Kryptographie
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„Ich sehe was, was du nicht siehst“ – den Klartext verschlüsselter Nachrichten sollen nur Sender und Empfänger kennen. Trotz moderner Computertechnik keine sichere Sache.
Schon die römischen Feldherren lassen sich geheime Botschaften zukommen. So verschlüsselt Cäsar seine Befehle: Er verschiebt jeden Buchstaben in einem zyklischen Alphabet um drei Stellen nach hinten. Aus A wird D, aus X wieder ein A. Eine Modifikation der "Cäsar-Verschlüsselung" ist heute noch gebräuchlich: ROT-13 – Rotation um 13 Buchstaben – verbirgt in Usenet-Nachrichten etwa Auflösungen zu Denkspielen.
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Enigma und Alan Turing
Auf polyalphabetischer Substitution (jeder Buchstabe kann zu einem beliebigen anderen werden) basiert eine Verschlüsselung im Zweiten Weltkrieg, die die Wehrmacht für unknackbar hält. Deutsche U-Boot-Besatzungen codieren ihre Funksprüche mit der „Enigma“, einem Rotor-Chiffrierer mit mehreren Walzen. Die Alliierten versuchen früh, die Botschaften zu knacken. Daran arbeiten im Bletchley Park in der Nähe Londons zeitweise 10.000 Leute – es ist das bis dahin größte kryptanalytische Projekt. Der Mathematiker Alan Turing (1912 – 1954) baut dort für diesen Zweck die ersten Computer. Nach und nach gelingt die Entschlüsselung, wobei eine verbesserte Variante der frühen Computer 11 Minuten für einen Durchlauf aller möglichen Rotorstellungen braucht. Der Erfolg verkürzt den Zweiten Weltkrieg wahrscheinlich erheblich und rettet wohl hunderttausenden Menschen das Leben.
Das PGP-Politikum
Die steigende Rechenpower in der Computertechnik revolutioniert die Kryptologie – die Schlüssel werden länger, die Algorithmen aufwendiger. Das populärste Tool ist Mitte der 90er PGP, für dessen Entwicklung Phil Zimmermann zehn Jahre gebraucht hat. Ideal für Mail: Ein Schlüsselpaar besteht aus einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel. Mit dem öffentlichen chiffriert der Absender die Nachricht, mit dem privaten macht sie der Empfänger wieder lesbar. Das Tool beschert Zimmermann Ärger mit Behörden: Neben Patent-Streitigkeiten macht ihm eine US-Exportbeschränkung für Verschlüsselungsverfahren das Leben schwer. Heute ist GPG (GNU Privacy Guard, www.gnupg.org) der gebräuchliche Mail-Chiffrierer. Es verzichtet auf patentierte Algorithmen.
Quantenkryptographie
Natürlich steht auch den Kryptanalytikern enorme Rechenpower zur Verfügung. Daraus ergibt sich ein Wettrüsten, das nur eine absolut sichere Chiffrierung beenden kann. Die Suche nach der perfekten Verschlüsselung geht mit großem Aufwand weiter. Auf den Effekten, die in der Quantenphysik zu beobachten sind, basiert die Quantenkryptographie. Zwei Teilchen, etwa zwei Photonen, können einen gekoppelten Zustand eingehen. Ihr Verhalten bleibt synchron, selbst wenn sie sich voneinander entfernen. Das Prinzip bietet eine sichere Methode zum Schlüsseltausch zwischen Kommunikationspartnern: Ein Abhörversuch ändert die übertragene Schlüssel-Information, und das bleibt nicht unbemerkt. Reif für den praktischen Einsatz ist die Technologie noch nicht. Aber Wissenschaftlern an der Uni München (LMU) gelingt es 2002, einen Schlüssel über 23 Kilometer zu übertragen – abhörsicher per Lichtstrahl zwischen zwei Alpengipfeln.
