Chiffriermaschine
Abb.: K-37
Vorwort: Dieser Artikel war in den 1970ern in der Prawda abgedruckt und fand sich auch in den Unterlagen dem BArch, ZCO, wieder. BIЙCЬKO, УKPAΪHИ 05 2008 (95)JUSTAS - Alex …Autor: Sergej Wdowenko
Die sowjetische Kryptogramme waren während des Zweiten Weltkriegs den Kryptologen und WehrmachtstruppenEin Buch mit sieben Siegeln. Die moderne militärische Geschichte weiß alles über die während des zweiten Welt- krieges genutzte Rotoren Verschlüsselungs- maschineEnigma- das geheime Kommu- nikationsmittel Nazi-Deutschland. Aber nur wenige wissen, daß es in der Sowjetunion Verschlüs- selungsgeräte gab. Theoretische Grundlage für diese Art von Technologie, die völlig anders als bei den damals bekannten West-Modellen war, wurde zuerst in einer Sitzung des Wissenschaftlichen Rates der Roten Armee am 29 Juni 1930 vom Techniker Iwan Wolosok vorgeschlagen. Seine Idee war die Einführung einer Kombination von sogenannten unendlichen Reihen und der Kombination mit den Klartextzeichen zu verwenden. So entstanden Kryptogramme garantiert Sicherheit, die nicht gelesen werden kann. Als Übertragungsmedium wurde der Lochstreifen verwendet, die mit einem speziellen GerätXerzeugt wurden. Im Jahr 1931 hatte der Generalstab der Roten Armee ein Ingenieur-Labor gegründet, und in den Jahren erschien der erste Prototyp, die ChiffriermaschineШMB-1(SchMW-1). Im Januar 1934 genehmigt der Chef des Generalstabes Marschall A. Egorow das Gesetz über die Annahme auf Ausrüstung- und Bewaffnung mit der elektrische ChiffriermaschineB-4(W-4). Es begann die Geschichte der Reihe von Chiffriermaschinen der garantierten Sicherheit. Es wurden keine Unzuverlässigkeit der ersten Chiffriermaschine in der Produktion gefunden. Es wurde der Prototyp weiter modi- fiziert. In den Jahren 1937-1938 wurde durch die staatliche Prüfung, auf der Grundlage der Forschung über Kommunikation- und Codierungsgeräte Mai 1938, durchgeführt. Das zur Chif- friermaschineM-100führte. Die M-100 bestand aus drei grund- legenden Komponenten: eine Tastatur mit der Kontaktgruppe, den Empfänger und Streifenschreiber, den Sender. Darüber hinaus kann ein Gerätesatz aus insgesamt sieben Teilen bestehen. Das Gerät erwies sich wie die Prototypen als zu schwer. Das Gesamtgewicht des Komplexes erreicht 141 kg. Die Batterien für den autonomen Betrieb wogen 32 kg. Trotz des Gewichtes wurde ie M-100 in Serie produziert und wurde erfolgreich getestet unter Kampfbedingungen in den Konflikten XACAHИ (chinesisches Meer), XAЛXИH ГOЛ (XAЛXИH Tor am Fluss, an der Mongolischen Grenze), in Spanien und während des finnischen Krieges. Die verschlüsselte Kommunikation wurde verwendet in dem Nach- richtennetz des Generalstabs - Armeehauptquartier. Vor der industriellen Produktion wurden schon 96 Gerätesätze derM-100in den Generalsstabsnachrichtennetz verwendet worden - den Sitzen der militärischen Bezirken. In den operativen Nachrichtennetz (Armee - Korps - Division) wurden die außerordent- lich kompakte Rotorenmaschine K-37Kristallgenutzt, sie ersetzte die manuelle Chiffrierung. Es war ein recht kompaktes Gerät, es wog 19 kg, die aus einem Gerät bestand. Nur im Jahr 1940 wurden industriell hergestellt 100 Gerätesätze der K-37 produziert. Schon vor dem Krieg wurden 150Kristallin die Ausrüstung und Bewaffnung aufgenommen. Zu Beginn des Jahres 1943 kamen neue Verschlüsselungsmaschinen. DieM-101bestand