber Achtung: wir verwenden nur den amerikanischen Zeichnsatz und die Ziffern

zu www.kidsweb.de/morse

Übung zum Morsecode

... hier als Download im CorelDraw 11.0-Format

Logo des Polybius-Codes

... und eine raffinierte Weiterentwicklung

Bifid-Chiffre

Polybius Code-Tabelle (auch das ist ein Code)
  1 2 3 4 5
1 A B C D E
2 F G H IJ K
3 L M N O P
4 Q R S T U
5 V W X Y Z

Polybius Code klassisch - eine 5 × 5-Matrix ...

 
Polybius Code-Tabelle für den modernen Zeichensatz
  1 2 3 4 5 6
1 A B C D E F
2 G H I J K L
3 M N O P Q R
4 S T U V W X
5 Y Z 0 1 2 3
6 4 5 6 7 8 9

Polybius Code modern für Chiffres - eine 6 × 6-Matrix ...

 

Polybius Code-Tabelle- klassisch
A 11
B 12
C 13
D 14
E 15
F 21
G 22
H 23
I, J 24
K 25
L 31
M 32
N 33
O 34
P 35
Q 41
R 42
S 43
T 44
U 45
V 51
W 52
X 53
Y 54
Z 55

Polybius Chiffre-Tabelle

... die Türme ... der Code ... die Interpretation

Türme nach Polybos

Codetabelle nach Polybos

POLYBIUS-Code mit Übungsfeldern genau erklärt ;-)

POLYBIUS-Code mit 5 × 5-Matrix zum Üben

Übungsblatt für die 5 × 5-Matrix als CorelDRAW-Download

POLYBIUS-Code mit 6 × 6-Matrix zum Üben

Übungsblatt für die 6 × 6-Matrix als CorelDRAW-Download

POLYBIUS-Code mit 5 × 5-Matrix Aufgabenblatt

Decodier-Übung

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 1

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 1

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 2

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 2

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 3

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 3

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 4

Polybos-Code - Text Encoding - Übung 4

 

Logo für das Luftfahrtalphabet

internationaler Luftfahrt-Code (also wiederum eine Chiffre)
A Alpha
B Bravo
C Charlie
D Delta
E Echo
F Foxtrott
G Golf
H Hotel
I India
J Juliet
K Kilo
L Lima
M Mike
N November
O Oscar
P Papa
Q Quebec
R Romeo
S Sierra
T Tango
U Uniform
V Victor
W Whiskey
X X-Ray
Y Yankee
Z Zulu

internationales Luftfahrtalphabet

Deutsches Buchstabier-Alphabet - ebenfalls ein Code
A Anton
B Bertha
C Cäsar
D Dora
E Emil
F Friedrich
G Gustav
H Heinrich
I Ida
J Johann
K Konrad
L Ludwig
M Martha
N Nordpol
O Otto
P Paula
Q Quelle
R Richard
S Siegfried
T Theodor
U Ullrich
V Victor
W Wilhelm
X Xantippe
Y Ypsilon
Z Zeppelin

deutsches Buchstabieralphabet

Geo-Caching - das Original

Kommunikation mit Geocaching-Abkürzungen


3. Bekannte Codesätze history menue scroll up
Hierbei ging es vor allem in der Geschichte der Nachrichtenübertragung darum, Informationen zu kleinsten Portionen zu zerhacken - das waren eigentlich recht schnell die Buchstaben - und diese anschließend zu übertragen. Dabei musste aber fast zwangsläufig das Trägermedium gewechselt werden - und man hatte - bingo - unbeabsichtigt Chiffren und Codes geschaffen.

... Codesätze für Geocacher - da ist schon mal viel drin ;-)

Historisch belegte Codesätze

Denken- und Sprache

Signale

Flaggensignale

Chappe-Semaphore

Preußischer Optischer Telegraph

Blindenschrift - Braille-Schrift

 

Noten

 

Zeichensprache

Mapamundi-Code

die altgermanischen Runen

Keilschriftzeichen

Altägyptische Hieroglyphen

Dechiffrierung der Hieroglyphenschrift

die tanzenden Männchen des Sherlock Holmes 

Maja-Code

Ave Maria Code

Schriften

indianischen Piktogramme

das Voynich-Manuskript

Phaistos-Scheibe von vorn 

Phaistosscheibe

versteckte Codes im Kamasutra

Technische Codesätze

Pictogramme

Baudot-Code

   
Kryptologische Codesätze - der Übergang zu den Historischen Codes ist hier natürlich fließend ...

