Schlüsselgerät 41
Das Schlüsselgerät 41 (SG‑41) (Spitzname: Hitlermühle) ist eine mechanische Schlüsselmaschine. Gegen Ende des Zweiten Weltkriegs wurde es in relativ geringer Stückzahl von der deutschen Abwehr (Geheimdienst) eingesetzt.<ref name="NSA-German-S25">NSA: German Cipher Machines of World War II, S. 25.</ref>
Geschichte
Das Schlüsselgerät 41 wurde im Auftrag des Heereswaffenamts (OKH/Wa Prüf 7/IV)<ref name="Pröse-S64">Michael Pröse: Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg – Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte, Dissertation Technische Universität Chemnitz, Leipzig 2004, S. 64.</ref> unter Mitarbeit des deutschen Kryptologen Fritz Menzer (1908–2005) entwickelt<ref name="Batey-S212">Mavis Batey: Dilly – The Man Who Broke Enigmas, Dialogue, 2011, S. 212, ISBN 978-1906447151</ref> und von der Firma Wanderer, einem damals führenden Hersteller von Schreibmaschinen, in Chemnitz gebaut. Das SG‑41, dessen Name auf einen Konstruktionsbeginn im Jahr 1941 hinweist, wurde wegen der seitlich angebrachten Kurbel (Bild) auch als „Hitlermühle“ bezeichnet. Es hatte – anders als die damals von der Wehrmacht in Stückzahlen von einigen Zehntausend eingesetzte Standard-Schlüsselmaschine Enigma – keine Buchstabenlampen, sondern arbeitete mit zwei Papierstreifen, einer druckte die eingegebene Buchstabenfolge aus, der andere das Ergebnis des Ver- oder Entschlüsselungsvorgangs. Aufgrund des kriegsbedingten Mangels an Leichtmetallen wie Aluminium und Magnesium, wog das Gerät mit etwa 13,5 kg<ref name="Pröse-S64" /> mehr als ursprünglich konzipiert, und war damit eigentlich zu schwer für den Fronteinsatz.<ref name="NSA-German-S25" />
Nach dem Motto „…jetzt muß die ENIGMA sterben“<ref>Michael Pröse: Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg – Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte, Dissertation Technische Universität Chemnitz, Leipzig 2004, S. 65.</ref> sollte das SG‑41 ursprünglich die für nicht mehr sicher gehaltene Enigma flächendeckend ersetzen. Luftwaffe und Heer bestellten etwa 11.000 Exemplare.<ref name="Batey-S212" />
Gelegentlich wird vermutet, dass aufgrund kriegsbedingter Engpässe nur rund 500 Stück des Geräts hergestellt wurden.<ref>Klaus Schmeh: Codeknacker gegen Codemacher, W3L-Verlag, Dortmund 2014, S. 373.</ref> Tatsächlich aber hatte der Chef der Amtsgruppe Wehrmachtnachrichtenverbindungen (AgWNV) im OKW, Generalmajor Thiele, das Gewicht des SG‑41 als zu hoch für den Fronteinsatz erkannt und bereits am 18. Dezember 1943 während einer Besprechung im Amt OKW/WNV festgelegt, nur 1000 Stück bis Ende 1944 herstellen zu lassen.<ref name="Pröse-S64" /> Ab 12. Oktober 1944 begann die Auslieferung an die Abwehr.<ref name="cryptomuseum.com">Schlüsselgerät 41 im Crypto Museum (englisch), abgerufen am 14. September 2017</ref> In den letzten Monaten des Krieges begann diese, das Schlüsselgerät statt der vorher verwendeten Enigma-G einzusetzen.<ref name="NSA-German-S25" />
Funktion
Während der Geheimtext aus allen 26 Großbuchstaben bestehen konnte, standen für den Klartext nur 25 zur Verfügung (kein J). Im Bedarfsfall konnte es bei der Eingabe (Verschlüsseln) durch I oder II (Doppel-I) ersetzt werden. Beim Entschlüsseln wurde ein erhaltenes J beim Ausdruck automatisch durch ein Leerzeichen ersetzt.<ref>Klaus Kopacz, Paul Reuvers: Schlüsselgerät 41 – Technical aspects of the German WWII Hitlermühle. 6. Februar 2021, S. 5.</ref>
Die lange Zeit unbekannte genaue Funktionsweise des SG‑41 konnte von Klaus Kopacz und Paul Reuvers nach intensiver Untersuchung eines im Crypto Museum verfügbaren gut erhaltenen Exemplars aufgeklärt werden. Über die Ergebnisse verfassten sie im Februar 2021 einen detaillierten Bericht (siehe Literatur).