aus zwei Einheiten und war um die Hälfte des Gewichts leichter und war sechs mal leichter als die M-100. Hohe Aufmerksamkeit wird der Konspiration in der Arbeit mit Chiffre gelegt. So wurden während der Ereignisse des XAЛXiH ГOЛ die Chiffrier- stelle in einem regulären Jurte gestellt, wenn auch unter schwerer Bewachung. Die daraus resultierenden Erfahrungen dass für den erfolg- reichen Einsatz der Chiffrierstellen ist die selbständige Arbeit, ihrer Geheimhaltung und Mobilität wichtig für die Bewegung der Truppen. Im Jahr 1939 von den USA gekauft 100 FahrzeugenStudebakerwurden umgebaut zu Spezialfahrzeugen mit der Möglichkeit des Chiffrierens und Dechiffrieren nicht nur im Stand sondern auch während der Bewegung der Kolonne. Die Chiffreure der unteren Dienststellen der Militärverwaltung mußten unter extrem schwierigen Bedingungen arbeiten - unter Feuer in den Schützengräben, in Zelten, Unterstände, in der Nacht mit Kerzen oder Laternen. Nach den Anweisungen des Generalstabs wurde an der Front für die Chiffrierstellen der Schutz erhöht. Es geschah auch daß der Chiffreur auf einem Benzinkanister saß, die Schlüssel in der Tasche ein paar Granaten und einer Pistole bewaffnet war. Auf Chiffreure wurde verstärkt Jagd durch die Geheimdienste gemacht. Es war eine Anordnung der Wehrmacht bekannt:Wer russische Chiffreure erobert wird mit den Eisernen Kreuz ausgezeichnet und Urlaub belohnt sowie nach Berlin versetzt. Aber keine sowjetischen Chiffreure befanden sich je in Kriegsgefangenschaft. Keine Verschlüsselungstechnologie wurde durch den Feind erbeutet. Im Jahre 1942 wurde eine spezielle Richtlinie ausgegeben in der die Zerstörung der Chiffriermittel und Geräte, bei der Gefahr der Er- beutung durch den Gegner, durchzuführen ist. In allen Fronten hatten die Kommandeure, auch auf Transporten und Reisen, Chiffreure mit persönlichen Funksendern dabei. Das die Sicherheit der Kommunikation sicherstellt. Die durchschnittliche Höhe der Chiffriertelegramme während des Krieges erreichte 400 Fernschreiben pro Tag. Die Chiffreure haben 16 bis 18 Stunden am Tag gearbeitet, trotzdem wurde die Vertraulichkeit von Informationen immer sichergestellt. Die Sicherheit der sowjetischen Verschlüsselung von Nachrichten erlaubt ein hohes Maß an Geheimhaltung. Es ist garantiert daß keine chiffrierten Botschaften durch den Feind gelesen werden konnte. Die Verhörten deutschen kriegsgefangenen Experten bezeugte die hohe Sicherheit: Die Kryptogramme der sowjetischen Truppen können nicht entschlüsselt werden. Und ab dem Jahr 1942 auch nicht mehr abfangen werden. Dies ist nicht überraschend, das einzigartige System der sowjetischen Verschlüsselung kann nur mit den Chiffrierschlüssel dechiffriert werden. Der Kriegsgefangene Bernhard Roberg, ehemalige Leiter der Dienststelle der separaten speziellen Regiment zur Entschlüsselung der Kommunikation, sagte:Wir überprüften und bearbeiteten nur zwei-, drei- und vier- Codes. Er erklärte, daß der Fünfercode erhielten wir irgendwelche Schätzungen. Ein weiterer Mitarbeiter der Dechiffrierdienste Hans Schlub behauptete:Die Fünfergruppentelegramme Rote Armee ist stabil und unterliegen nicht der Auslegung, trotz der bekannten Prinzipien unserer Chiffre. General A. Jodel, Chef des Stabes operative Leitlinien Oberkommando der Wehrmacht:… Wir haben nie geschafft die Meldungen abzufangen und zu entschlüsseln.
