Die Chiffriermaschine Enigma

Die Enigma, ist eine Chiffriermaschine, welche vor allem im Zweiten Weltkrieg Verwendung gefunden hatte. Sie wurde eingesetzt vom Deutschen Militär zur Übermittlung von Nachrichten. Neben dem Militär gab es auch andere Einrichtungen die die Chiffriermaschine Enigma für zu meist geheimen Übermittlung von Nachrichten verwendeten. Das waren vor allem Geheimdienste, die Polizei, die SS und die Reichsbahn bzw. Reichspost.

Der Name "Enigma "stammt aus dem Griechischen und bedeutet wörtlich übersetzt" Rätsel ".

Die Enigma wurde damals von einem deutschen Ingenieur namens Arthur Scherbius erfunden. Im Jahre 1918 wurde von ihm das erste Patent für diese Chiffriermaschine angemeldet. Um die Maschine produzieren und fertigen zu können wurde im Jahre 1923 eine Aktiengesellschaft gegründet. Ursprünglich sollte die Enigma zunächst nur für zivile Prozesse verwendet werden und wurde deshalb auch erstmals auf Messen kommerziell angeboten.

Als aber in den Folgejahren das Militär ein verstärktes Interesse für die Chiffriermaschine aufbrachte, verschwand die Enigma vom zivilen Markt. Nach dem tragischen Tod des Erfinders wurde die Fertigung der Chiffriermaschine unter einem neuen Firmennamen fortgesetzt. In dieser Zeit war die Aufrüstung des Militärs schon so weit fortgeschritten, dass ein System, welches zuverlässige Nachrichten verschlüsselt und übertragen kann, unbedingt gebraucht wurde. Schätzungen zufolge wurden während des Zweiten Weltkrieges über 30.000 Maschinen hergestellt, manche Schätzungen besagen eine Herstellungsmenge von über 200.000 Stück. Die Enigma wurde in mehreren Varianten und in unterschiedlichen Modellen hergestellt und diese kamen auch noch nach Kriegsende zum Einsatz. Die meistgenutzte Maschine war die „Enigma Eins“, die erst von der Reichswehr und später sogar von der Wehrmacht verwendet wurde. Dieser Einsatz hat die Enigma zum häufigst genutzten Verschlüsselungssystems verkörpert.

Die Enigma kam auf ein Gewicht von ungefähr 10 kg und war ungefähr 310 mm lang, 255 mm breit und 130 mm hoch. Wenn man diese Maschine ansieht, denkt man als erstes an eine Schreibmaschine, da ihre wesentlichen Bestandteile eine Tastatur, ein Walzensatz und ein Lampenfeld für die Anzeige sind. Das Herzstück der Maschine war der Walzensatz. Dieser war verantwortlich für das verschlüsseln der Daten. Der Walzensatz besteht aus drei Walzen, welche drehbar angeordnet sind. Die Walzen waren so aufgebaut, dass sich auf der einen Seite die Buchstaben des lateinischen Alphabets, sowie auf der anderen Seite die gleiche Anzahl an elektrischen Kontakten befand. Diese Kontakte waren ebenfalls mit der gleichen Anzahl an isolierten Drähten, die sich im Inneren der Walze befanden, verbunden. Jedoch waren die Kontakte mit den Drähten immer unregelmäßig und paarweise miteinander verbunden. So fließt beim Druck auf eine Buchstabentaste, ein elektrischer Strom zu einer Batterie, die sich in der Maschine befindet und dieser Strom sorgte dafür, dass durch den Walzensatz die Anzeigelampe aufleuchten konnte. Der Buchstabe, welcher aufleuchtete, entspricht dabei der Verschlüsselung des Buchstabens, welcher gedrückt wurde. Dass sich die Walzen aber bei jedem Druck auf eine Taste weiter treten, hat sich das Schlüsselalphabet nach jedem einzelnen Buchstaben geändert.

Hatte man also zweimal hintereinander den gleichen Buchstaben gedrückt, haben die Lampen verursacht durch die weiterlaufenden Walzen immer einen anderen Buchstaben angezeigt. Diese Art der Verschlüsselung war sehr wichtig und als kryptographisch sehr wertvoll anzusehen. So wurde es ermöglicht, dass man sehr viele unterschiedliche (geheime) Alphabeten verwenden konnte.

