Enigma-Walzen

Herzstück der Enigma stellt ein Walzensatz dar, der aus einer Eintrittswalze (ETW), modellabhängig drei oder vier drehenden Walzen (Rotoren) sowie einer Umkehrwalze (UKW) besteht.

Die rotierenden Walzen wurden in der Regel nach Vorgabe einer (damals geheimen) „Schlüsseltafel“ aus einem Sortiment von zunächst drei (I bis III), nach 1938 zumeist fünf (I bis V), bei der Kriegsmarine acht (I bis VIII) oder mehr (siehe auch: Enigma M4) unterschiedlich verdrahteten (im Jargon: „geschalteten“) Walzen ausgewählt und in die Maschine eingesetzt.

Wichtig für die kryptographische Sicherheit der Maschine gegen unbefugte Entzifferung war die Geheimhaltung der inneren Verdrahtung der Walzen, was zwar versucht wurde, aber nicht gelang (siehe auch: Kryptanalyse der Enigma). Einige Enigma-Modelle erhielten von den Alliierten, speziell von den britischen Codeknacker in Bletchley Park, bestimmte Decknamen wie Rocket (deutsch: „Rakete“ nach der Dampflokomotive „The Rocket“) für die Reichsbahn-Enigma oder Shark (deutsch: „Hai“) für das Modell M4 beziehungsweise das Schlüsselnetz Triton, innerhalb dessen es eingesetzt wurde.

Bei jeder Walze befinden sich auf der rechten Seite 26 gefederte Kontaktstifte. Auf der linken Seite der rotierenden Walzen sind es 26 Kontaktplättchen. Innerhalb der Walze ist jeweils ein Stift mit einer Platte durch einen isolierten Draht verbunden (im Bild grün), und zwar scheinbar regellos und bei jeder Walze unterschiedlich.

Außen sind die Walzen mit Zahlen (01–26) beziehungsweise Buchstaben (A–Z) beschriftet. Letzteres zog die Kriegsmarine vor (siehe auch: Enigma‑M), während bei Heer und Luftwaffe die Zahlennummerierung verwendet wurde (siehe auch: Enigma I).

Die folgende Tabelle listet die interne Verdrahtung der Walzen, im damaligen Jargon als „Walzenschaltung“ bezeichnet, für die unterschiedlichen Modelle der Schlüsselmaschine Enigma auf (Abkürzungen: ETW = Eintrittswalze, UKW = Umkehrwalze).

Mit nur wenigen Ausnahmen wurden die angegebenen Walzenverdrahtungen niemals verändert. (Was einen erheblichen Verzicht an kryptographischen Komplikationen bedeutete.) Zu den seltenen Ausnahmen zählten Maschinen für Kunden, die ausdrücklich exklusiv verdrahtete Walzen wünschten.^[2] Auch für spezielle Anwendungsfelder der Maschine, wie beispielsweise im diplomatischen Dienst, insbesondere für deutsche Militärattachés in verbündeten oder neutralen Staaten, wurden Walzensätze mit eigenen Walzenverdahtungen gefertigt, genannt „Sonderschaltungen“. In der Regel betraf dies nur die Verdrahtung der Rotoren (I bis III oder I bis V) und nicht die UKW, die ihre bekannte Verdrahtung (siehe UKW B) behielt. Jedoch gab es auch Ausnahmen, wie beispielsweise bei der in den 1980er-Jahren im Haus eines ehemaligen Geheimdienstmitarbeiters gefundenen Sondermaschine mit der Typbezeichnung 17401S/jla/43.^[3] Dabei ist „17401“ die Seriennummer der Maschine, ergänzt um „S“ (vermutlich für „Sonder“), „jla“ das codierte Fertigungskennzeichen für das Herstellerwerk Heimsoeth & Rinke, und „43“ das Herstelljahr, also 1943.

Häufig wurden diese besonderen Walzensätze mit Namen aus dem damaligen deutschen Buchstabieralphabet, also Anton, Berta, Cäsar, Dora, Emil oder Friedrich gekennzeichnet oder mithilfe von griechischen Buchstaben wie α (Alpha), β (Beta), γ (Gamma) oder δ (Delta). Zu den bekannten Enigma-Maschinen mit Sonderschaltung gehören die dreißig sogenannten „Delta-Maschinen“ mit den Seriennummern A 16081 bis A 16110. Im Juli 1945 gelang es einer Gruppe des amerikanischen Target Intelligence Committee (TICOM) eine solche Delta-Maschine in Zagreb zu finden, die im Krieg vom dortigen deutschen Militärattaché benutzt worden war, um mit Berlin (Attachéabteilung im OKH) zu kommunizieren.^[4]

Zu den Enigma mit Sonderschaltungen gehören die Exemplare mit den Seriennummern B201 bis B224, wie die im Bild, die vermutlich für den Einsatz im Führerhauptquartier bestimmt waren.^[5]

Linke Seite einer Walze. Links am Rand ist die Übertragskerbe zu erkennen.

Rechte Seite einer Walze. Die römische Zahl „V“ kennzeichnet diese Walze.

Abhängig von der Position der Übertragskerbe, die sich bei den verschiedenen Walzen an unterschiedlichen Stellen befindet, dreht sich die im Walzensatz jeweils links benachbarte Walze genau dann um eine Position weiter (Walzenübertrag), wenn im Walzenfenster der rechts davon befindlichen Walze ein ganz bestimmter Buchstabe erscheint. Für die Walzen I bis V hatten sich die Codeknacker in Bletchley Park den (sprachlich unsinnigen) Merkspruch „Royal Flags Wave Kings Above“ gebildet, der in dieser Reihenfolge den jeweiligen Buchstaben nennt, der stets im Sichtfenster erscheint, nachdem ein Übertrag auf die nächste Walze erfolgt ist.