TOP SECRET DECLASSIFIED Authority NW 48901 A R M E D F O R C E S S E C U R I T Y A G E N C Y 99/50/TOPSEC/AFSA-14 copy No. 33 From: AFSA-14 To: NSA LI RY S-4146 FHV Lop.Nr. 1 RECORD COPY NO NOT DESTROY Declassified by D. Janosek, NSA/CSS Deputy Associate Director for Policy and Recodes on 9.13.2011 and by RLF DF 217 99/50/TOPSEC/AFSA-14 THE RUSSIAN CIPHER DEVICE K-37 1. The attached is an Armed Forces Security Agency translation of a paper by Dr. Grimmsen entitled:Russisches Chiffriergerät K-37recently forwarded by Headquarters, Army Security Agency, Europe. 2. Apparently Dr. Grimmsen made a carful study of this machine based on one captured early in the war. 3. Attention is called to the study of the K-37 already translated and issued as DF 74. September 1950 35 copies Translated: WJH 12 pages Distribution: Normal The Russian Cipher Device K-37 Time of Examination: 1942 Summary: A. Cryptographic-Technical: 1) Hagelin patent, corresponding to the French machine B-211 with certain changes. 2) Cryptographic security only conditionally sufficient. B. Technical: Well built throughout from the point of view of construc- tion, mechanically such clean work that it is probable that the device is not of Russian manufacture. The contrary, however, cannot be proven. Es stammt aus sowjetischer Produktion! C. Operational: The device is just being introduced and has been issued to some offices of the Russian Army but not yet put into use (report dated September 1941). The device is supposed to replaced all other cryptographic systems. (Up to this point the Russian Army probably used only hand systems). The Russian Cipher Device K-37 The device is intended for enciphering plain and for con- verting enciphered text into plain text. By striking the keyboard, the enciphered or deciphered text is printed on a narrow roll of paper. Illustration 1 shows a complete view of the apparatus, illustration 2 the inside view. The keyboard (1) contains 30 letter keys and 1 space key. The letter keys work together with 11 selector bars which lie under the keys and which are divided into two groups of 5 and 6 selectors bar each. Let us designate the groups as R and S. The keys are coordinated with the selectors bars in such a way that the pressing of a key activates one R and one S bar. Each bar is provided with a contact which when closed excites a magnet (3). Correspondingly there are also two groups of magnets, i. e., 5 + 6 = 11 magnets. An additional magnet is assigned to the spacing function. Each magnet for its part effects the adjustment of a selector ring in the printer (4). The selector rings (not visible in the illustration) have notches which are so arranged that with a movement of one selector ring each from the R and S groups one of the 30 draw bars is released. It then snaps forward under the influences of a spring and in doing so its front end arrives in the path of a rotating stop. This stop is fastened to a type wheel which is driven by means of a friction coupling and thus at the forward snap of a draw bar is held at a certain position. Like the 30 draws bars the type wheel (5) can be held at 30 different position and for that reason it contains 30 characters. Each time a key is pressed, then via the roundabout way of magnet activation a character is printed. Which character is printed depends upon the association of the selector bar to the magnets. The encipherment is effected by the transposition of the electrical connections between these two elements. The transposition can therefore be undertaken only within the two groups R and S, for only so is there a guarantee that at each striking of a key an R and an S magnet will be excited, which condition, as we have seen, must be fulfilled for the printing of this character. In order to carry out the transposition, there are two wheel switched (6 and 7) with 5 and 6 current paths respectively. They have 10 and 12 settings respectively so that there can be 10 and 12 different associations respectively, e. g. First group Second group Key contacts A B C D