Kryptologie und Datensicherheit - Diskrete Mathematik - Universität ...

2.5 Beispiel: ENIGMAChiffriermaschine, von der deutschen Wehrmacht im 2. Weltkrieg eingesetzt,die 1920 von Arthur Scherbius zunächst für den zivilen Bereich entwickeltwurde. Sie beruht auf polyalphabetischer Verschlüsselung.Funktionsprinzip:• Der Klartext wird über eine Tastatur eingegeben, die mittels elektrischerKontakte Signale an das Steckbrett weiter gibt.• Auf dem Steckbrett kann jede Permutation, die aus 5 (disjunkten) 2erZyklen besteht, geschaltet werden (andere Versionen wurden ebenfallskonstruiert). Damit existieren( 262)( 242)( 222)( 202)( 182)≈ 6 · 10 11 Steckbrettmöglichkeiten.• Auf jeder Walze ist eine Permutation verdrahtet. Nach Eingabe einesZeichens dreht sich die 1. Walze um eine Position, so dass eine neuePermutation entsteht. Nach 26 Drehschritten geht sie wieder in ihreursprüngliche Position und die 2. Walze dreht sich um eine Position.Nach 26 Drehschritten der 2. Walze beginnt die 3. Walze sich um einePosition zu drehen. (Auch andere Versionen mit 4 und 5 Walzen)• Der Reflektor ist eine fest verdrahtete Permutation von 13 disjunkten2er Zyklen.• Auf dem Rückweg werden die Permutationen der 3., 2., 1. Walze nochmalsdurchlaufen. Dadurch wird kein Klartextzeichen auf sich abgebildet.(Dasstellte sich als Schwachpunkt heraus.)Periodenlänge: 26 · 26 · 26 = 17576• Die Ausgabe erfolgt über ein leuchtendes Buchstabenlämpchen.Steckbrett 1. Walze 2. Walze 3. Walze ReflektorAbbildung 6: Schematischer Signallaufplan ENIGMAJe nach Steckbrettverschaltung und Ausgangsstellung der Walzen gibt es damit17576·602350749000 ≈ 1, 06·10 17 viele Schlüssel. Diese wurden zunächst27