⚙️ Enigma-Simulator

Ein universeller Enigma-Simulator: 17 historische Modelle (Wehrmacht I, Marine M3, U-Boot M4, Norenigma, Sonder-Enigma, kommerzielle D und K, Swiss-K, Railway, Tirpitz, KD mit umsteckbarer UKW-D, Zählwerk A28/G31 und die Abwehr-Maschinen G), ein Custom-Modus, die Schwedische Enigma B (A-133) und die reine Zahlen-Enigma Z30. Das Modellmenü gibt es auf jedem Tab. Alles läuft im Browser.

Modell

Steckerbrett

Stecker aktiv

Aktuelle Walzenstellung

Ergebnis

In 5er-Gruppen

Die Enigma-Maschine

Die Enigma ist die berühmteste elektromechanische Chiffriermaschine und wurde im Zweiten Weltkrieg von Deutschland vielfach eingesetzt. Sie ist eine Rotormaschine mit polyalphabetischer Substitution: Die Substitution ändert sich bei jedem Tastendruck, weil sich die Walzen schrittweise drehen

die rechte bei jedem Anschlag, an bestimmten Stellen auch der linke Nachbar, wie bei einem mechanischen Zähler. Im Inneren einer Walze ist jeder Kontakt mit einem anderen verbunden; die gesamte Verdrahtung lässt sich außerdem gegen den äußeren Ring und die Übertragskerbe verdrehen (Ringstellung). Manche Modelle haben ein Steckerbrett, das Buchstabenpaare vertauscht.

Signalweg

Ein Tastendruck bewegt zuerst die Walzen. Dann läuft der Strom durch das Steckerbrett (falls vorhanden), die feste Eintrittswalze (ETW), die Walzen und die Umkehrwalze (UKW), kehrt auf anderem Weg durch Walzen, ETW und Steckerbrett zurück und lässt eine Lampe leuchten. Ein Buchstabe wird nie auf sich selbst verschlüsselt

die größte Schwäche der Enigma

und der symmetrische Weg bedeutet, dass dieselben Einstellungen die Nachricht entschlüsseln.

Die Modellfamilie

Enigma I (Heer, Luftwaffe), M3 (Marine) und M4 „Shark“ (U-Boote, mit griechischer 4. Walze und dünner Umkehrwalze) bilden die militärische M-Linie mit Steckerbrett, ebenso die norwegische N und die Sonder-Enigma. Die kommerzielle Linie (D, K, Swiss-K, Railway „Rocket“, T „Tirpitz“, KD mit umsteckbarer UKW-D) hat kein Steckerbrett, aber eine einstellbare Umkehrwalze. Die Zählwerk A28/G31 und die Abwehr-Maschinen G haben Zahnradantrieb, mehrere Kerben pro Walze und eine drehende Umkehrwalze. Besondere Maschinen sind die Schwedische Enigma B (28 Buchstaben) und die reine Zahlenmaschine Z30.

Walzenantrieb

Hebelgetriebene Maschinen (Klinken und Sperrräder) zeigen die Doppelschritt-Anomalie der mittleren Walze; zahnradgetriebene schalten regelmäßig wie ein Zähler. Die Walzen VI–VIII haben zwei Übertragskerben, die T-Walzen fünf, die KD-Walzen neun und die Zählwerk-Walzen 11 bis 17.

Funktionen des Simulators

17 Modellvorgaben und ein Custom-Modus, der Eintrittswalze, Walzen, Umkehrwalze, Antrieb und Steckerbrett frei kombiniert, sowie die Prüfwalze Arb.W. Zwei Eingabemodi: eine anklickbare Tastatur mit Lampenfeld, bei der die Maschine ihren Zustand behält und die Walzen mitten in der Nachricht neu eingestellt werden können, und ein Textfeld, das den gesamten Text neu kodiert. Ringstellungen (auch die „triviale“ der Enigma D, A-133 und Z30), dieselbe Walze mehrfach, abschaltbares Steckerbrett, umsteckbare UKW-D für KD und Custom sowie ein Monitor mit dem Signalweg. Die Enigma-Uhr ist nicht enthalten.

Schlüssel und Kodierverfahren

Der Tagesschlüssel besteht aus Walzenlage, Ringstellung, Steckerbrett und UKW-D-Verdrahtung. Der Spruchschlüssel ist die Grundstellung, für jede Nachricht neu gewählt. Zum Senden: Tagesschlüssel einstellen, beliebige Grundstellung wählen (z. B. WPOS), den Spruchschlüssel (z. B. CODE) tippen und WPOS samt Ausgabe der Nachricht voranstellen. Der Empfänger kehrt die Schritte um. Verschlüsselt werden nur Buchstaben: Zahlen wurden ausgeschrieben, X diente als Punkt und „ch“ wurde zu Q. Eine Nachricht war auf 250 Buchstaben pro Spruchschlüssel begrenzt.

Kompatibilität

Enigma I und M3 sind bei Walzen I–V kompatibel; die Umkehrwalze A wurde bis 1937 nur in der Enigma I verwendet. Eine M4 emuliert eine M3 mit dünner Umkehrwalze B und Walze Beta auf A/01 oder mit dünner Umkehrwalze C und Gamma auf A/01.

Schwedische Enigma B und Enigma Z30

Die Schwedische Enigma B (A-133) hat 28 Tasten einschließlich Å, Ä und Ö, kein W (geschrieben VV) und drei Walzen. Die Enigma Z30 verschlüsselt nur Ziffern mit Walzen zu 10 Positionen. Beide haben eine „triviale“ Ringstellung: Der Ring dreht sich mit Verdrahtung und Kerbe mit und bringt keine Sicherheit. Die Z30 Mk II wird mit Zahnradantrieb simuliert.