E F A B C D E \ \ / \ \ \ \ / | | \ X \ \ \ X | | /\ \ \ \ /\ \ | | Magnets A B C D E F A B C D E Fehler in der Darstellung "Fist group" F nach C fehlt! The external structure of the wheel switched can be seen in illustration 3, the wiring in illustration 4. On its disc- shaped part the wheel has 10 or 12 contacts a, as the case may be, of which two are always connected one with the other and with a collector ring b. Standing opposite the 10 or 12 contacts a are 5 or 6 spring contacts c (hereafter called "brushes"). the lead to the collector rings proceeds via the collector springs d. The two wheels are advanced independently of one another by a set of wheels with adjustable pins, which is reproduced schematically in illustration 5. For each wheel switch there are 2 pin wheels a and b. These have 29,27, 23 and 19 adjustable pins. When the adjustable pins are in "+ position", they engage a small intermediate wheel "c" and thereby advance the switch wheel "d" by one position. This forward movement therefore occurs when one of the two associated switch wheels, or both simultaneously, engages a pin which is in "+ position". The leads to the 11 selector bar contacts, to the 11 magnets and to the 22 inlets and outlets of the wheel switches are all gathered together in a cable which terminates in a multiple plug. The matching plugbox "e"(which was missing in the machine examined) is obviously connected to a switch system which allows any desired association of the contacts, magnets and switch wheel inlets within the R and S groups. (Supplemental change of wiring!) By means of mechanical switch the set of pin wheels can be uncoupled so that the wheels can be reset independently of one another. The switch has four positions and in addition to coupling the set of wheels it also causes the following changes: 1) PositionТ*, probablytesting. The set of wheels is uncoupled. Key Й and the space key can be activated. The latter always yield a space by exciting the space magnet. -> s. M105/M-125 Klartext bzw. nur Text. 2) PositionЗ,* probablyencipherment. Key 1 is blocked. The space key yield a character according to the encipherment. The enciphered text is divided into groups of four. -> s. M105/M-125 Tastenverriegelung Chiffrieren. 3) PositionР,* probablydecipherment. Key 1 is open. The space key is blocked. Continuous text in printed. A space appears instead of the characters Й. -> s. M105/M-125 Tastenverriegelung Dechiffrieren. 4) PositionЗ-Р.* Purpose unclear. The space key is blocked, key 1 is open. Division into groups of four. -> WieTs. M-125 mit zuschaltbarer Gruppenschaltung. ->Position 1 und 4 dient der Ausgabe auf Lochstreifengeräte. The device is of slight weight and has small dimensions (275 x 275 x 135 cm). It makes very little noise. The work- manship of the parts is very neat, but many parts seem too tiny for use under field conditions. The support of the switch wheels is especially precarious. Power is furnished by a 24-volt direct current motor.
* Translator's note: In these four cases it is believed that in the German text the characters in quotes were attempts to represent the Cyrillic alphabets while using a typewriter with only Latin letters. Consequently these letters appear in this translation in their Cyrillic form. The original Latin and the Cyrillic characters along with their probable expansions are as follows, see details: 1) "T", "Т", ТЕКСТ = text [,plain]; 2) "3", "З", ЗAШИФPOBAНИE = encipherment; 3) "P", "Р", РАСШИФРОВАНИЕ = decipherment; and 4) the combination of 2) and 3) above. Support is lent to this belief by the fact that in paragraphs describing 1) and 3) was represented by a Latin N with a breve above it. In addition, at least on some Russian typewriters the same characters is used to represent both the digit 3 and the Cyrillic letter З.