Asulösecode für die Landung der Alliierten in der Normandie als Information für die Resistance

VERNAM-Chiffre bzw. Code

Dr. Richard Sorge

 


4. Zahlencodierung - das ist mehr technische Codierung history menue scroll up

Mittels dieser Prinzipien, bei denen die zu interpretierende Zeichenmenge so klein wie möglich gehalten wird - die zu übertragende Datenmenge spielt dagegen nur eine untergeordnete Rolle, verständigt sich der Mensch auf absehbare Zeit mit Maschinen. Dabei spielt natürlich der Binär- sowie seine abgeleiteteten Codes eine entscheidende Rolle.
Grundlage sind die Standard-Zahlensysteme, die aber keine eigenständigen Codebildungen darstellen - es sind lediglich Umrechnungsvorschriften oder -algorithmen. Echte Umcodierungen dagegen sind auf Bitebene möglich und werden dort auch so durchgeführt. Im folgenden einige beeindruckende Beispiele vor allem dafür, dass man diese Codeumwandlungen durch logische Bauelemente realisieren kann.

direkte Binärcodierungen - Demultiplexer

Binär- und Trinär-Umcodierer

The Mother of Tetraed Codes - der HEX-Code

der 8-4-2-1-Code (Standard Sedesimal-Code oder auch HEX-Code)

der Exzess-3- oder auch Stibitz-Code

der Gray-Code

der 1 aus 10-Code

der 2 aus 5-Code

der Aiken-Code

der Johnson-Code auch Libaw-Craig-Code

Biquinär-Code

der unscheinbare WHITE-Code

Spezial-Uhr nach ELEKTOR Heft Januar 2007 S. 50

Lochkarten & Lochstreifen

Spezielle Symbole, Zeichen und Zahlencodes

CCITT

ISO-7-Bit Code auf 8-Bit Lochstreifen

Base64 Code

UU-Encoding

8-Bit Lochstreifen

Murray-Code

Symbole & Logos

 


5. Zeichencodierung history menue scroll up

Zeichencodierungen waren anfangs eher unproblematisch - diejenigen Länder, welche federführend in der Entwicklung waren verwendetet ihre Zeichensätze und, der Zufall wollte es so, es waren nicht so viele Zeichen. Wären die Chinesen die Antreiber des Fortschrittes auf diesem Gebiet zur entscheidenden zeit gewesen, so hätte die Lösung ganz anders ausgesehen. Momentan, also im Zeitalter der Globalisierung baden wir die Eigenmächtigkeit der Vergangenheit aus und such nach Möglichkeiten, die alten Standards zu behalten und diese für die neue Zeit zu öffnen.
Der Freimaurercode - davon berichte ich gleich mal life am 20.12.08 um 21.05  UTC - das ist nicht MEZ und wir haben Winter ...
Geocaching dot COM ...

Geocache Schatz vom Pöhlberg

Link zum Cache

Hinweise zum Schatz

das Freimaurer-Alphabet

die Lösung zum Cache  ;-)

... und so ist das ausgegangen ...

Schnellschriften - Stenographie

Stenographie

 
Zeichen werden sehr einfach mit sich selbst codiert - das ist aber nichts anderes als ein spezieller CÄSAR-Chiffre :-)

ROT-13 Verschlüsselung

CÄSAR-Chiffre

ISO 7-Bit-Code: ASCII-Code:

ISO 7-Bit Lochstreifen

 

   

Figuren mit ASCII-Zeichen - die Urform der Computergrafik

ASCII-Codes

Tabelle des ASCII-Codes wie er bei einer vollständigen Schriftenverwaltung unter CorelDraw 11.0 mit installiert wird

  der ASCII-Code ist ein Fernschreiber-Steuerungscode aus dem Jahre 1912, welcher neben dem amerikanischen Zeichensatz eine Reihe von Steuerungsfunktionen für Zeichen verarbeitende Automaten enthält
   

ISO Codes

 
ANSI-Code:  

ANSI-Code

 
  UNICODE:

Unicode

Tabelle des UNICODES wie er bei einer vollständigen Schriftenverwaltung unter CorelDraw 11.0 mit installiert wird

beliebte Geocaching-Codierung
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26


6. Komplexe Codierungen history menue scroll up

Komplexe Codierungen heißen ja nun deshalb so, weil sie komplex sind. Im Prinzip kann schon im Schlüssel eines Datenbankeintrages nicht nur das Eindeutigkeitsmerkmal festgehalten werden (das wäre dann ein fortlaufende Nummerierung, wobei auch Nummern fehlen dürfen - aber eben nichtmehrfach vorkommen dürfen), nein, er kann auch noch eine oder mehrere codierte Information enthalten. Autokennzeichen sind ein gutes Beispiel dafür: sie sollten eindeutig sein - und das Kennzeichen FG-BU 666 bedeutet in seiner Anaordnung: Landkreis Freiberg, das Auto gehört Birgit Uhlig und diese kann mitunter eine ganz schöne Hexe sein ;-)
Code-Bücher:

Codebuch

EAN- und QR-Codes:  

EAN-Code

Basis des Matrix-Codes Arbeiten mit QR-Codes

Matrixcodes

QR-Code

Kontonummern

Packalgorithmen - Datenkompression


7. Verwandte Themen history menue scroll up

In diesen Bereich fällt nunmehr alles, was mit Signalumformung, Zeichenumwandlung, Chiffrierung, Netzwerktechnik sowie auch Datenschutz zu tun hat. Wenn man das mal zusammenfasst, so hat man streng genommen das Gebiet der Informatik durchforstet.

Grundlagen der Kryptologie

Kryptologie

Steganografie

Transpositionscodes und Lipogramme

CÄSAR-Chiffre

Vigenère-Chiffre

Rotor-Chiffriermaschinen

Public Key-Verfahren

RSA-Verfahren & Einwegfunktionen

die Kryptoanalyse

One-Time-Pads

Spezielle Chiffrierverfahren

Technische Signale

 

Umcodierer

 



zur Hauptseite
© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost im November 2002

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-)