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Polens Chiffrierbüro "Byro Szyfrów"

Dienstag 23. Januar 2007 von
Simon Praetorius
Als die Abteilung BS4, die für die Untersuchung deutscher Funksprüche verantwortlich war, 1926 vereinzelt und ab 1928 stark auftretende, nicht zu identifizierende oder gar zu entschlüsselnde Nachrichten empfing, war das Zeitalter der Enigma angebrochen. Die Kryptographen vermuteten schon bald, dass eine Maschine ähnlich der Scherbiusmaschine benutzt wurde, man hatte jedoch keine Ahnung, wie sie funktionierte. 1927 konnte eine zivile Enigma am Zoll abgefangen werden, die viele Informationen zum Grundaufbau der Maschine lieferte. Mehr war es leider nicht, da das Heer andere Enigmas einsetzte, in denen beispielsweise die Walzen anders verdrahtet waren.
Über einen schwedischen Kontaktmann konnte sich BS4 1927 sogar eine Enigma erwerben, die jedoch auch nur die zivile Version darstellte. Sie konnten in dieser Zeit nicht viel über die Entschlüsselung herausbekommen, sammelten aber fleißig Funksprüche aus Ostpreußen.

Einstieg in die Enigma durch Spionage


Der Verantwortliche für die Dechiffrierung Hauptmann Maximilian Ciezki war schon fast verzweifelt, dass man den Code nicht knacken könne, als sich am 8. November 1931 ein Chiffreur der Berliner Chiffrierstelle voller Hass gegen das Deutsche Reich und seinen eigenen Bruder - den Stabschef der Fernmeldeabteilung - mit einem französischen Agenten verabredete, dem er Informationsmaterial zu der Chiffriermaschine Enigma versprach (natürlich unter Bezahlung – umgerechnet etwa 15.000 EUR). Nachdem der Leiter des französischen Chiffrierbüros Hauptmann Gustave Bertrand den neuen Agenten mit dem Decknamen „Asche“ überprüft und für informativ erklärt hatte, konnten die Franzosen die Gebrauchs- und Schlüsselanleitung der Enigma fotografieren, welche Asche ihnen mitgebracht hatte. Später lieferte er auch noch die Tagesschlüssel für einige Monate.

Da das Bureau du Chiffre nicht viel mit dem Material anfangen konnte (bzw. wollte), übergaben sie polnischen Kryptologen die Akten und Fotographien, auf Grundlage eines Kooperationsabkommens. Sie glaubten jedoch nicht an den Erfolg der Dechiffrierung. Im Dezember 1932 sandte Bertrand die Dokumente nach Warschau, wo sie mit Freuden entgegengenommen wurden.

Kryptologischer Nachwuchs


Einige Studenten der Universität von Poznàn (Posen) aus dem Fachbereich Mathematik belegten einen Zusatzkurs Kryptologie, wobei drei der Teilnehmer sich besonders begabt zeigten. Mirian Rejewski, Hendrik Zygalski und Jerzy Rozycki wurden 1932 nach Warschau in das Hauptquartier der Polnischen Kryptographen eingeladen und am 1. September diesen Jahres in der Abteilung BS4 aufgenommen. Da sie in Posen studiert hatten, das jahrelang zu Deutschland gehörte, sprachen sie auch fließend Deutsch. Dies was sehr hilfreich bei der Entschlüsselung der Enigma-Nachrichten.

Nachdem das „byro szyfrów“ im Dezember 1932 die Unterlagen aus Frankreich bekommen hatten, brachten sie es mit Hilfe mathematischer Berechnungen fertig, die innere Walzenverdrahtung der Heeres-Enigma zu bestimmen. Hauptverantwortlich dafür war Rozycki. Auf Grundlage dieses Wissens und der 1927/28 untersuchten zivilen Enigmas, konstruierten sie die Maschinen der Armee nach und beauftragten die Warschauer Firma AVA Funkgeräte-Herstellung damit, sie zu bauen. Die Kryptoanalytiker konnten nun mit der eigentlichen Arbeit beginnen: dem bestimmen der Walzenlage, des Tages-/Spruchschlüssels und der Steckbrettverdrahtung bei jeder Nachricht.

Die Deutschen machen Fehler


Der Erste Ansatz für eine Entschlüsselung bot der doppelte Spruchschlüssel, welcher der Nachricht vorangestellt wurde. Um Übertragungsfehler zu vermeiden, verschlüsselten die Deutschen den Schlüssel zwei mal, so gab es gewisse Muster im Chiffriercode, den Rejewski und seine Mannschaft zu erkennen und auszunutzen versuchten. Sie entdeckten, dass die ersten sechs Buchstaben jeder Nachricht eine gewisse Struktur aufwiesen, die man einer bestimmten Rotorauswahl und -position zuordnen konnte.