Der Aufbau der Maschine lässt sich in Worten etwas schwer beschreiben. Das Herzstück ist sicher der Walzensatz. Dieser besteht aus drehbaren und nicht drehbaren Walzen. Die Eintrittswalze, welche nicht drehbar ist, verbindet die Kontakte der 26. Drähte mit den jeweiligen Tasten. Auf der linken Seite des Walzensatzes legt die Umkehrwalze, welche ebenfalls nicht drehbar ist. Diese Walze hatte nur auf einer Seite Kontakte, welche immer paarweise direkt miteinander verbunden sind. Diese Walze ist dafür verantwortlich, dass der elektrische Strom von rechts nach links durch den Walzensatz durchläuft, den Strom umlenkt und ihn noch einmal von links nach rechts zurückfließen lässt. Dabei tritt der Strom über die Eintrittswalze wieder aus. Insgesamt besteht der Walzensatz der Enigma aus fünf drehbaren Walzen und zwei Walzen, welche nicht drehbar sind. An der Vorderseite des Gerätes ist ein Brett befestigt, welches mit zweipoligen Steckbuchsen für die 26 Buchstaben versehen ist. Bevor der Strom in den Walzensatz fließen konnte, wurde er über dieses Steckerbrett geleitet. Tritt der Strom schließlich wieder aus dem Walzensatz aus muss er ebenfalls durch das Steckerbrett wieder durchfließen und bezweckte damit das Aufleuchten der Lampe.

Die Funktionsweise der Enigma beruht auf einem System von bestimmten Stromkreisen. Jede einzelne Taste der Tastatur wurde mit den entsprechenden Lämpchen der Anzeige verbunden. Der Druck auf eine Buchstabentaste lässt somit immer einen neuen Buchstaben aufleuchten. Der Stromkreis läuft dabei wie in einer Schleife über den Walzenkontakt hin und zurück. Ist der Strom auf dem Rückweg muss der Strom durch die jeweiligen Stecker des Steckbrettes fließen. Mithilfe von Einstellringen an den verschiedenen Walzen lässt sich die Chiffrierung sehr gut variieren. Die Nachricht konnte also nur entschlüsselt werden, wenn der Empfänger dieselben Einstellungen an seiner Maschine vorgenommen hatte, wie der Sender.

Die Betreiber der Chiffriermaschine waren sich ziemlich sicher, dass die Texte die sie verschlüsselt hatten mit den herkömmlichen Methoden nicht zu entschlüsseln ist. Diese Annahme hatte sich zunächst einmal bestätigt. Dabei wurde aber übersehen das bei einer Verschlüsselung nach manueller Art, die maschinelle Entzifferung angewendet werden kann. Im Wesentlichen war die Enigma eine außerordentlich gute und sehr sichere Variante um Nachrichten zu übermitteln. Der Fehler war aber, dass die Deutschen dem Sicherheitsstandard der Enigma blind vertrauten. Dies hat sich im Nachhinein als sehr großer Fehler erwiesen. Die Gegner der Deutschen schafften es, den Code komplett zu entschlüsseln. Die ganze Aktion zur Entschlüsselung der Enigma wurde unter dem Decknamen „Ultra“ bekannt. In Polen hat ein Mathematiker herausgefunden, dass die Enigma der Hauptbestandteil der deutschen Verschlüsselungstechnik war. Daraufhin hat das polnische Militär bereits im Jahre 1928 beschlossen eine Abteilung aufzubauen, die sich nur mit der Entschlüsselung der Chiffriermaschine beschäftigte. Die Polen arbeiteten mehrere Jahre an der Entschlüsselung, ohne dabei merkliche Ergebnisse zu erzielen. So dauerte es über vier Jahre, bis es einem polnischen Mathematiker gelungen ist in das System der Enigma einzudringen.

Beim Senden einer Nachricht, wählt der Chiffreur eine Rotor-Anfangsstellung aus und sollte diese zweimal hintereinander senden. Daneben sollte für jede neue Nachricht eine neue Anfangseinstellung gewählt werden. Allerdings waren die Deutschen so faul, dass lediglich eine Anfangsstellung den ganzen Tag benutzt wurde. Dies hatte die Folge, dass jede übertragene Nachricht mit den gleichen sechs Buchstaben angefangen hatte. Den Polen ist das sofort aufgefallen, und so sind sie ziemlich schnell darauf gekommen, dass dies die Anfangsstellung von den Rotoren sein sollte. Diese Erkenntnis bekamen sie, da die Enigma bereits in früheren Jahren frei käuflich zu erwerben war.

Mit diesen und noch weiteren Erkenntnissen, ist es den Polen gelungen, die Nachrichten zu entschlüsseln. Im Jahre 1938 fügten die Deutschen noch zwei weitere Rotoren hinzu. Daraufhin ist das System der Enigma viel komplizierter geworden, so dass die Polen wieder im Dunklen tappen mussten. Die Polen erkannten, dass der Aufwand das System zu entschlüsseln viel zu groß ist. Daraufhin berieten sich die Polen mit einer Gruppe bestehend aus Franzosen und Engländern, um dieses Problem zu lösen.

In England hingegen erkannte man die Wichtigkeit, Nachrichten der Enigma zu entschlüsseln zunächst nicht. Die Briten hatten zwar eine Einrichtung, die sich mit der Entschlüsselung von chiffrierten Nachrichten beschäftigte, jedoch aber nur mit Codebüchern. Diese Einrichtung, in der die Nachrichten entschlüsselt wurden, nannte sich Betchely Park, konnte sich aber aus Geldmangel nur sehr mäßig weiterentwickeln. Ein weiteres Problem war, dass es bei der Marine nicht genug Spezialisten gegeben hatte die sich mit der Materie befassten. Als die Briten letztendlich die Bedeutung und die Wichtigkeit der Enigma erkannten, war es fast schon zu spät. Die Engländer wussten zwar auch, dass man die Enigma vor dem Krieg bereits kaufen konnte, aber sie kamen nicht wie die Polen zu den gleichen Ergebnissen.

