Die Kryptoanalytik ist die Wissenschaft und Praxis der Analyse von Verschlüsselungssystemen und der Suche nach Schwachstellen oder Schwächen in diesen Systemen. Sie verfolgt das Ziel, verschlüsselte Nachrichten zu entschlüsseln oder Informationen über den Verschlüsselungsalgorithmus zu gewinnen. Die Kryptoanalytik arbeitet nach verschiedenen Prinzipien und Ansätzen, um diese Ziele zu erreichen:

1. Kerndesign-Analyse: Kryptoanalytiker untersuchen die Struktur und das Design eines Verschlüsselungssystems. Sie analysieren, wie Schlüssel generiert werden, wie Verschlüsselungsoperationen durchgeführt werden und wie Entschlüsselungsoperationen erfolgen. Dies hilft ihnen dabei, mögliche Schwachstellen im System zu identifizieren.
2. Mathematische Analyse: Kryptoanalytiker nutzen mathematische Methoden, um die Sicherheit von Verschlüsselungsalgorithmen zu bewerten. Dies kann die Analyse der mathematischen Eigenschaften von Verschlüsselungsfunktionen, die Suche nach algebraischen Schwächen oder das Lösen von Gleichungen umfassen, um Schlüssel oder Klartexte zu finden.
3. Chiffretext-Analyse: Die Analyse des Chiffretexts, also der verschlüsselten Nachrichten, ist ein wichtiger Ansatz in der Kryptoanalytik. Hierbei versucht man, Informationen aus dem Chiffretext zu extrahieren, indem man Muster, Wiederholungen oder andere Anomalien identifiziert.
4. Frequenzanalyse: Dies ist eine spezielle Art der Chiffretext-Analyse, bei der die Häufigkeit von Buchstaben oder Zeichen im Chiffretext analysiert wird. Dies kann bei der Entschlüsselung von Verschlüsselungen, die auf natürlicher Sprache basieren, hilfreich sein.
5. Brute-Force-Angriffe: Bei einem Brute-Force-Angriff werden alle möglichen Schlüssel ausprobiert, um den richtigen Schlüssel zu finden. Dies ist oft eine zeitaufwändige Methode, kann jedoch effektiv sein, wenn der Schlüsselraum klein ist oder wenn keine anderen Angriffsvektoren verfügbar sind.
6. Kryptanalyse-Tools und -Software: Kryptoanalytiker nutzen spezialisierte Tools und Software, um automatisierte Analysen und Angriffe auf Verschlüsselungssysteme durchzuführen. Dies umfasst manchmal auch die Entwicklung eigener Tools für spezifische Zwecke.
7. Historische Analyse: Die Analyse historischer Verschlüsselungsmethoden und -techniken kann Einblicke in die Entwicklung von modernen Verschlüsselungssystemen bieten und möglicherweise Schwachstellen in älteren Verfahren aufzeigen.
8. Seitenkanalangriffe: Kryptoanalytiker können auch Seitenkanalangriffe durchführen, bei denen Informationen aus physischen Eigenschaften eines kryptographischen Systems (wie Stromverbrauch oder elektromagnetische Emissionen) extrahiert werden, um auf den geheimen Schlüssel zuzugreifen.

Die Kryptoanalytik arbeitet oft in einem Wettlauf mit der Kryptographie. Während Kryptographen bestrebt sind, sichere Verschlüsselungssysteme zu entwickeln, suchen Kryptoanalytiker nach Schwachstellen, um diese Systeme zu überwinden. Dieser ständige Wettbewerb hat zur Weiterentwicklung von immer sichereren Verschlüsselungstechniken geführt.