Details zum Enigma-Rotor - Enigma rotor details

Die Enigma- Chiffriermaschine
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Dieser Artikel enthält technische Details zu den Rotoren der Enigma-Maschine . Um zu verstehen, wie die Maschine verschlüsselt, müssen die aktuelle Position jedes Rotors, die Ringeinstellung und die interne Verkabelung berücksichtigt werden.

Physikalischer Aufbau von Rotoren

Detail der inneren Struktur des Rotors und der Verkabelung im US National Cryptologic Museum

Explosionszeichnung eines Enigma-Rotors			Drei Rotoren in Folge
	gekerbter Ring Markierungspunkt für "A"-Kontakt Alphabet Reifen Plattenkontakte Drahtverbindungen Stiftkontakte gefederter Ringeinstellhebel Hub Fingerrad Sperrrad

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  Die rechte Seite eines Rotors, die die elektrischen Kontakte der Stifte zeigt. Die römische Ziffer V kennzeichnet die Verdrahtung des Rotors.

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  Die linke Seite eines Enigma-Rotors, die die flachen (Platten) elektrischen Kontakte zeigt. Am linken Rand des Rotors ist eine einzelne Wendekerbe sichtbar.

Elektrische Ansicht des Rotors

Die Scrambling-Aktion der Enigma-Rotoren wird für zwei aufeinanderfolgende Buchstaben gezeigt – Strom wird durch die Rotoren geleitet, um den Reflektor herum und wieder durch die Rotoren zurück. Hinweis: Die ausgegrauten Linien stellen andere mögliche Schaltkreise innerhalb jedes Rotors dar, die mit Kontakten an jedem Rotor fest verdrahtet sind.

Kein Buchstabe kann sich selbst zuordnen, eine kryptografische Schwäche, die durch die gleichen Drähte verursacht wird, die für Vorwärts- und Rückwärtsbeine verwendet werden.

Rotorversatz

Der Einfluss der Rotation auf die Rotoren lässt sich an einigen Beispielen demonstrieren.

Nehmen wir als Beispiel den Rotortyp I der Enigma I (siehe Tabelle unten) ohne Ringeinstellungsversatz. Es ist zu sehen, dass einEIN ist codiert als an E, ein B codiert als a K, und ein K ist codiert als an n. Beachten Sie, dass jeder Buchstabe in einen anderen codiert ist.

Im Fall der Reflektoren wird in diesem Beispiel Wide B verwendet (Reflektor B in der Tabelle unten), wobei ein A als Y und das Y als A zurückgegeben wird . Beachten Sie, dass die Leitungen als Schleife zwischen zwei Buchstaben verbunden sind.

Wenn ein Rotor getreten ist, muss der Offset berücksichtigt werden, um zu wissen, was der Ausgang ist und wo er in den nächsten Rotor eintritt.

Befindet sich zB Rotor I in der B- Stellung, kommt ein A an den Buchstaben B, der mit dem K verbunden ist . Aufgrund des Versatzes tritt dieses K in den nächsten Rotor in der J- Position ein.

Mit den Rotoren I, II und III (von links nach rechts), in der breiten B-Reflektor , alle Ringeinstellungen in A-Position , und die Position beginnen AAA , Tippen AAAAA die kodierte Sequenz erzeugen BDZGO .

Ruftoneinstellung

Die Ringeinstellungen oder Ringstellung werden verwendet, um die Position der internen Verdrahtung relativ zum Rotor zu ändern. Sie verändern weder die Kerbe noch den Buchstabenring an der Außenseite. Diese sind am Rotor befestigt. Eine Änderung der Ringeinstellung ändert daher die Position der Verdrahtung relativ zum Wendepunkt und zur Startposition.

Die Ringeinstellung dreht die Verkabelung. Wo Rotor I in der A- Position normalerweise ein A in ein E kodiert , wird es bei einem Ringeinstellungsoffset B -02 in K . kodiert

Wie bereits erwähnt, erfolgen diese Codierungen erst, nachdem die Taste gedrückt wurde und sich der Rotor gedreht hat. Das Aufspüren des Signals an den Rotoren AAA ist daher nur möglich, wenn eine Taste gedrückt wird, während sich die Rotoren in der Position AAZ befanden .

Mit den Rotoren I, II, III (von links nach rechts), in der breiten B-Reflektor , alle Ringeinstellungen in B-Position , und die Position beginnen AAA , Tippen AAAAA die kodierte Sequenz erzeugen EWTYX .

