Die Chiffriermaschine Enigma -...
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Die Chiffriermaschine Enigma
Seminar Kryptographie und SicherheitHannes Schwarz
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bersicht
Geschichte der Enigma
Aufbau und Prinzip
Bedienung
Strken und Schwchen
Entschlsselung
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Geschichte der Enigma
Arbeitsprinzip von Edward Hugh Hebern
23. Februar 1918 Patentanmeldung durch Dr. Arthur Scherbius
1923 stellte die Chiffriermaschinen AG die Enigma in Bern vor
1929 starb Scherbius bei einem Reitunfall
Willi Korn bernahm Entwicklung
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Geschichte der Enigma
Ende der 20er verschwand Enigma vom Markt (Militr)
Erfolg durch Aufrstungsprogramme der Nazis
1934 kauften Dr.Rudolf Heimsoeth und Elsbeth Rinke die Firma
Zwischen 30.000 und 200.000 produzierte Maschinen
Erfolgreichstes Modell: Enigma I
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Aufbau und Prinzip
3 wichtige Baueinheiten
Tastatur
Lampenfeld
Verschlsselungseinheit
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Aufbau und Prinzip
Verschlsselungseinheit
3 austauschbare Walzen
Ringe
Umkehrwalze
Steckerbrett
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Aufbau und Prinzip
Linke Seite einer Walze Rechte Seite einer Walze
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Aufbau und Prinzip
Querschnitt einer Walze
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Aufbau und Prinzip
Die Walzen
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Aufbau und Prinzip
Die Enigma I
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Aufbau und Prinzip
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Bedienung
Tagesschlssel aus Codebuch
Maschine einstellen
Spruchschlssel whlen (3 Buchstaben) z.B. ABC
Spruchschlssel verdoppeln - ABCABC
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Bedienung
Spruchschlssel chiffriert bertragen
Walzen auf Spruchschlssel stellen
Nachricht chiffrieren und bertragen
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Strken der Enigma
polyalphabetische Substitution
kein Sprachsystem erkennbar
riesiger Schlsselraum ca. 77 Bit
Fr die damalige Zeit portabel (ca. 20kg)
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Schlsselraum
Walzenlage (5*4*3)*2 120
Ringe 262 676
Grundstellung 263 17576
Steckerverbindung (10) 150.738.274.937.250
120 676 17576 150.738.274.937.250 = 214.917.374.654.501.238.720.000
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Schwchen der Enigma
Umkehrwalze
fixpunktfreie Permutation
Verfahren involutorisch
Schlsselaustausch mit Codebchern
Die Regelungswut der Wehrmacht
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Schwchen der Enigma
Verbote der deutschen Stellen
keine Walzenfolge wurde zweimal im Monat benutzt
keine Walze an der selben Stelle an zwei Tagen
zwei aufeinanderfolgende Buchstaben durften nicht gesteckert werden
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Beispiel
4 Buchstaben - ABCD
4! = 24 verschiedene Alphabete
ABCD ABDC ACBD ACDB ADBC ADCBBACD BADC BCAD BCDA BDAC BDCACABD CADB CBAD CBDA CDAB CDBADABC DACB DBAC DBCA DCAB DCBA
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Beispiel
Alle Alphabete ohne Fixpunkte
ABCD ABDC ACBD ACDB ADBC ADCBBACD BADC BCAD BCDA BDAC BDCACABD CADB CBAD CBDA CDAB CDBADABC DACB DBAC DBCA DCAB DCBA
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Beispiel
Alle nicht involutorischen Flle streichen
ABCD ABDC ACBD ACDB ADBC ADCBBACD BADC BCAD BCDA BDAC BDCACABD CADB CBAD CBDA CDAB CDBADABC DACB DBAC DBCA DCAB DCBA
Es bleiben noch 3 mgliche Alphabete brig
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Entschlsselung
1927 polnischer Zoll beschlagnahmt zivile Enigma
1930 Rejewski stellt Enigma-Gleichung auf
Spion H.T. Schmidt bergibt Geheimdokumente an Frankreich
bergabe der Dokumente an Polen
Rejewski enttarnt doppelten Spruchschlssel
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Entschlsselung
1933 Enigma I-Verfahren gebrochen
mit Schmidts Material wurden Nachrichten entschlsselt
Bis 1936 Walzenwechsel nur 1/4 jhrlich
1937 Polen entwickeln Cyclometer
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Entschlsselung
1938 ndert sich Betriebsvorsschrift
1938 Polen entwickeln Bomba
Dezember 1938 Einfhrung der 5 Walzen
Polnisches Verfahren nutzlos
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Entschlsselung
Juli 1939 historisches Treffen der Polen, Englnder und Franzosen
bergabe von Nachbauten und allen Dokumenten
Turing konstruierte 1940 Turing-Bombe
Mai 1940: Deutsche chiffrieren Spruchschlssel nur einmal
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Entschlsselung
Die Turing Bombe
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Entschlsselung
Die Turing Bombe
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Entschlsselung
Turing Bombe simulierte alle mglichen Walzen
Erfolg der Turing Bombe durch erwartete Wrter (cribs)
Wie kam man zu diesen Wrtern ?
Geheimtext-Geheimtext-Kompromittierung (kiss)
stereotyp abgefasste Funksprche
Kreativitt der Englnder (Gartenpflege)
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Entschlsselung
BHNCTEETKOBIIODWFBTZGCYEHQQJTWOYNBDXHQBALHTSSDPWGWWETTER WETTER WETTER WETTER ....
TEWWER
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Entschlsselung
Februar 1942 wurde auf U-Booten Enigma M4 eingefhrt
Black-out bis November
November 1942 erbeutet englische Marine das U-Boot U-559 und dessen Geheimunterlagen
1943 ca. 80.000 Nachrichten/Monat entschlsselt
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Zusammenfassung
Kein Zeichen wird in sich selbst berfhrt
Spruchschlssel wurde zweimal hintereinander an den Anfang geschrieben
stereotype Nachrichten z.B. ANX am Anfang
Grundschlssel wurden durch militrische Eroberungen bekannt
gleiche Nachricht mit 2 Verfahren chiffriert
Viel Material durch starken Einsatz der Enigma
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Nach 1945...
Deutschland und Schweiz produzierten noch Enigmas
Verkauf nach Sdafrika, Sdamerika, Naher Osten
Ansonsten leider wenig bekannt
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Die Enigma
Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit.