Moderne Verschlüsselung ist komplex, aber ihre Wurzeln sind überraschend einfach. Im Kern ist eine Produktverschlüsselung lediglich eine Möglichkeit, die Sicherheit zu erhöhen. Sie nehmen ein einfaches Dokument, verschlüsseln es einmal und verschlüsseln das Ergebnis dann erneut. Durch die Kombination von zwei oder mehr grundlegenden Substitutions- oder Transpositionsmethoden entsteht eine Wand, die wesentlich schwerer zu durchbrechen ist als eine einzelne Schicht.
In der Ära vor Computern verließen sich Kryptographen stark auf diese Technik. Sie hatten keine Algorithmen, um die schwere Arbeit zu erledigen. Stattdessen verwendeten sie wortbasierte Schlüssel und rechteckige Matrizen, um Daten zu mischen. Eine beliebte Variante war das Fraktionierungssystem. So funktionierte es: Zuerst tauschen Sie Symbole im Klartext gegen mehrere neue Symbole aus. Wenn Sie einzelne Buchstaben in Paare umwandeln, spricht man von einer biliteralen Chiffre. Anschließend wenden Sie einen letzten Transpositionsschritt an. Diese letzte Stufe wird oft als Superverschlüsselung bezeichnet.
Das bekannteste Beispiel hierfür war die ADFGVX-Chiffre. Die deutsche Armee setzte es im Ersten Weltkrieg ein. Es handelte sich um eine Feldchiffre, die Substitution und Transposition auf eine ebenso clevere wie tödliche Weise kombinierte.
Der ADFGVX-Mechanismus
Das ADFGVX-System verwendete eine 6×6-Matrix. Dieses Raster behandelte die 26 Buchstaben des Alphabets und die 10 Ziffern. Jedes Zeichen in der ursprünglichen Nachricht wurde durch ein aus diesem Satz ausgewähltes Symbolpaar ersetzt: A, D, F, G, V und X. Dadurch entstand die biliterale Chiffre.
Aber die Verschlüsselung hörte hier nicht auf. Die resultierenden Paare wurden in ein rechteckiges Array geschrieben. Der letzte Schritt war eine Routenverschlüsselung. Soldaten lasen die Spalten in einer bestimmten Reihenfolge, die durch ein Schlüsselwort bestimmt wurde. Durch diese Transposition wurde der bereits ersetzte Text durcheinander gebracht. Dadurch wurde die Nachricht für jeden, der die Matrix und das Schlüsselwort nicht kannte, nahezu unverständlich.
Die ADFGVX-Chiffre war eine der berühmtesten Feldchiffren aller Zeiten.
Warum es wichtig war
Dies war nicht nur eine akademische Übung. Es handelte sich um Geheimdienstinformationen auf dem Schlachtfeld. Die Deutschen vertrauten diesem System. Sie hielten die Kombination von Substitution und Transposition für sicher. Eine Zeit lang war es so. Durch die Schichtung entstand aber auch eine vorhersehbare Struktur. Diese Struktur wurde zum Schlüssel zu ihrem Untergang.
Im Jahr 1918 knackte der französische Kryptoanalytiker Georges J. Painvin den Code. Er hatte keinen Supercomputer. Er nutzte statistische Analysen und Mustererkennung. Painvin identifizierte kritische Schwachstellen in der Art und Weise, wie die deutsche Armee die Chiffre nutzte. Sein Erfolg hatte unmittelbare und verheerende Auswirkungen. Den Ausschlag gab die Zweite Schlacht an der Marne.
Das Vertrauen der Bundeswehr in ihre Produktchiffre brach zusammen. Die Schichtung, die ihre Kommunikation schützen sollte, machte sie stattdessen anfällig für einen erfahrenen menschlichen Analysten. Painvins Arbeit zeigte, dass selbst komplexe manuelle Systeme Grenzen haben. Es hat sich gezeigt, dass unabhängig von der Anzahl der hinzugefügten Ebenen die zugrunde liegende Methode einen Fehler aufdeckt.
Wir verwenden auch heute noch dieselbe Grundlogik. Bei der Softwareverschlüsselung sind immer noch Algorithmen geschichtet. Aber jetzt wird das „Produkt“ durch Silikon und nicht durch Papiergitter gehandhabt. Das Prinzip bleibt jedoch dasselbe. Mehr Schichten können mehr Sicherheit bedeuten. Sie können aber auch mehr Komplexität bedeuten. Und in der Komplexität passieren Fehler.
Die ADFGVX-Verschlüsselung ist mittlerweile ein Relikt. Aber seine Geschichte ist immer noch relevant. Es erinnert uns daran, dass es bei Sicherheit nicht nur um die Tools geht