Cryptographic-Technical Examination Diagram 1 shows the scheme of encipherment. On the left-hand side the keyboard is represented, and here the Cyrillic letters have been replaced by Latin letters. Next to it below are the matching key contacts A to F (groups S in black) and A to E (group R in red). From the central section of the diagram it is possible to see the function of the two wheel switches. ThebrushesI to V and I to VI are always connected with thecollector rings(1 to 5 and 1 to 6) which are inserted in a vertical column. The 10 and 12 vertical columns correspond to the 10 and 12 settings of the two switch wheels. Thebrushesare linked with the key magnets, likewise thecollector ringswith the magnets A to E and A to F. The right side of diagram 1 shows the association of the characters to the magnets. In deciphering the reverse holds true; the key contacts are linked with the collector rings and the magnets with the brushes. (Naturally it is also possible to encipher with this second wiring and to decipher with the first). From the diagram we can see that the sequence of the collector rings is the same for each brush, only the start of the sequences is different. Since the collector rings are associated with certain magnets and the brushes with certain contact, we can therefore substitute in the diagram for the numbers the letters of the magnets and contacts. We then find in the following example: Contacts Magnets E B E D F C B A D F C E A A E A B E D F C B A D F C F F C E A B E D F C B A D D A D F C E A B E D F C B B C B A D F C E A B E D F C D F C B A D F C E A B E From the diagram we can see that it suffices to obtain a vertical and a horizontal line in order to determine the whole diagram, i. e., the whole key. Because of the fact that the switch wheel is not moved forward at every character struck, the switch sequence is changed in such a way that the vertical columns are repeated, e. g. Contacts Magnets E B E E D F F F F C B A D D D F F C E E E A A E A A B E E E E D F C B B B A A D F E E C F F C C E A A A A B E D F F F C C B A A A D D A D D F C C C C E A B E E E D D F C C C B B C B B A D D D D F C E A A A B B E D D D F C D F F C B B B B A D F C C C E E A B B B E If there is acompromised text, i. e., if we have a piece of plain text and the matching cipher text, then we also know the sequence of the contacts and magnets, e. g.: (Group S) Contacts C A D B B E F E A C B F E E D Magnets A C B F D F A D B A E B D D E The underlined positions give the first clue. The arrangement of the switch wheel of group S shows no position where the same magnet acts twice in succession. The magnet sequence DD for the contact sequence EE must therefore be due to standstill of the switch wheel. Conversely at the position where the magnet sequence FD appears for the contact sequence BB there must have been a forward movement. The number of teeth of the pin wheel are known (19 and 23). Since a standstill occurs only when at this position both wheels have astandstill position, i. e., no advancing pin, we know thatstandstillis again produced after 19 steps by the one wheel and after 23 steps by the other wheel. If despite this fact at such a position an advance has occurred, then this must be due to the other wheel. We have thus obtained anadvancing pin. Taking into account the peculiarities of the magnet sequences as given by the known wiring of the switch wheel, it becomes easily possible with about 150 letters of compromised text to obtain the pattern of the pin wheels and the association of the magnets to the contacts. If by change we find rather long sequences of identical contacts which hit on a rather long standstill period, the text required can be much shorter. To determine the group R is more difficult in that, because of the particular wiring of the switch wheel, even where there is stepping the same magnet is switched on twice in succession (see illustration 4, contacts e). Despite this we do reach our goal by experimentally associating in succession each of the five magnets with the double contact. Here the false assumptions lead to contradictions so that the correct association is left as the only possible one.