Das Schlüsselgerät funktioniert gänzlich anders als die Enigma und ähnelt eher den C-Maschinen der Firma Hagelin. Es verfügt über sechs Schlüsselräder, während die Enigma I nur drei und die von den deutschen U-Booten und Schlachtschiffen eingesetzte Enigma-M4 vier hatte. Auch kommt es ohne elektrischen Strom aus, der bei der Enigma Teil des Konzepts war und dort auch zur Anzeige benötigt wurde. Beim SG‑41 musste nach Drücken einer Buchstabentaste die an der rechten Seite befindliche Kurbel einmal gedreht werden, wodurch, ähnlich wie bei einer mechanischen Rechenmaschine, alle notwendigen Verfahrensschritte durchgeführt wurden.<ref>Klaus Kopacz, Paul Reuvers: Schlüsselgerät 41 – Technical aspects of the German WWII Hitlermühle. 6. Februar 2021, S. 9.</ref>
Laut Untersuchungen wies das SG‑41 fortschrittliche Merkmale auf, die seine kryptographische Sicherheit im Vergleich zu den Enigma-Modellen und zu zeitgenössischen Hagelin-Maschinen erhöhte.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />European Axis Signal Intelligence in World War II - Volume 2: Notes on German High Level Cryptography and Cryptanalysis (englisch) ( vom 11. Juni 2014 im Internet Archive) (PDF; 7,5 MB), S. 29</ref> Konkret war die mechanische Fortschaltung der Schlüsselräder höchst unregelmäßig und die Schlüsselräder beeinflussten sich in ihren Bewegungen gegenseitig.<ref>Klaus Kopacz, Paul Reuvers: Schlüsselgerät 41 – Technical aspects of the German WWII Hitlermühle. 6. Februar 2021, S. 6–8.</ref> Vergleichbare Merkmale tauchten erst 1952 mit der kommerziell verfügbaren Hagelin-Maschine CX-52 auf.<ref>Bart Wessel: The Hagelin Cryptographers C-52 and CX-52. (pdf) 24. Februar 2021, abgerufen am 15. September 2023 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Schlüsselraum
Die Schlüssellänge als Maß für die Größe des Schlüsselraums, also die Anzahl der möglichen Schlüssel, ermittelt sich hier aus dem inneren Schlüssel und dem äußeren Schlüssel.<ref>Klaus Kopacz, Paul Reuvers: Schlüsselgerät 41 – Technical aspects of the German WWII Hitlermühle. 6. Februar 2021, S. 6.</ref> Der innere Schlüssel wird durch das Setzen von insgesamt 144 Bolzen (25 + 25 + 23 + 23 + 24 + 24 = 144) gebildet, wie die setzbaren Stifte an den Schlüsselrädern genannt wurden. Der äußere Schlüssel entspricht der Einstellung der Drehposition der sechs Schlüsselräder. Für Letzteren gibt es 25 · 25 · 23 · 23 · 24 · 24 = 190.440.000 Möglichkeiten (entspricht knapp 28 bit). Für die Einstellung der Bolzen kommt der Faktor 2144, entsprechend 144 bit hinzu.<ref>George Lasry: Modern Cryptanalysis of Schlüsselgerät 41. In: HistoCrypt 2021, Amsterdam, 20–22 Juni 2022, S. 106.</ref>
Insgesamt ergibt sich eine Schlüssellänge von fast 172 bit, also deutlich mehr als die 76 bit der Enigma I oder die 86 bit der Enigma‑M4.
Zu beachten sind hier allerdings sogenannte schwache Schlüssel, die zu einer ungewollten Schwächung der Verschlüsselung führen können. Dazu gehören bestimmte Kombinationen von Bolzeneinstellungen, die zu unerwünschten Reduktionen der Schlüsselperiode führen. Diese müssen durch entsprechende Verfahrensvorschriften vermieden werden. Leider sind keinerlei authentische Bedienhandbücher bekannt.
Kryptanalyse
Für die britischen Codeknacker im englischen Bletchley Park blieb das Schlüsselgerät 41 ein „Mysterium“.<ref name="Batey-S212" /> Nur in seltenen Einzelfällen, nämlich bei Vorliegen eines Depth (Klartext-Klartext-Kompromiss), gelang der Bruch einer mit dem SG‑41 verschlüsselten Nachricht. Die genaue Funktionsweise des deutschen Geräts konnte nicht rekonstruiert werden. Insofern gelang es Bletchley Park auch nicht, eine systematische Kryptanalyse durchzuführen oder gar eine erfolgversprechende Entzifferungsmethode gegen das Schlüsselgerät zu entwickeln.<ref>George Lasry: Modern Cryptanalysis of Schlüsselgerät 41. In: HistoCrypt 2021, Amsterdam, 20–22 Juni 2022, S. 101.</ref> Die Alliierten nannten es respektvoll eine remarkable machine ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Vorlage:lang:103: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)).<ref name="cryptomuseum.com" />
In einer Untersuchung aus dem Jahr 2021 kommt der Autor George Lasry zu dem Schluss, dass die kryptographische Sicherheit des SG‑41 in etwa dem des Data Encryption Standards (DES) entspricht, dem Standardverfahren, das über mehrere Jahrzehnte gegen Ende des 20. Jahrhunderts weit verbreitet war, und sagt: „It is much more secure than Enigma, and probably provides the same level of security as SIGABA and T52e, the most sophisticated cipher machines of the time“<ref>George Lasry: Modern Cryptanalysis of Schlüsselgerät 41. In: HistoCrypt 2021, Amsterdam, 20–22 Juni 2022, S. 110.</ref> ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Vorlage:lang:103: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)).
