Wie Alan Turings Code-Entschlüsselungsmaschine wirklich funktionierte
Die Enigma-Maschine konnte eine Nachricht auf Milliarden verschiedene Arten verschlüsseln. Turings Bombe riet nicht die Antwort – sie eliminierte jede Einstellung, die unmöglich richtig sein konnte.
Die Enigma-Maschine des deutschen Militärs sah aus wie eine überdimensionale Schreibmaschine, aber im Inneren war sie eine elektromechanische Rätselbox: eine Tastatur, die über eine Reihe von Rotoren und ein Steckerbrett mit einer Lampentafel verbunden war. Tippte man einen Buchstaben, durchlief das elektrische Signal die aktuelle Verdrahtung der Rotoren und beleuchtete einen anderen Buchstaben auf der Lampentafel – das war die verschlüsselte Ausgabe. Da die Rotoren selbst bei jedem Tastendruck ihre Position änderten, konnte derselbe Buchstabe, zweimal hintereinander getippt, zwei völlig unterschiedliche Lampen aufleuchten lassen. Die Anzahl der möglichen Startkonfigurationen ging in die Milliarden, und deutsche Bediener änderten die Einstellungen täglich.
Die Entschlüsselung der Enigma war nicht zuerst eine britische Leistung. In den 1920er und 1930er Jahren fanden polnische Mathematiker – hauptsächlich Marian Rejewski – heraus, wie man Schwachstellen in einer früheren, einfacheren Version der Chiffre ausnutzen konnte, und bis 1938 hatten sie eine Maschine namens „Bomba“ gebaut, um die Suche nach den täglichen Einstellungen zu beschleunigen. Im Juli 1939, Wochen vor Kriegsbeginn, übergab der polnische Geheimdienst Großbritannien und Frankreich alles, was sie hatten: rekonstruierte Enigma-Maschinen und detaillierte Notizen zu ihren Methoden. Es war ein Vorsprung, keine fertige Lösung – die Deutschen hatten inzwischen zusätzliche Rotoren hinzugefügt und ihre Verfahren verschärft, was die polnische Bomba fast sofort nach ihrer Ankunft in Großbritannien obsolet machte.
Was die Bombe tatsächlich tat
In Bletchley Park entwarfen Alan Turing und sein Kollege, der Mathematiker Gordon Welchman, eine neue Maschine, die von der British Tabulating Machine Company gebaut und als Bombe bekannt wurde. Sie entschlüsselte eine Nachricht nicht direkt. Stattdessen verließen sich die Codeknacker auf einen „Crib“ – eine Vermutung über ein Wort oder eine Phrase, die wahrscheinlich irgendwo in einer Nachricht vorkommen würde, wie ein routinemäßiger Wetterbericht oder eine Standard-Verabschiedung. Aufgrund einer Eigenart im Design der Enigma konnte ein Buchstabe niemals als er selbst verschlüsselt werden, sodass ein Crib, der Buchstabe für Buchstabe mit dem Chiffretext übereinstimmte, gegen jede mögliche Rotoreinstellung getestet werden konnte. Die Bombe arbeitete diese Einstellungen mechanisch und elektrisch durch, und in dem Moment, in dem eine Einstellung einen logischen Widerspruch hervorbrachte – der Crib konnte unter dieser Konfiguration einfach nicht wahr sein – eliminierte die Maschine sie und fuhr fort. Was nach dem Durchlaufen der Möglichkeiten übrig blieb, war eine kleine Anzahl von Einstellungen, die es wert waren, von Hand überprüft zu werden.
Die Herstellung der Hinweise
Gute Cribs waren nicht immer verfügbar, daher konstruierten Codeknacker sie manchmal. In einer dokumentierten Taktik verminte die Royal Air Force absichtlich ein Gewässer, das die Deutschen bereits geräumt hatten, in der Erwartung, dass die deutsche Marine die neuen Minen in einer Nachricht melden würde. Da die Codeknacker bereits grob wussten, was ein frischer Minenfeldbericht sagen würde, wurde diese erwartete Phrase zum Crib. Es ist eine Erinnerung daran, dass die Arbeit von Bletchley Park nicht rein mathematisch war – sie kombinierte logische Deduktion mit einem Arbeitswissen über die deutsche Militärroutine. Mitte 1940 ermöglichte diese Kombination Bletchley das Lesen deutscher Luftwaffensignale, und Turing leitete persönlich Hut 8, die Abteilung, die die weitaus schwierigere deutsche Marine-Enigma knackte, die strengere Verfahren als die anderen Zweige verwendete.
Als illustrierte Geschichte erzählt
Häufig gestellte Fragen
Hat Alan Turing die Bombe ganz allein erfunden?
Nein. Turing entwarf sie zusammen mit seinem Kollegen, dem Mathematiker Gordon Welchman aus Bletchley Park, und die gesamte Anstrengung baute auf früheren Arbeiten polnischer Kryptographen auf, die in den 1930er Jahren eine einfachere Version der Enigma entschlüsselt und ihre Methoden im Juli 1939, Monate vor Kriegsausbruch, mit Großbritannien geteilt hatten.
Hat die Bombe Nachrichten von selbst entschlüsselt?
Nicht direkt. Sie schloss unmögliche Rotoreinstellungen aus, indem sie diese gegen einen bekannten oder vermuteten Klartext, einen sogenannten Crib, testete und logische Widersprüche nutzte, um falsche Antworten zu eliminieren. Nachdem die Bombe die Möglichkeiten eingegrenzt hatte, bestätigten und entschlüsselten die Codeknacker die Nachricht immer noch von Hand.
Warum wusste niemand so lange nach dem Krieg von dieser Arbeit?
Die britische Regierung hielt die Bemühungen zur Entschlüsselung der Enigma fast dreißig Jahre nach 1945 geheim, teilweise weil einige erbeutete Enigma-Maschinen unwissentlich von anderen Regierungen verwendet wurden, die Großbritannien überwachte. Turing und seine Kollegen aus Bletchley Park erhielten in dieser Zeit keine öffentliche Anerkennung für ihre Kriegsarbeit.