Rotorverdrahtungstabellen

Diese Tabelle zeigt, wie die interne Verdrahtung die rechte Seite des Rotors (mit den Federkontakten) mit der linken Seite verbindet. Jeder Rotor ist eine einfache Ersatzchiffre. Die Buchstaben werden in alphabetischer Reihenfolge aufgelistet. Wenn der erste Buchstabe eines Rotors E ist , bedeutet dies, dass das A mit dem E verbunden ist . Dies bedeutet nicht, dass E mit A verbunden ist ; eine solche Schleifenverkabelung ist nur bei den Reflektoren der Fall.

Terminologie

• Der Reflektor wird auch Umkehrwalze oder aus dem Deutschen Umkehrwalze oder UKW genannt.

Technische Kommentare zu Enigma-Modifikationen 1939-1945.

Schweizer K

1941 wurde den Schweizern bekannt, dass ein Teil ihres Enigma-Verkehrs von den Franzosen gelesen wurde. Es wurde beschlossen, einige Designänderungen vorzunehmen.

• Eine der Modifikationen bestand darin, den Radtritt der Schweizer Armeemaschine zu ändern. Das langsame, linke Rad wurde während des Betriebs stillgesetzt, während das zweite Rad bei jedem Tastendruck schritt.
• Das dritte Rad und das UKW würden auf normale Weise treten, wobei Enigma für das dritte Rad schritt.
• Das feststehende, aber drehbare linke Rad sollte die fehlenden Steckeranschlüsse an der kommerziellen Maschine ausgleichen.

Die Enigma-Maschinen der Schweizer Armee waren die einzigen modifizierten Maschinen. Die erhaltenen Maschinen der Schweizer Luftwaffe weisen keine Veränderungen auf. Auch die Maschinen des diplomatischen Dienstes wurden offenbar nicht verändert.

Umsatzstufenpositionen

Die auf der linken Seite (Plattenverbinderseite) des Rotors positionierte einzelne Wendekerbe löst die Schrittbewegung aus, indem die Sperrzähne des Rades nach links einrasten. Spätere Rotoren hatten zwei Wendekerben. Die folgende Tabelle listet den Wendekerbpunkt jedes Rotors auf.

Normalisierte Enigma-Sequenzen

In den folgenden Beispielen können Sie eine normale Schrittkette und eine Doppelschrittkette betrachten. Die verwendeten Rotoren sind (von links nach rechts) I, II, III, mit Umschlägen auf Q , E und V . Es ist das Verhalten des rechten Rotors, das wir hier beobachten (Umsatz V ).

Normaler Ablauf:

• AAU — normaler Schritt des rechten Rotors
• AAV – rechter Rotor (III) geht in V – Kerbposition
• ABW — rechter Rotor bringt den mittleren Rotor noch einen Schritt weiter
• ABX — normaler Schritt des rechten Rotors

Doppelschrittfolge:

• ADU — normaler Schritt des rechten Rotors
• ADV – rechter Rotor (III) geht in V – Kerbenposition
• AEW — rechte Rotorschritte, mittlerer Rotor (II) einen Schritt weiter, der sich nun in seiner eigenen E-Notch-Position befindet
• BFX — normaler Schritt des rechten Rotors, Doppelschritt des mittleren Rotors, normaler Schritt des linken Rotors
• BFY — normaler Schritt des rechten Rotors

Vierter Rotor

Die 4-Rotor- Maschine Enigma (M4) der Deutschen Marine, die am 1. Februar 1942 für den U-Boot-Verkehr eingeführt wurde.

Die Einführung des vierten Rotors war vorweggenommen worden, weil erbeutetes Material vom Januar 1941 auf die Entwicklung eines vierten Rotorrades Bezug genommen hatte; tatsächlich war die Verkabelung des neuen vierten Rotors bereits ausgearbeitet.

Am 1. Februar 1942 wurden die Enigma-Nachrichten mit einer neuen Enigma-Version verschlüsselt, die in Gebrauch genommen worden war. Das vorherige 3-Rotor-Enigma- Modell wurde modifiziert, wobei der alte Reflektor durch einen dünnen Rotor und einen neuen dünnen Reflektor ersetzt wurde. Das Brechen von Shark auf 3-Rotor-Bomben hätte 50- bis 100-mal so lange gedauert wie eine durchschnittliche Nachricht der Air Force oder Army. Es schien daher, dass effektive, schnelle 4-Rotor-Bomben der einzige Weg nach vorne waren. Codierungsfehler von Chiffrierern ermöglichten es den Briten, die Verkabelung des neuen Reflektors und seines Rotors zu bestimmen.

Verweise

• Mahon, AP (1945), The History of Hut 8 1939–1945 , Kew, Richmond, Surrey, TW9 4DU: National Archives, Reference HW 25/2CS1 Wartung: Standort ( Link )

Externe Links

• enigvar2.pdf
• enigmabombe.htm
• ultraenigmawirings.htm
• g-312.zip