Die durch Pfeile angezeigte Schalterstellung hat z. B. die folgende Verbindung: Taste Kontakt A - Bürste II - Schleifring 3 - Magnet E) Taste A A III 5 E) N gedruckt oder c - VI - 1 - B) Taste N d IV 2 A) F gedrucktÜbersetzung
STRENG GEHEIM Deklassifiziert Behörde NW 48901 ARMED FORCES SICHERHEITSABTEILUNG 99/50 / TOPSEC / AFSA-14 Kopie Nr. 33 Von: AFSA-14 An : NSA LI RY S-4146 FHV Lop.Nr. 1 Kopie Aufzeichnung NICHT VERNICHTEN ! Freigegeben von D. Janosek, NSA/CSS 2. Stellvertretender Direktor für Richtlinien und Aufzeichnungen am 9.13.2011 und von RLF DF 217 99/50 / TOPSEC / AFSA-14 DAS RUSSISCHE CHIFFERGERÄT K-37 1. Der Anhang enthält eine Übersetzung der Streitkräfte- Sicherheitsabteilung einen Artikel von Dr. Grimmsen mit dem Titel:Russisches Chiffriergerät K 37überwacht vom Hauptquartier, Army Security Agency, Europa. 2. Anscheinend hat Dr. Grimmsen eine sorgfältige Untersuchung dieser Maschine durchgeführt, die zu Beginn des Krieges erbeutet wurde. 3. Auf das Studium der bereits übersetzten Beschreibung K-37 wird hingewiesen und ist ausgegeben als DF 74. September 1950 35. Ausfertigung Übersetzt: WJH 12 Seiten Verteilung: Normal Das russische Chiffriergerät K-37 Erstelldatum: 1942 Zusammenfassung: A. Kryptografisch-technisch: 1) Hagelin-Patent, entsprechend der französischen Maschine B-211 mit gewissen Änderungen. 2) Kryptografische Sicherheit nur bedingt ausreichend. B. Technische: Durchgehend gut gebaut, die Konstruktion ist mechanisch sauber gearbeitet. Es ist wahrscheinlich das das Gerät nicht von russischer Herstellung stammt. Das Gegenteil ist jedoch nicht nachgewiesen. Es stammt aus sowjetischer Produktion! C. Betrieb: Das Gerät wurde gerade produziert und der russischen Armee übergeben, aber nicht genutzt worden. (Bericht vom September 1941). Das Gerät soll alle anderen kryptografische Systeme ersetzen. (Bis zu dieser Zeit hat die russische Armee wahrscheinlich nur manuelle Verfahren verwendet). Das russische Chiffriergerät K-37 Das Gerät ist für die Chiffrierung von Klartext und der De- chiffrierung vorgesehen. Durch das Betätigen der Tastatur wird der chiffrierte oder dechiffrierte Text auf einen schmalen Papierstreifen gedruckt. Abbildung 1 zeigt eine Gesamtansicht des Gerätes, Abbildung 2 die Innenansicht. Die Tastatur (1) besteht aus 30 Buchstabentasten und 1 Leertaste. Die Buchstabentasten sind mit 11 Auswahlstangen verbunden, die unter der Tastatur liegt und in zwei Gruppen von je 5 und 6 Auswahlen unterteilt sind. Wir bezeichnen sie hier als Gruppe R und S. Die Tasten sind mit den Auswahlhebel so verbunden, daß beim drücken einer Taste je eine R- und S-Schiene betätigt wird. Jede Leiste ist mit einem Kontakt verbunden, die beim Schließen einen Magneten (3) anregt. Entsprechend gibt es auch zwei Magnetgruppen, d. h. 5 + 6 = 11 Magnete. Ein zusätzlicher Magnet dient der Zwischenraum-Funktion. Jeder Magnet bewirkt seinerseits die Einstellung eines Auswahlrings des Drucker (4). Die Auswahlringe (in den Abbildungen nicht sichtbar) haben Kerben, die so angeordnet sind, dass mit einer Bewegung von je einem Auswahlring die R- und S-Gruppen wird einer der 30 Zugstangen freigegeben. Es bewegt sich dann vorwärts, unter den Einflüssen einer Feder, und kommt dabei an das vorderen Endes in den Pfad einen rotierenden Anschlags. Dieser Anschlag ist an einem Typenrad befestigt, das mittels einer Reibungskupplung angetrieben wird und somit am Vorwärtsschalten einer Zugstange an eine bestimmte Position gehalten wird. Die 30 Zeichenstäbe kann das Typenrad (5) an 30 verschiedenen Positionen gehalten werden und enthält 30 Zeichen. Jedes Mal, wenn eine Taste gedrückt wird, wird über den Umweg der Magnetaktivierung ein Zeichen gedruckt. Welches Zeichen gedruckt wird, hängt von der Zuordnung der Auswahlschienen zu den Magneten ab. Die Chiffrierung erfolgt durch die Transposition der elektrischen Verbindungen zwischen diesen beiden Elementen. Die Transposition kann dort nur innerhalb der beiden Gruppen R und S vorgenommen werden, denn nur so ist gewährleistet, dass bei jedem Anschlagen einer Taste ein R- und ein S-Magnet angeregt wird, wie wir gesehen haben, welche Bedingung vorliegen für