SG-41Z
Während der letzten Kriegsmonate bis April 1945 wurden weitere 550 Exemplare gefertigt. Dabei handelte es sich vermutlich um die Version SG‑41Z.<ref name="Pröse-S64" /><ref>Das Schlüsselgerät SG41-Z von Fritz Menzer (1908-2005)</ref> Dieses Modell wies nur zehn Zifferntasten auf (statt der 26 Buchstabentasten des SG‑41) und diente zur Verschlüsselung von Wettermeldungen.<ref>Numerical version im Crypto Museum (englisch)</ref> Es wird vermutet, dass die Luftwaffe es in ihrem Wetternachrichtennetz eingesetzt hat.<ref name="Pröse-S64" />
Fund von Aying
Am 5. Mai 2017 wurde von Hobby-Schatzsuchern in einem Wald nahe der oberbayerischen Gemeinde Aying ein SG‑41 gefunden, das dort im Boden vergraben lag.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Schatzsucher finden Chiffriergerät "Hitlermühle" ( vom 29. Dezember 2017 im Internet Archive) BR vom 18. August 2017</ref> Die Finder übergaben es dem Deutschen Museum.<ref>Schatzsucher finden seltenes Exemplar der „Hitlermühle“ Süddeutsche Zeitung abgerufen am 11. September 2017</ref>
Literatur
- Mavis Batey: Dilly – The Man Who Broke Enigmas, Dialogue, 2011, ISBN 978-1-906447-15-1.
- Carola Dahlke: Nahezu unbekannt – das Schlüsselgerät 41. In: Technik in Bayern 6/2018, S. 21, PDF; 3 MB.
- What We Know About Cipher Device “Schlüsselgerät SG-41” so Far (Volltext pdf), 1st International Conference on Historical Cryptology HistoCrypt, Uppsala/Schweden 2018
- Klaus Kopacz, Paul Reuvers: Schlüsselgerät 41 – Technical aspects of the German WWII Hitlermühle. Februar 2021, PDF; 1,1 MB.
- George Lasry: Modern Cryptanalysis of Schlüsselgerät 41. In: HistoCrypt 2021, Amsterdam, 20–22 Juni 2022, S. 101–110, PDF; 68,1 MB.
- NSA: European Axis Signal Intelligence in World War II – Volume 2: Notes on German High Level Cryptography and Cryptanalysis PDF; 7,1 MB (englisch).
- NSA: German Cipher Machines of World War II, PDF; 1,1 MB (englisch).
- Michael Pröse: Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte im Zweiten Weltkrieg – Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte, Dissertation Technische Universität Chemnitz, Leipzig 2004. PDF; 7,9 MB.
- Klaus Schmeh: Codeknacker gegen Codemacher. Die faszinierende Geschichte der Verschlüsselung. 2. Auflage. W3L-Verlag, Herdecke u. a. 2008, ISBN 978-3-937137-89-6.
Weblinks
- Schlüsselgerät 41 im Crypto Museum (englisch)
- Schlüsselgerät 41: Objekt- und Materialforschung am Deutschen Museum Video über das bei Aying gefundene SG‑41 (8′26″)
- Schlüsselgerät 41: Funktion und Verwendung Video zur Ver- und Entschlüsselung mit dem SG-41, Erläuterung der Bearbeitungsschritte im Detail, sowie allgemeiner Überblick, Jens Puhle, 22.06.2025
- Schlüsselgerät 41 online-Simulation des Schlüsselgeräts 41 (Ver- und Entschlüsselung)
- German Cipher Machines of World War II National Security Agency (HTML; 1,1 MB)
- Hitlers letzte Maschinen
- Schlüsselgerät SG‑41 (Hitlermühle) (englisch)
- The Hagelin C-52 and CX-52 Cipher Machines (englisch)
- Enigmas Nachfolger entdeckt Pressemitteilung des Deutschen Museums zum Fund von Aying vom 18. August 2017
Einzelnachweise
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