Im Jahre 1938 nahm der Leiter der englischen Einrichtung an einer Konferenz teil, an der sich auch die Polen beteiligten. Jedoch konnte er keinen ausreichenden Einblick in die Arbeit der Polen erhalten, und gelangte daraufhin zu der Annahme, dass die Polen zu dieser Zeit auch noch keine Erfolge aufweisen können. Es dauerte bis zum Jahre 1939 bis die Engländer endlich die Aufzeichnungen und die Dokumentationen der Polen über die Enigma bekommen hatten.

Im Jahre 1940 kam der Mathematiker Alan Turing in das Team der Engländer. Dieser war der erste, dem es gelungen ist mathematische Berechnungen und Theorien aufzustellen, um in das System der Enigma einzubrechen. In Zusammenarbeit mit seinem Kollegen Gordon Welchman entwickelte er die "Turing-Bombe". Die "Turing-Bombe", war keine Bombe im eigentlichen Sinne, sondern die Bombe funktionierte wie eine Maschine, die den Code der Enigma entschlüsselte. Über den Bau solcher "Bomben" gibt es keine Rechnungen oder Belege, da der Bau natürlich streng geheim war. Die Bomben waren allerdings sehr groß, das heißt bis zu zwei Meter hoch und fünf Meter breit. Die Bomben wurden meist in Hallen untergebracht und die Frauen hatten die Aufgabe die Bomben zu beaufsichtigen. Die Frauen wussten natürlich nicht um was es sich dabei handelt, sondern sie mussten lediglich die Rotoren an den Bomben einstellen und den Vorgesetzten informieren, falls eine der Bomben stoppen sollte.

Alan Turing schrieb sogar ein Buch über die Entschlüsselung der Enigma. Das Buch wurde bis zum Jahr 1996 streng geheim gehalten.

Die Deutschen haben in sehr großem Maße dazu beigetragen, dass die Kriegsgegner den Code der Enigma entschlüsseln konnten. Allerdings kamen die deutschen Soldaten den Gegner eher ungewollt zu Hilfe. Der Funkverkehr der deutschen U-Bootflotte im Atlantik wurde auf zwei Arten übertragen. Zum einen waren die Nachrichten verschlüsselt, zum anderen wurden die Nachrichten auch im Klartext übertragen. Das war für die Engländer und die Polen ein großer Vorteil und eine große Hilfe, da sie nun die Nachrichten im Klartext und die gleichen Texte in Geheimschrift vorliegen hatten. Dadurch waren sie in der Lage einige Eigenschaften, die bei der Wahl der Schlüssel berücksichtigt wurden, festzustellen.

So soll es in der deutschen Flotte einen Funker gegeben haben, der so gelangweilt war, dass er immer auf denselben Buchstaben getippt hatte. Die Engländer wussten, dass die Enigma einen Buchstaben nicht mit sich selber verschlüsselt und sie wussten auch, dass die Rotoren sich nach jeder Eingabe ändern. Wenn es also vorkommt, dass jemand immer wieder auf den gleichen Buchstaben tippt, bekommt man eine sehr lange Kette von verschiedenen Buchstaben, die alle Buchstaben enthält bis auf den, welcher getippt wurde. Genau dieses Detail ist einer Mitarbeiterin in der englischen Einheit aufgefallen. Dieser Fall tritt aber nur ein, wenn der Funkspruch nur aus einem Buchstaben besteht, der immer wieder gedrückt wurde. So konnten die Spezialisten nun erkennen, wie die Rotoren der Enigma eingestellt waren. An mehreren Tagen ist sogar der Fall eingetreten, dass die gleichen Grundeinstellungen verwendet wurden. Das hatte den Kryptologen die Arbeit ungemein erleichtert.

Ein weiterer Fehler der Deutschen war, dass die Soldaten in beinahe jedem Funkspruch die Worte "Kaiserreich" und "Vaterland" benutzt hatten. Dies hatten die Kryptologen bereits vermutet, und stellten daraufhin die "native speakers" ein. Das sind Personen, deren Muttersprache Deutsch ist. Diese Personen arbeiteten die verschlüsselten Funksprüche nach diesen Worten ab und so war es möglich, recht schnell den passenden Schlüssel herauszufinden.

Auch nach dem Krieg genoss die Enigma noch den Ruf für höchste Sicherheit. So wurde sie in den Nahen Osten und nach Afrika verkauft wo sie dort teilweise noch bis 1975 benutzt wurde. Heute sind kaum noch Exemplare von der Enigma erhältlich. Sollte doch eine Maschine den Besitzer wechseln, sind meist hohe Geldsummen im Spiel. So wurde im April 2006 eine Enigma für 55.050 € verkaut.

Quellen und Verweise