den Druck eines Zeichens. Zur Durchführung der Transposition gibt es zwei Radschaltungen (6 und 7) mit 5 bzw. 6 Strompfaden. Sie haben 10 bzw. 12 Ein- stellungen so dass es 10 bzw. 12 verschiedene Verbindungen geben kann, z. B.: Erste Gruppe Zweite Gruppe Tastenkontakt A B C D E F A B C D E \ \ / \ \ · \ \ / | | \ X · \·\ \ X | | /\ ·\ \ \ /\ \ | | Magnet A B C D E F A B C D E (a) = Kontakt an der Scheibe (b) = Schleifring - Kollektorring (c) = Federkontakte an der Scheibe (d) = Bürsten, am Schleifring (b) Die äußere Struktur des geschalteten Rades ist in Abbildung 3, die Verdrahtung in Abbildung 4 zu sehen. Das Rad hat an seinem scheibenförmigen Teil 10 oder 12 Kontakte (a), von denen immer zwei untereinander und mit einem Schleifring (b) verbunden ist. Gegenüber den 10 oder 12 Kontakten (a) stehen 5 oder 6 Feder- kontakte (c) (nachfolgendKontaktstiftgenannt). Die Zuleitung zu den Kollektorringen erfolgt über die Bürsten (d). Die beiden Räder werden unabhängig voneinander um einen Satz vorgeschoben. Räder mit verstellbaren Stiften, die in Abbildung 5 schematisch wiedergegeben sind. Für jeden Radschalter gibt es 2 Stifträderaundb. Diese haben 29, 27, 23 und 19 einstellbare Stifte. Wenn sich die einstellbaren Stifte in der Position+befinden, rasten sie ein kleines Zwischenradcund schieben dadurch das Schaltraddum eine Position vor. Diese Vorwärtsbewegung tritt dann auf, wenn eines der beiden zugeordneten Schalträder oder beide gleichzeitig an einem Stift einschalten, der sich in+ Positionbefindet. Die Zuleitungen zu den 11 Schaltkontakten, zu den 11 Magneten sowie zu den 22 Ein- und Ausgängen der Radschalter sind in einem Kabel zusammengefasst, das in einem Mehrfachstecker - Steckbox -eendet. Die passende Steckdose (in der untersuchten Maschine fehlt) ist offensichtlich mit einem Schaltsystem verbunden, das eine beliebige Zuordnung der Kontakte, Magnete und Schaltradeingänge innerhalb der R- und S-Gruppen ermöglicht. (Zusätzlicher Verdrahtungswechsel!) Mittels mechanischer Schalter kann der Radsatz abgekoppelt werden. Die Räder können unabhängig voneinander zurückgesetzt werden. Der Schalter hat vier Positionen, zum Koppeln des Radsatzes und führt zu folgenden Einstellungen: 1) PositionT, wahrscheinlich "Test". Der Radsatz ist abgekoppelt. Die Taste Й und die Leertaste können aktiviert werden. Letztere ergeben immer einen Zwr, durch den Zwr-Magneten. -> s. M105/M-125 Klartext bzw. nur Text. 2) Position3, wahrscheinlichChiffrierung. Taste Й ist gesperrt. Die Leertaste ergibt ein Zeichen nach der Chiffrierung. Der chiffrierte Text ist in Vierer- gruppen unterteilt. -> s. M105/M-125 Tastenverriegelung Chiffrieren. 3) PositionP, wahrscheinlichDechiffrieren. Taste Й ist freigegeben. Die Leertaste ist gesperrt. Fortlaufender Text wird gedruckt. Anstelle der Zeichen Й wird ein Leerzeichen gedruckt. -> s. M105/M-125 Tastenverriegelung Dechiffrieren. 4) Position3-P. Der Zweck ist unklar. Die Leertaste ist gesperrt, Taste Й ist freigegeben, Einteilung in Vierer- gruppen. -> WieTs. M-125 mit zuschaltbarer Gruppenschaltung. -> Position 1 und 4 dient der Ausgabe auf Lochstreifengeräte. Das Gerät ist leicht und hat geringe Abmessungen (275 x 275 x 135 cm). Es macht sehr wenig Lärm. Die Verarbeitung der Teile ist sehr ordentlich, aber viele Teile scheinen zu klein für den Einsatz unter Feldbedingungen. Besonders prekär ist die Arbeit der Schalträder. Die Stromversorgung erfolgt über ein 24-Volt Netzteil und der Antrieb ist ein Gleichstrommotor. Kryptographisch-technische Untersuchung Diagramm 1 zeigt das Schema der Chiffrierung. Auf der linken Seite ist die Tastatur dargestellt, und hier wurden die kyril- lischen Buchstaben durch lateinische Buchstaben ersetzt. Daneben befinden sich unten die passenden Tastenkontakte A bis F (Gruppen S in Schwarz) und darunter A bis E (Gruppe R in Rot). Aus der mittleren Spalte des Diagramm ist es möglich die Funktion der beiden Radschalter zu sehen. Das dieKontaktstiftI bis V und I bis VI sind immer mit denSchleifringen(1 bis 5 und 1 bis 6) verbunden, dargestellt in