Rotor-Chiffriermaschine

Rotor-Chiffriermaschinen (auch: Rotor-Schlüsselmaschinen) sind elektromechanische Verschlüsselungsmaschinen, die zumeist mehrere Rotoren enthalten. Sie waren etwa von 1920 bis 1960 in Gebrauch, insbesondere während der Zeit des Zweiten Weltkriegs (1939-1945) und teilweise noch bis in die Mitte der 1970er Jahre.

Innerer Aufbau eines Rotors: 1 Ring mit Übertragskerbe 2 Markierpunkt des "A"-Kontakts 3 Alphabetring 4 Kontaktplatten 5 Verbindungsdrähte 6 gefederte Kontaktstifte 7 gefederte Sperrklinke für Alphabetring 8 Nabe 9 Handrändel 10 Vortriebszahnrad

Enigma-Rotoren

Nachbau von Heberns elektrischer Rotor-Schlüsselmaschine, der electric code machine

Funktionsweise

Die Rotoren (oft auch als Walzen bezeichnet) sind drehbar angeordnet und ihre Stellung zueinander ändert sich während des Schlüsselvorgangs. An ihren Außenflächen besitzen sie mehrere Kontakte (oft genau 26 für die 26 Großbuchstaben des lateinischen Alphabets), die im Inneren durch isolierte Drähte miteinander verbunden sind. Durch die Drehung der Rotoren wird für jeden Buchstaben des Textes eine unterschiedliche (polyalphabethische) Substitution erzielt. Die kryptographische Sicherheit der Verschlüsselung hängt wesentlich von der Anzahl der verwendeten Rotoren ab, da die Menge der möglichen Substitutionen (auch genannt Schlüsselraum) multiplikativ mit der Anzahl der eingesetzten Rotoren ansteigt.

Bauarten

Eine Variante der Rotormaschinen stellt die Halbrotor-Bauweise nach Boris Hagelin dar, bei der ein Buchstabe zugleich durch zwei parallel geschaltete Halbrotoren mit festem Eingang und veränderlichem Ausgang verschlüsselt wird. Die eigentliche Verschlüsselung wird durch den ungleichmässigen Lauf der Rotoren bewirkt, der durch vier Stiftwalzen mechanisch gesteuert wird. Auch die japanische RED-Maschine verwendet diese Bauart.

Eine der ersten Rotor-Maschinen ist die electric code machine des amerikanischen Erfinders Edward Hugh Hebern. Seine Maschine verfügte nur über einen einzigen Rotor. Weitere bekannte Rotor-Chiffriermaschinen sind die deutsche ENIGMA (mit drei beziehungsweise vier Rotoren), die britische TypeX (auch als Type-X bezeichnet, mit fünf Rotoren), die sowjetische Fialka (deutsch „Veilchen“ mit zehn Rotoren), die schweizerische NEMA (für „Neue Maschine“ mit zehn Rotoren) sowie die amerikanische SIGABA (15 Rotoren).

Die Bauart wurde annähernd zeitgleich in verschiedenen Ländern durch verschiedene Erfinder entdeckt bzw. erfunden. Auch die polnische LCD Lacida und eine Anzahl weiterer Maschinen funktioniert nach dieser Bauweise. Die amerikanische M-209 mit (meist) sechs Stiftwalzen und ihre zivilen Hagelin-Abarten sind dagegen rein mechanische Chiffriermaschinen mit unterschiedlichem Funktionsprinzip, die lediglich in ihrer Anwendung und der erreichten Sicherheit mit den Rotormaschinen direkt vergleichbar sind.

Literatur

• Friedrich L. Bauer: An error in the history of rotor encryption devices. Cryptologia, Juli 1999. Abgerufen: 4. Juli 2008.
• Friedrich L. Bauer: Entzifferte Geheimnisse. Methoden und Maximen der Kryptographie. 3. überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer, Berlin u. a. 2000, ISBN 3-540-67931-6.
• Rudolf Kippenhahn: Verschlüsselte Botschaften, Geheimschrift, Enigma und Chipkarte. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 1999, ISBN 3-499-60807-3.
• Michael Pröse: Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg – Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte. Dissertation Technische Universität Chemnitz, Leipzig 2004. PDF; 7,9 MB.

Siehe auch

• Geschichte der Kryptographie

Rotor-Schlüsselmaschinen

ENIGMA | ENIGMA-G | ENIGMA-M4 | Fialka | Heberns Electric Code Machine | Kryha | Lorenz SZ42 „Tunny“ | M-209 | M-325 | NEMA | PURPLE | Schlüsselgerät 39 | Schlüsselgerät 41 | Siemens T43 | Siemens T52 „Sturgeon“ | SIGABA | T-310/50 | TypeX