Lautete der Nachrichtenschlüssel beispielsweise BKV, dann wurde er verdoppelt und dann verschlüsselt. Aus BKVBKV entstand dann so etwas, wie GZSVXO. Dem ersten und vierten Geheimtextbuchstaben liegt der selbe Klartextbuchstabe zu Grunde. Genauso verhält es sich mit dem zweiten und fünften und dritten und sechsten Geheimtextbuchstaben. Bei einer ausreichend großen Anzahl an verschlüsselten Nachrichten des selben Tages, konnte man eine Beziehungstabelle aufstellen, die wie folgt aussehen könnte:

1. Buchst.: 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
4. Buchst.: C G I O T W P Q K N E X L V F D B Y Z M J U H A S R

Mirian suchte nach Strukturen oder Mustern in dieser Tabelle und stellt dazu sogenannte Ketten von Buchstaben auf. Das R beispielsweise ist mit dem Y verknüpft. Das Y wiederum mit S, das mit Z welches zurück zum R führt. Es entsteht die Kette R – Y – S – Z. Wenn man mit einem anderen Buchstaben beginnt, entsteht auch eine andere Kette mit einer anderen Anzahl an Kettengliedern. Für diese Tabelle ergeben sich folgende Zyklen:

Kette (Anzahl)
A – C – I – K – E – T – M – L – X (9)
B – G – P – D – O – F – W – H – Q (9)
J – N – V – U (4)
R – Y – S – Z (4)

Rejewski fand heraus, dass die Anzahl der Kettenglieder charakteristisch für bestimmte Walzenkonfigurationen war. Man könnte also anhand solch einer Untersuchung die Konfiguration bestimmen. Die gezeigte Tabelle ist für die Walzenanordnung 1,2,3 mit der Initialstellung A,A,A charakteristisch. Es wurde jedoch nur der erst und vierte Buchstabe betrachtet. Mit dem zweiten und fünften und dritten und sechsten geht man nach dem selben Muster vor. Um nun anhand der Längen der Zyklen die Walzenkonfiguration ableiten zu können, war es jedoch nötig, dass alle Einstellungen durchprobiert und katalogisiert werden mussten. Das Steckbrett ist für diese Charakteristika nicht beeinflussend, da die Gliederanzahl trotz Buchstabenvertauschung gleich bleibt.
Wenn beispielsweise F,S und T,V sowie A und Q vertauscht wurden durch das Steckbrett, ergibt sich folgende Tabelle und Kettestruktur:

1. Buchst.: (Q) B C D E (S) G H I J K L M N O P (A) R (F) (V) U (T) W X Y Z
4. Buchst.: C G I O (V) W P (A) K N E X L (T) (S) D B Y Z M J U H (Q) (F) R

Kette
(Q) – C – I – K – E – (V) – M – L – X
B – G – P – D – O – (S) – W – H – (A)
J – N – (T) – U (4)
R – Y – (F) – Z (4)

Die vorige Anzahl an Einstellungen von etwa (Steckbrett mit 6 Steckern: 100.391.791.500, 3 Rotoren: Auswahl 6, Grundstellung 17576), reduziert sich auf 105.456. Dies ist eine von Menschenhand verarbeitbare Zahl an möglichen Anordnungen.

Zu dem Zweck der Katalogisierung konstruierten sie eine Maschine, die jeden Tagesschlüssel auf einen vermuteten Zyklus hin überprüfte. Diesen „Zyklometer“ baute 1937 auch wieder die Funkgerätefirma AVA. Er besteht aus zwei mal drei Rotoren, die zusammengeschlossen waren und per Schalter und Lampen bedient werden konnte. Dennoch brauchten sie knapp ein Jahr, um alle möglichen Tagesschlüssel zu katalogisieren. Im Herbst 1938 konnten sie mit der Entschlüsselung der Funksprüche beginnen. Innerhalb von etwa 20 Minuten hatten sie die Rotorenreihenfolge und Rotorenposition bestimmt.

Die Frage des Steckbretts, das bei der Sicherheitsbetrachtung den größten Faktor darstellte, erübrigt sich in gewisser Weise, da zu damaliger Zeit noch sehr wenige Stecker Verwendung fanden. Wenn 12 Buchstaben vertauscht wurden, konnte man davon ausgehen, dass mehr als die Hälfte der Buchstaben auch ohne das Steckbrett richtig dargestellt waren. Die fehlenden konnte man durch logisches Denken und Probieren recht schnell herausbekommen.

Hatte man als fast komplett entschlüsselten Text beispielsweise „SEGIKTBSINSKSEONDSRSNVORBOMMNIEES“, so scheint es, als ob K und B genauso wie E und S vertauscht wurden. Das Ergebnis lautet dann „ESGIBTKEINEBESONDERENVORKOMMNISSE“.

Veränderungen an der Enigma


Als am 1. November 1937 die Deutschen eine neue Umkehrwalze einführten, wurde es für die polnischen Kryptologen schwierig. Der erstellte Katalog war nutzlos geworden und die Verdrahtung der neuen Umkehrwalze war auch noch nicht bekannt. Die ließ sich jedoch schnell ermitteln, da die Verdrahtung der anderen Walzen ja gekannt wurde. Doch es hätte ein neuer Schlüsselkatalog erstellt werden müssen, was wieder ein Jahr intensive Arbeit bedeutet hätte. Rejewski entwickelte aus diesem Grund ein System, dass das Katalogsystem bei weitem übertraf: eine mechanische Version des selbigen. Er koppelte sechs Enigmas, so dass sie einen Stromkreis schlossen, wenn der richtige Zyklus gefunden wurde. Die Maschine wird „bomba“ genannt, wobei der Begriff entweder durch die Übersetzung Bombe, aufgrund des tickenden Geräusches der Maschine, oder durch den Begriff „Eisbombe“, aufgrund der Form der Maschine, entstanden ist. Andere Quellen berichten, dass Rejewski die Idee beim Verspeisen einer polnischen Eisspezialität bekam und so der Begriff übernommen wurde.

Innerhalb von zwei bis drei Stunden hätte die Maschine die richtigen Enigma-Einstellungen gefunden, doch als Deutschland zwei neue Walzen einführte, die in der Enigma genutzt werden konnten, war es nun fast unmöglich, die Kombinationen herauszufinden. Man hätte eine bomba bauen müssen, die 60 Enigmas zusammenschließt, was nicht nur ein gewaltiger technischer, sondern auch finanzieller Aufwand gewesen wäre. Vor allem die Frage der Finanzen verhinderte das Projekt, da der Abteilung nur ein 15tel des notwendigen Kapitals zur Verfügung standen.

So entschloss man sich, auch aufgrund der zunehmenden Bedrohung durch Deutschland, welches im März 1939 den Rest von Böhmen und Mähren besetzte und schon in Richtung Polen marschierte, die Entdeckungen und Erkenntnisse der Enigma-Entschlüsselung mit den Alliierten zu teilen und berief eine Konferenz zwischen Polen, Frankreich und Groß Britannien für den 25.-27. Juli 1939 in Pyry bei Warschau ein. Die Vertreter der Kryptographischen Institute staunten nicht schlecht, als man ihnen berichtete, dass die Enigma nicht unknackbar sei. Sie bekamen zwei nachgebaute Heeres-Enigmas und den Bauplan der Bomben mit auf den Weg in ihr Heimatland und konnten so selbst weiter forschen.

Die Flucht nach Frankreich und England


Eine Woche, nachdem Hitler in Polen einmarschiert war, löste sich das Byro Szyfrów auf und die Kryptographen flohen nach Rumänien, wo sie erst in der Britischen und dann in der Französischen Botschaft um Aufnahme baten. Frankreich gab ihnen ein Visum zur Einreise in ihr Land und brachte sie mit Hilfe von Gustave Bertrand, in die Nähe von Paris in das Château de Vignolles. Hier hatte das neue Chiffrierhauptquartier Frankreichs, seinen Sitz. Unter dem Decknamen „Bruno“ arbeiteten sie weiter an der Entschlüsselung der Enigma.

Hitler marschierte Mitte 1940 auch in diese Region ein, was sie wieder dazu veranlasste, das Büro aufzulösen und sich einen neuen Ort zu suchen. In Uzès (nördlich von Nîmes) ließen sie sich am 1. Oktober 1940 nieder und arbeiteten weiter, diesmal unter dem Tarnnamen „Cadix“ bzw. dem Gruppennamen „Gruppe 300“. Sie knackten mehr als 600 Nachrichten in dieser Zeit. Aufgrund von deutschen Funkpeilern, die die Gruppe aufzuspüren suchten, flohen die Kryptographen weiter über Spanien, Portugal und Gibraltar nach Großbritannien. Eigenartigerweise wurde sie dort nur als unwichtige Dechiffreure eingesetzt, die mit der Enigma nichts mehr zu tun hatten. Viele Kryptographen waren unterwegs gestorben, so auch Jerzy Rozycki, der mit einem Schiff im Mittelmeer unterging.
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1 Kommentar

  1. Samstag 21.04.2007 20:11 von
    AljoschaMeissner

    Schönen guten tag
    Mein Name ist aljoscha meissner und ich mache eine ausbildung zum Physikalisch- Technischen Asistenten und da wir grade die Enigma im unterricht besprechen soll ich ein referat dazu halten.
    Als veranschaulichung hatte ich vor baupläne von der Enigma zu zeigen und wolte sie bitten fals sie wissen wo ich so etwas bekomme mir es mit zu teilen.

    Mit freuntlichen grüßen

    A. Meisner

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