der vertikalen Spalte. Die 10 und 12 vertikalen Spalten entsprechen den 10 und 12 Ein- stellungen der zwei Schalträder, s. Abb. 5aundb. DieKontaktstiftesind mit den Tasten-Magneten verbunden, ebenso dieSchleifringemit den Magneten A bis E und A bis F. Die rechte Seite von Diagramm 1 zeigt die Zuordnung der Zeichen zu den Magneten. Umgekehrt verläuft die Entschlüsselung, die Tasten-Kontakte sind verknüpft mit den Schleifringen und die Magnete mit den Kontakt- stift. (Natürlich ist es auch möglich, mit der zweiten Verdrahtung zu verschlüsseln und mit der ersten zu entschlüsseln). Die Kollektorringe sind mit bestimmten Magneten und die Kontakt- stift mit bestimmten Kontakten verbunden, daher können wir im Diagramm die Zahlen durch die Buchstaben der Magnete und Kontakte ersetzen. Im folgenden Beispiel finden wir dann: Kont. Magnete E B E D F C B A D F C E A A E A B E D F C B A D F C F F C E A B E D F C B A D D A D F C E A B E D F C B B C B A D F C E A B E D F C D F C B A D F C E A B E Aus dem Diagramm können wir sehen dass es genügt eine vertikale und eine horizontale Linie zu erhalten, um den ganzen Schlüssel zu bestimmen. Aufgrund der Tatsache, dass das Schaltrad nicht bei jedem ge- drückten Zeichen vorwärts bewegt wird, wird die Schaltsequenz so geändert, dass die vertikalen Spalten wiederholt wird, z. B.: Kont. Magnete E B E E D F F F F C B A D D D F F C E E E A A E A A B E E E E D F C B B B A A D F E E C F F C C E A A A A B E D F F F C C B A A A D D A D D F C C C C E A B E E E D D F C C C B B C B B A D D D D F C E A A A B B E D D D F C D F F C B B B B A D F C C C E E A B B B E Wenn es einenkompromittierten Textgibt, d.h. wenn wir einen Klartext und den passenden Chiffretext haben, dann kennen wir auch die Reihenfolge der Kontakte und Magnete, z.B.: (Gruppe S) Kontakte C A D B B E F E A C B F E E D Magnete A C B F D F A D B A E B D D E Die unterstrichenen Positionen geben den ersten Hinweis. Die Anordnung des Schaltrades der Gruppe S zeigt keine Position, in der der selbe Magnet zweimal hintereinander wirkt. Die Magnet- folge DD für die Kontaktfolge EE muss daher auf Stillstand des Schaltrades zurückzuführen sein. Umgekehrt muss an der Stelle, an der die Magnetfolge FD für die Kontaktfolge BB erscheint, eine Vorwärtsbewegung stattgefunden haben. Die Anzahl der Stifte des Stiftrades ist bekannt (19 und 23). Da ein Stillstand nur auftritt, wenn an dieser Position beide Räder eineStillstandspositionhaben, d. h. kein Vorlaufstift, wissen wir, dassStillstandnach 19 Schritten durch das eine Rad und nach 23 Schritten durch das andere Rad wieder hergestellt wird. Wenn trotz dieser Tatsache an einer solchen Position ein Vorstoß eingetreten ist, dann muss dies auf das andere Rad zurückzuführen sein. Wir haben so einenvorschaltenden Stiftermittelt. Unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Magnetfolgen, wie sie durch die bekannte Verdrahtung des Schaltrades gegeben sind, wird es mit etwa 150 Buchstaben kompromittierten Textes leicht möglich, das Muster der Stiftäder und die Zuordnung der Magnete zu den Kontakten zu erhalten. Wenn wir durch Änderung ziemlich lange Sequenzen identischer Kontakte finden, die auf eine ziemlich lange Stillstandszeit stoßen, kann der erforder- liche Text viel kürzer sein. Die Bestimmung der Gruppe R ist insofern schwieriger, als aufgrund der besonderen Verdrahtung des Schaltrades auch bei einem Schritt derselbe Magnet zweimal hintereinander eingeschaltet wird (siehe Abbildung 4, Kontaktee). Trotzdem erreichen wir unser Ziel, indem wir jeden der fünf Magnete nacheinander experimentell mit dem Doppelkontakt verbinden. Hier führen die falschen Annahmen zu Widersprüchen, so dass die richtige Zuordnung als einzig mögliche übrig bleibt. Weitere Details, ersichtlich aus der Abbildung: Details. Mechanische Schlüsselscheiben (a, b) 29 А … Я 27 А … Ь 23 А … Ч 19 А … Т Transpositionsräder (6, 7) 10 А … Й 12 А … Л Tastatur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Й Ц У К Е Н Г Ш Щ З Х Ф Ы В А П Р О Л Д Ж Я Ч С М И Т Ь Б Ю Links unten der Ein- und Ausschalter.