Die schlüssel der enigma

3.1 Die Anzahl der möglichen Schlüssel

Wie aus dem mechanischen Aufbau der Enigma bereits hervorgegangen ist, dominiert die Enigmamaschine durch eine immens hohe Anzahl von Schlüsseln. Dies hängt mit den verschiedenen Einstellungsmöglichkeiten zusammen, die ich im Weiteren noch einmal zusammenfassen möchte. Unter jedem Konfigurationsaspekt befindet sich die Formel für den betreffenden Teilfaktor. Alle Teilfaktoren ergeben multipliziert die Anzahl der möglichen Schlüssel.

. Drei oder vier Walzen müssen von bis zu acht ausgewählt und in eine Reihenfolge gebracht werden.
f1 = m = Anzahl der auswählbaren Walzen (bis zu 8)
w = Anzahl der Walzen der Enigma (ohne Reflektor)
. Jede Walze muss in eine Ausgangsstellung gebracht werden.
f2 = 26w
. Die Ringe müssen eingestellt werden. Ein Ring kann auf 26 verschiedene Weisen positioniert werden.
f3 = 26w
. Die Steckerbrettverbindungen müssen vorgegeben werden:

f4 = : 6! : 26 = 100391791500

Die Anzahl der möglichen Schlüssel ist demnach:


Besäße unsere Enigma nun vier Walzen, die wir von acht auswählen müssten, ergäbe sich folgende Rechnung:

Smax = 1680208827064576100391791500 = 35.220.398.852.470.990.878.720.000

Unsere Beispielenigma ließe 35 Quatrillionen mögliche Schlüssel zu. Würde man für das Ausprobieren eines Schlüssels nur 10 Sekunden benötigen, bräuchte man für das Testen aller Schlüssel knapp 700 Millionen mal länger als das Universum alt ist.

3.2 Die Verteilung der Schlüssel im Zweiten Weltkrieg

Um eine chiffrierte Nachricht übermitteln zu können, muss der Empfänger natürlich im Besitz des Schlüssels sein. Außerdem muss gewährleistet sein, dass sich dieser von Zeit zu Zeit ändert, da sich jeder Schlüssel ausfindig machen lässt, sobald genug chiffrierte Nachrichten zur Verfügung stehen.
Deshalb griff man im Zweiten Weltkrieg auf Schlüsselbücher zurück. Diese Schlüsselbücher enthielten die Tagesschlüssel für einen ganzen Monat. Um zu verhindern, dass der Feind zu viele Nachrichten empfing, die mit dem gleichen Tagesschlüssel chiffriert waren, sandte man zu Beginn des Geheimtextes zweimal einen sog. Spruchschlüssel, der mit dem Tagesschlüssel chiffriert war. Diese insgesamt sechs Buchstaben bestimmten die Walzenstellungen, die für den weiteren Text verwendet werden sollten.
Damit wurde die Entschlüsselung der geheimen Botschaften noch mehr erschwert.
Glossar

Caesar-Verschiebung: Chiffrierung, bei der jeder Buchstabe, um eine vorgegebene Anzahl von Buchstaben im Alphabet verschoben wird. Die Verschiebungszahl stellt den Schlüssel dar.
Beispiel: "motor" wird zu "OQVQT" (bei einer Verschiebung von zwei Buchstaben).
Chiffrierung: Buchstabenweise Verschlüsselung ( Codierung).
Codierung: Wortweise Verschlüsselung. Wörter werden durch andere Wörter, Buchstaben oder Symbole ersetzt ( Chiffrierung).
Geheimtext: Verschlüsselter Text.
Häufigkeitsanalyse: Entschlüsselungsverfahren für monoalphabetische
Chiffrierungen. Durch die statistische Buchstabenverteilung der Sprache erschließt der Kryptoanalytiker, welcher Buchstabe für welchen anderen steht.
Klartext: Der originale, unverschlüsselte Text.
Kryptoanalyse: Zerlegung und Auflösung verschlüsselter Nachrichten mit dem Ziel, deren Inhalt zu erschließen.

Kryptographie: Verschlüsselungstechnik.
Monoalphabetische Verschlüsselung: Verschlüsselung, die nur ein Alphabet bzw. einen Schlüssel benutzt. Die Caesar-Verschiebung ist eine klassische monoalphabetische Verschlüsselung. Diese Art der Verschlüsselung lässt sich leicht durch die Häufigkeitsanalyse entschlüsseln.
Polyalphabetische Verschlüsselung: Verschlüsselung, bei der mehrere Alphabete oder Schlüssel zum Einsatz kommen. Siehe Vigenère-Verschlüsselung.
Schlüssel: Die Information, die für die Ver- und Entschlüsselung notwendig ist. Der Schlüssel kann dabei in verschiedensten Formen auftreten: Wörter, Zahlen, sogar ganze Texte.
Vigenère-Verschlüsselung: Verschlüsselung, bei der der Schlüssel durch ein Wort definiert ist, dessen jeweilige Buchstaben Anfangsbuchstaben eines durch Caesar-Verschiebung entstehenden Alphabets bestimmen. Diese Alphabete werden buchstabenweise monoalphabetisch auf die einzelnen Klartextbuchstaben angewandt.
Beispiel: Klartext: adac, Schlüssel: FGHJ, Geheimtext: FJHL.