Enigma to Thank you Letterbox Hybrid

Mystery:
Difficulty:
Terrain:
Tool:

Dieser Cache soll vor allem eines sein: Ein großes

  Enigma to go – Multi (GC9XKBQ)

  Enigma by night (NC) – Letterbox-Hybrid (GCA1HBD)

  Enigma by day – Tradi … keine Ahnung, habe ich nie gesehen. 🤷‍♂️

  Enigma & Co. – Lab-Runde (Link)

  Enigma to play – WIG (GCA2WE8)

  Enigma to know – Mystery, die Königsklasse! (GCA516Q)

und jetzt auch noch ein Event „Enigma on tour“. Also Danke schön für diese Cache-Reihe und die Mühe bei der Erstellung, danke für das sehr interessante Thema – somit „Enigma to Thank you“!

Mein Interesse an diesem Thema ist auch der Grund meines vielleicht etwas als überkritisch zu verstehenden Kommentars in meinem Log beim ersten Cache dieser Reihe. Ich schrieb dort „Ich hätte mich bei der Umsetzung der Funktionsweise der Enigma auf Klopapier … doch noch etwas mehr an der echten Funktionsweise orientiert…“.

Daher ist der zweite Grund für diesen Cache auch meine eigene Grundeinstellung und Anspruch

Mich reizte die Herausforderung, mit dem gleichen Ansatz der papierenen Enigma-to-go näher an die wirkliche Arbeitsweise der Enigma zu kommen. Denn die Umsetzung hier in dieser Cache-Reihe hat einen Nachteil: Es entsteht immer eine monoalphabetische Substitution. Damit ist gemeint, dass die Verschlüsselung oder Entschlüsselung eines Buchstabens immer den gleichen (Ziel-)Buchstaben ergibt. An dem Beispiel aus der Bastelanleitung wird dies deutlich: Bei gleicher Ringreihenfolge wird aus einem „W“ eben immer eine „3“, egal wo im Text das „W“ auftaucht. Damit ist dies eine sehr leicht zu knackende Verschlüsselung und das ist eben nicht die Funktionsweise der Enigma.

Bei der richtigen Enigma wird vielmehr jeder Buchstabe immer auf unterschiedliche Buchstaben ver/entschlüsselt, abhängig von der Position im Text (das Problem durch die Umkehrwalze mal ignoriert). Man spricht dann von einer polyalphabetischen Substitution. Das ist es, was die Enigma ausmacht und das ist der Grund, warum die Enigma-Verschlüsselung zu ihrer Zeit so enorm stark war.

Schauen wir es uns mal an: Man nehme eine papierene Enigma-to-go (habt Ihr ja per se schon alle, ansonsten Bastelanleitung in einem der obigen Alaudic-Caches).

Vorbereitung:

Zuerst müsst Ihr leider an dem Ring 5 ein paar kleine „Korrekturen“ durchführen. Schaut bitte auf das folgende Bild (click für größer) – beim Ring 5 müssen an vier Stellen andere Buchstaben eingetragen werden. Vorher waren hier mehrfach gleiche Buchstaben aufgeführt, das würde zu einem nicht-eindeutigen Ergebnis führen. Schnappt Euch also einfach einen Stift und malt am Ring 5 rum. Einen Original-Ring 5 könnte Ihr Euch bei Bedarf ja immer nochmal basteln. Ich wollte so nahe wie möglich an der Bastelanleitung von Alaudic bleiben.

Jetzt kann es losgehen, zuerst Einstellen des Startzustands:

Zu Beginn muss die Enigma-to-go auf einen festgelegten Startzustand gestellt werden. Dazu muss die Ringauswahl und -reihenfolge, sowie die Startstellung der Ringe bekannt sein. Hier im Beispiel ist dies Ring 1, Ring 2 und Ring 3 mit der Startstellung „W“, „D“ und „O“.

Wählt die Ringe aus und dreht sie an der Enigma-to-go auf diese Startstellung.
Nehmt Euch dann einen Stift und streicht quer über die Klopapierrolle und die drei Ringe, so wie auf dem Bild als roter Strich dargestellt. Damit könnt Ihr diese Stellung immer erkennen.