Bei der Umkehrwalze D (auch: Umkehrwalze Dora, Abkürzung: UKW D, von den Briten „Uncle Dick“ genannt) handelt es sich um eine spezielle UKW, die sich dadurch auszeichnet, dass ihre Verdrahtung – im Gegensatz zu allen anderen Walzen der Enigma – durch den Benutzer schlüsselabhängig geändert werden konnte. Sie wurde ab dem 1. Januar 1944 von der deutschen Luftwaffe für die Enigma I in einigen Schlüsselkreisen in Frankreich und Norwegen eingesetzt.

Eine bedeutende Innovation, die die kryptographische Sicherheit der Enigma erheblich verbessert hätte, die aber zu spät kam, um während des Krieges noch eingesetzt werden zu können, waren die sogenannten „Lückenfüllerwalzen“ (Foto siehe unter Weblinks). Diese neuartigen Rotoren erlaubten es „an jeder Walze Schaltlücken beliebig nach Art und Zahl einzustellen“.^[7] Die Einstellungen hätten schlüsselabhängig verändert werden können und so wesentlich zur kryptographischen Stärkung der Maschine beigetragen. Das amerikanische Target Intelligence Committee (TICOM) konfiszierte gegen Ende des Krieges sämtliche Informationen über die Lückenfüllerwalze und hielt sie für viele Jahre sorgsam unter Verschluss. Falls sie in ausreichender Stückzahl hätte gefertigt und eingesetzt werden können, so wären die britischen Codeknacker vermutlich aus dem Rennen gewesen, insbesondere, wenn es, wie geplant, gelungen wäre, die Lückenfüllerwalze in Kombination mit der Umkehrwalze D einzusetzen.^[8]

• Friedrich L. Bauer: Entzifferte Geheimnisse. Methoden und Maximen der Kryptologie. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer, Berlin u. a. 2000, ISBN 3-540-67931-6.
• David H. Hamer: G-312. An Abwehr Enigma. Cryptologia. Rose-Hulman Institute of Technology. Taylor & Francis, Philadelphia PA 24.2000,1 (Januar). ISSN 0161-1194 PDF; 1,1 MB (Memento vom 11. Juni 2007 im Internet Archive)
• David H. Hamer et al.: Enigma Variations: An Extended Family of Machines. Cryptologia. Rose-Hulman Institute of Technology. Taylor & Francis, Philadelphia PA 22.1998,1 (Juli). ISSN 0161-1194 PDF; 0,1 MB (Memento vom 1. September 2007 im Internet Archive)
• Francis Harry Hinsley, Alan Stripp: Codebreakers - The inside story of Bletchley Park. Oxford University Press, Reading, Berkshire 1993. ISBN 0-19-280132-5
• Philip Marks, Frode Weierud: Recovering the wiring of Enigma's Umkehrwalze A. PDF; 0,2 MB (Memento vom 11. Juni 2007 im Internet Archive)
• Anders Wik: Enigma Z30 retrieved. Cryptologia, 2015, doi:10.1080/01611194.2015.1055387.

• Ansicht einer zerlegten Enigma-Walze.
• Foto einer Lückenfüllerwalze.
• Crypto Museum (englisch).
• Enigma Rotors – Class Identification and Wiring (englisch).
• Virtual Bletchley Park (englisch).
• Lückenfüllerwalze im Crypto Museum (englisch).
• Interrogation of Dr. Otto Buggisch of OKW/Chi. TICOM-Dokument, 1945 cryptomuseum.com (englisch, PDF; 3,6 MB) S. 4.
• Fuensanta, Espiau und Weierud: Spanish Enigma: A History of the Enigma in Spain. cryptocellar.org (englisch, PDF; 650 kB).

1. ↑ Anders Wik: Enigma Z30 retrieved. Cryptologia, 2015, S. 4. doi:10.1080/01611194.2015.1055387.
2. ↑ José Ramón Soler Fuensanta, Francisco Javier López-Brea Espiau und Frode Weierud: Spanish Enigma: A History of the Enigma in Spain. Cryptologia. Rose-Hulman Institute of Technology. Taylor & Francis, Philadelphia PA 34.2010,4 (Oktober), S. 310. ISSN 0161-1194.
3. ↑ Sonder Enigma im Crypto Museum (englisch), abgerufen am 31. Januar 2019.
4. ↑ José Ramón Soler Fuensanta, Francisco Javier López-Brea Espiau und Frode Weierud: Spanish Enigma: A History of the Enigma in Spain. Cryptologia. Rose-Hulman Institute of Technology. Taylor & Francis, Philadelphia PA 34.2010,4 (Oktober), S. 313. ISSN 0161-1194.
5. ↑ Manufacture of Enigma Machines by Heimsoeth and Rinke, Berlin. TICOM-Report M-13 (englisch) vom 17. November 1945, S. 206, abgerufen am 29. März 2021 in Crypto Cellar Research.
6. ↑ Anders Wik: Enigma Z30 retrieved. Cryptologia, 2015, S. 3. doi:10.1080/01611194.2015.1055387.
7. ↑ Michael Pröse: Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg – Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte. Dissertation Technische Universität Chemnitz, Leipzig 2004, S. 43f.
8. ↑ Army Security Agency: Notes on German High Level Cryptography and Cryptanalysis. European Axis Signal Intelligence in World War II, Vol 2, Washington (D.C.), 1946 (Mai), S. 2. Abgerufen: 24. August 2018. PDF; 7,5 MB (Memento vom 11. Juni 2014 im Internet Archive)