Fragen und Antworten

Welches Modell für ein Rätsel mit Dreiwalzen-Schlüssel? M3; bei vier Walzen M4 (eine M4 passt auch für M3-Schlüssel mit passender Umkehrwalze).

Ich habe Text eingefügt, aber nichts passiert. Nutzen Sie das Textfeld: Es kodiert den gesamten Inhalt neu.

Die Entschlüsselung stimmt nicht: Prüfen Sie, ob alle Einstellungen identisch sind, auch Stecker, Ringe und Grundstellung; Ziffern, Umlaute und Satzzeichen werden nicht verschlüsselt.

Mein Schlüssel nutzt Zahlen statt Buchstaben: A=1, B=2 … Z=26.

Ist es sicher für echte Geheimnisse? Nein, die Enigma ist historisch und wurde gebrochen.

Quellen und Dank

Die Verdrahtungsdaten stammen vom Crypto Museum (cryptomuseum.com/crypto/enigma/wiring.htm) und aus den Arbeiten von D. Hamer, G. Sullivan, F. Weierud, P. Marks, A. Wik und anderen. Modellliste und Funktionen orientieren sich an den JavaScript-Simulatoren „Universal Enigma“ von Daniel Palloks (people.physik.hu-berlin.de/~palloks/js/enigma/). Dies ist eine eigenständige Implementierung, keine Kopie seines Codes.

Enigma-Simulator

Teile der Maschine

Enigma I

Die Standardmaschine von Heer und Luftwaffe: drei Walzen aus fünf, Umkehrwalzen A, B oder C und ein Steckerbrett.

I · II · III · UKW-B · AAA: HELLOWORLD → ILBDAAMTAZ

Enigma M3

Die Marineversion: drei Walzen aus acht (I–VIII) und Umkehrwalzen B oder C.

I–VIII · UKW-B / UKW-C: HELLOWORLD → ILBDAAMTAZ

Enigma M4

Die U-Boot-Maschine mit vierter, nicht fortschaltender Zusatzwalze (Beta oder Gamma) und dünnen Umkehrwalzen.

Beta · I · II · III · UKW-B thin · AAAA: HELLOWORLD → ILBDAAMTAZ

Walze

Walzen sind verdrahtete Scheiben, die jeden Buchstaben vertauschen. Die rechte schaltet bei jedem Tastendruck; Kerben übertragen die Bewegung weiter, auch den berühmten Doppelschritt.

I: EKMFLGDQVZNTOWYHXUSPAIBRCJ (Q)

Umkehrwalze

Die Umkehrwalze schickt das Signal auf anderem Weg zurück, daher stellt doppeltes Verschlüsseln den Text wieder her und kein Buchstabe wird zu sich selbst.

B: A↔Y, B↔R, C↔U, D↔H …

Steckerbrett

Das Steckerbrett vertauscht bis zu 10 Buchstabenpaare vor und nach den Walzen und liefert die meisten möglichen Einstellungen.

AB CD EF: A↔B, C↔D, E↔F

Ringstellung · Grundstellung

Die Ringstellung verschiebt die Verdrahtung gegenüber dem Alphabetring; die Grundstellung ist der Buchstabe im Fenster jeder Walze zu Beginn der Nachricht.

01 · A / A / A

Wann nützlich

Verstehen, wie die Chiffriermaschine des Zweiten Weltkriegs funktionierte
Rätsel, Escape Rooms und CTF-Aufgaben lösen
Kryptografie und Geschichte unterrichten
Nachrichten aus historischen Beispielen prüfen

So funktioniert es

Modell, Walzen, Ringstellung, Grundstellung, Umkehrwalze und Steckerbrett wählen
Auf der virtuellen Tastatur oder im Nachrichtenfeld tippen
Ergebnis ablesen; die Lampe zeigt den letzten Buchstaben
Zum Entschlüsseln dieselben Einstellungen verwenden und den Geheimtext eingeben

Häufige Fragen

Wie funktioniert die Enigma?

Jeder Tastendruck dreht zuerst die Walzen, dann fließt Strom durch Steckerbrett, drei oder vier Walzen, Umkehrwalze und zurück. Das Ergebnis lässt eine Lampe leuchten. Da sich die Walzen bei jedem Buchstaben bewegen, wird derselbe Buchstabe jedes Mal anders verschlüsselt.

Warum wird kein Buchstabe zu sich selbst verschlüsselt?

Die Umkehrwalze verbindet jeden Buchstaben mit einem anderen, daher kann das Signal nie zum selben Buchstaben zurückkehren. Diese Schwäche half den Codebrechern in Bletchley Park.

Wie entschlüssele ich eine Nachricht?

Die Enigma ist reziprok: Stellen Sie dieselben Walzen, Ringe, Grundstellungen und das Steckerbrett ein und tippen Sie den Geheimtext. Heraus kommt der Klartext.

Wie viele Einstellungen hatte die Enigma I?

Drei von fünf Walzen, Grundstellungen und ein Steckerbrett mit 10 Kabeln ergeben etwa 1,59 × 10²⁰ Kombinationen, ohne Ringstellungen.

Wie genau ist dieser Simulator?

Genau. Er bildet die echte Verdrahtung der Walzen I–VIII, Beta, Gamma und der Umkehrwalzen A, B, C sowie dünn B und C nach, einschließlich der Doppelschritt-Anomalie. Er reproduziert veröffentlichte Testbeispiele.

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