ACHTUNG: Dies im Bild ist ein Beispiel! Die richtige Ringauswahl/-reihenfolge und Startstellung der Ringe für diesen Cache findet Ihr an den obigen Listingkoordinaten an der großen vertikal ausgerichteten Ringachse.

Bei der richtigen Enigma wurde dieser Startzustand mit einem Codebuch ermittelt und je Tag anders eingestellt.

Dann die Entschlüsselung:

Das Verfahren der Entschlüsselung besteht immer aus zwei Schritten: Weiterschalten der Ringe und Ablesen des Buchstabens.

1. Weiterschalten der Ringe (blauer Pfeil):
   Der linke Ring wird immer um eine Position nach oben gedreht. Wenn man später einmal rum ist (deshalb der rote Strich quer drüber), wird bei der nächsten Drehung auch der mittlere Ring rechts davon eine Position mitgedreht. Da es bei der Enigma-to-go 28 Stellen auf einem Ring gibt, dreht sich der mittlere Ring also um eine Position für je 28 Einzelschritte des linken Rings.
   Cacher aus meiner Generation erinnern sich vielleicht noch an die mechanischen Kilometerzähler in den Autos, wo auch jeweils die nächsthöhere Stelle mitgedreht wurde, sobald eine 0 erreicht wurde. Genau so funktioniert das Weiterschalten bei der Enigma.

2. Ablesen (grüne Pfeilfolge):
   Ohne die Stellung der Ringe zu verändern, wird jetzt auf dem linken Ring der Buchstabe gesucht, den es zu entschlüsseln gilt. Im Beispiel ist dies ein „G“. Derselbe Buchstabe muss auf der rechten Seite des selben Ringes gefunden werden. Genau an dieser Stelle geht man auf den nächsten (jetzt mittleren) Ring und nimmt den Buchstaben dort an dieser Position, hier ein „P“. Genau wie vorher wird auf dem mittleren Ring die Position dieses „P“ in der rechten Seite gesucht. An dieser Stelle geht man schließlich auf den dritten, rechten Ring und findet dort ein „R“. Zum Schluss machen wir es uns einfach und nehmen auf dem rechten Ring einfach den Buchstaben ganz rechts als Ergebnis – Im Beispiel wird insgesamt also aus dem „G“ eine „7“.

3. Wiederholung:
   Schritte 1) und 2) für jeden Buchstaben bis zum Ende der verschlüsselten Nachricht.

Wichtig: Auch beim ersten Buchstaben, immer erst Weiterschalten, dann Ablesen. Und die Ringe nicht außer der Reihe verdrehen, sonst kommt Ihr durcheinander und dann wird’s schwierig.

Ihr seht, dass sich durch das Weiterschalten der Ringe immer neue Kombinationen an den Übergängen zwischen den Ringen ergeben. Und diese veränderten Übergänge sorgen eben dafür, dass ein „W“ nicht immer eine „3“ ergibt. Hierdurch entsteht die Verschlüsselungsstärke.

Nun, langer Text, hier ist endlich Eure Aufgabe:

Ich verstehe natürlich, dass Alaudic diese doch deutlich komplexere Vorgehensweise für ihre Caches nicht verwendete. Aber als Extra-Abschluss der Reihe darf es doch ruhig ein wenig herausfordernder sein, oder? Man kann es auch so sehen, dass ich den Hannoveraner Cachern durchaus was zutraue!

Diese Rätselversion bildet nun den essenziellen Kern der Enigma-Konstruktion nach. Ausgelassen habe ich das Steckerbord, die Eintrittswalze und vor allem die Umkehrwalze. Letztere war ein grober Konstruktionsfehler und die Hauptursache für den Erfolg der polnischen und britischen Codeknacker rund um Alan Turing. Ihr seht, hier gibt es noch Potential für eine D5-Variante.

Viel Spaß!

Update, Fortsetzung der Aufgabe:
Aufgrund der Geschehnisse am 10.12.2023, folgt ein zweiter Teil.

Alle Punkte sind nur Platzhalter zur Formatierung. Auf den Papier-Ringen gibt es ja, ebenso wie auch auf den Rotoren der echten Enigma, keine Satzzeichen.