C 8 Geheimsprache und Verschlüsselung II

Die Verschlüsselungsmaschine Enigma: Erfinder der Enigma ist der Berliner Unternehmer Arthur Scherbius (1878-1929). Ab 1922 verkaufte er die ersten Exemplare offen an Unternehmen und Telegrafengesellschaften. Die für die militärische Nutzung weiterentwickelten Geräte waren dann nicht mehr frei zugänglich. Sie wurden allerdings in großer Stückzahl hergestellt, denn jede Dienststelle, jede Armeeeinheit und jedes Schiff oder U-Boot, das eine verschlüsselte Botschaft senden oder empfangen wollte, benötigte ein Gerät.

Die Enigma-Maschine mit Beschriftung (Walzensatz, Lampenfeld, Tastatur, Steckerbrett) ist abgebildet.
Karsten Sperling, faxel, wikimedia

Aufbau und Verschlüsselungstechnik: Die Enigma ist ähnlich aufgebaut wie eine Schreibmaschine und wird elektrisch betrieben: Wird auf der Tastatur ein Buchstabe gedrückt, fließt Strom und bringt auf dem Lampenfeld einen anderen Buchstaben zum Leuchten – der verschlüsselte Buchstabe, der vom Empfänger wieder zurückverwandelt werden muss. Mit einer zweiten Enigma, die exakt gleich eingestellt ist, geht das kinderleicht, für die britischen Kryptographen war es eine nahezu unlösbare Aufgabe. Die ausgeklügelte Technik der Enigma verwendet mehrere Stufen der Verschlüsselung.

 

 

1) Das Steckerbrett: Durch einfach zu verändernde Kabelverbindungen können willkürliche Buchstabenpaare zusammengestellt werden, aus A wird X, aus C wird F, usw.

2) Besonders raffiniert ist der Walzensatz. Der Strom durchfließt drei bewegliche Walzen, die jede über 26 Ein- und 26 Ausgänge verfügt (für jeden Buchstaben einen). Der Walzensatz ist ähnlich aufgebaut wie ein Kilometerzähler: Mit jedem Tastendruck dreht sich die erste Walze eine Position weiter. Hat sich die erste Walze einmal komplett gedreht, schiebt sie die zweite Walze eine Position weiter. Hat diese sich ebenfalls komplett gedreht, schiebt sie die dritte Walze eine Position weiter. Jedes Drehen der Walzen führt zu einer neuen Art der Verschlüsselung. So kann z. B. beim ersten Drücken der Buchstabe A in ein F verwandelt werden, beim zweiten Drücken aber in einen ganz anderen Buchstaben. Insgesamt ermöglicht das Walzenwerk etwa 17.000 verschiedene Kombinationen.

Um eine Chance zu haben, einen Funkspruch zu entschlüsseln, muss man die Einstellungen der Enigma exakt kennen, also sowohl die Ausgangsposition der Walzen als auch die Verdrahtung am Steckerbrett. Zusätzliche Kombinationsmöglichkeiten entstehen dadurch, dass die Walzen vertauscht werden können.

Aufgaben

  • Versuche nachzuvollziehen, wie die Enigma funktioniert. Was macht die Entschlüsselung so schwer?
  • Im Film THE IMITATION GAME erscheint Alan Turing die Entschlüsselung der Enigma zunächst wie ein Rätsel. Beschreibe, wie und warum sich seine Einstellung zu dieser Herausforderung verändert.
  • Verschlüsselung ist auch heute ein zentrales Thema bei der Kommunikation. Findet heraus, wie Messenger-Dienste, die ihr auf euren Smartphones nutzt, eure Nachrichten verschlüsseln.
  • Nennt Gründe, warum Datenschutz bei Messenger-Diensten ein Problem sein könnte.