Ungeknackte Geheimtexte Teil I

Nachrichten vom Zodiac-Killer

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Die Kunst der Verschlüsselung, die Kryptographie (altgr. kryptos=geheim, graphein=schreiben), gibt es schon so lange wie Intrigen, Verrat und Verschwörungen. Man sollte meinen, dass mittlerweile alle historisch überlieferten, verschlüsselten Geheimtexte durch den Einsatz massiver Rechenleistung dechiffriert sind. Doch weit gefehlt!

Die vier folgenden in einer Serie präsentierten Geheimtexte sind so berühmt wie ungebrochen. Um sie ranken sich mindestens so viele Verschwörungstheorien, wie um das Ableben von John F. Kennedy. Wer einen dieser chiffrierten Texte brechen kann, dem ist unsterblicher Nachruhm praktisch sicher.

Die „340 Cipher“
Der berüchtigte Zodiac-Killer ist wohl einer der bekanntesten Serienmörder. Sein Pseudonym „Zodiac“ (altgr. Tierkreis) bezeichnet in seiner eigentlichen Bedeutung den Teil des Sternenhimmels, in dem die Tierkreissternbilder wie Krebs, Widder etc. liegen. In den späten sechziger Jahren tötete der Zodiac-Killer in San Francisco mindestens fünf Menschen und verletzte zwei weitere lebensbedrohlich (er selbst sprach in Briefen von 37 Opfern). Seine Opfer waren größtenteils junge Liebespaare. Wegen seines ausgeprägten Geltungsbedürfnisses schrieb der Zodiac-Killer diverse, recht wirre Briefe an die Lokalpresse und legte als Zeichen ihrer Echtheit Spuren vom Tatort bei (z.B. ein Stück des T-Shirts eines Opfers).
Vier dieser Nachrichten waren verschlüsselt. Da einige der Zeichen der verschlüsselten Nachrichten an astrologische Symbole erinnern, betitelte eine Zeitung ihn als Zodiac, was der Killer in seinen Briefen übernahm (“This ist the Zodiac speaking…”).

Da der Mörder bis heute trotz massivster Bemühungen nicht gefasst werden konnte, lebt die Hoffnung, dass einer der verschlüsselten Briefe Hinweise auf die Identität des Täters liefern könnte. Von den vier Nachrichten wurde bisher nur eine entschlüsselt. Dies gelang einem rätselfreudigen Ehepaar wenige Tage nach der Veröffentlichung des Briefes in der Zeitung. Sie vermuteten, dass der Zodiac-Killer eine homophone Verschlüsselung verwendet hatte. Außerdem mutmaßten sie, dass er als erstes Wort „I“ (Ich) benutzt hatte. Ausgehend von diesen Annahmen konnten sie den ersten Brief erfolgreich entschlüsseln (rechtes Bild). Der Buchstabensalat am Ende der Nachricht fügte der Zodiac-Killer vermutlich absichtlich ein, um die Botschaft, die in drei Fragmente à 136 Zeichen aufgeteilt war, auf eine einheitliche Länge zu bringen. Auffällig sind auch die zahlreichen Rechtschreibfehler. Sie könnten einerseits als ein Zeichen orthographischer Schwäche, oder als ein Vereitlungsversuch gegen statistische und wörterbuchbasierte Entschlüsselungstaktiken interpretiert werden.

Die homophone Verschlüsselung mit der die erste Nachricht chiffriert wurde, ist eine einfach anzuwendende „Substitutionschiffre“ (Substitution=Ersetzung), d.h. ein Verfahren, das darauf basiert, die Klartextbuchstaben des Ursprungstextes mit dem Verschlüsselungsverfahren systematisch durch andere Buchstaben zu ersetzen. Ein ähnliches Verfahren benutzte schon Cäsar, um seine Nachrichten sicher an den Mann zu bringen. Das Problem des „Cäsar-Codes“ und der vielen verwandten Verfahren ist, dass Klartextbuchstaben immer durch denselben Codebuchstaben ersetzt wurden. Das freut den Kryptoanalytiker (der findige Entschlüssler), der jetzt nur nachsehen muss, wie oft im verschlüsselten Text die jeweiligen Codebuchstaben auftauchen und anhand der Buchstabenhäufigkeiten der verwendeten Sprache sofort weiß, für welchen Klartextbuchstaben der Codebuchstabe steht („Häufigkeitsanalyse“). Das funktioniert natürlich nur, wenn der verschlüsselte Text ausreichend lang ist, da sonst statistische Anomalien nicht auszuschließen sind.
Die homophone Verschlüsselung ist nicht durch eine Häufigkeitsanalyse angreifbar, weil sie einen entscheidenden Trick benutzt: jeder Klartextbuchstabe hat so viele verschiedene Codebuchstaben, wie seiner Buchstabenhäufigkeit entsprechen. Zwei verschiedene Codebuchstaben können also für den gleichen Klartextbuchstaben stehen – sie sind dann homophon (altgr. homo=gleich, phon=klingen). Deshalb hilft das Nachzählen der Vorkommen dem Kryptoanalytiker nicht weiter.
Hier habe ich das Vorgehen zum homophonen Verschlüsseln, das u.a. auch im Kalten Krieg einige Zeit erfolgreich von Agenten und Spionen eingesetzt wurde plakativ zusammengefasst:

Beim Verschlüsseln eines Buchstabens schlägt man also in der festgelegten Zuordnungstabelle (die Sender und Empfänger beide kennen) nach, welches die zugeordneten Codebuchstaben sind. Von denen wählt man willkürlich einen aus und schon hat der Kryptoanalytiker keine Chance zur Häufigkeitsanalyse. Die Verschlüsselung hat trotzdem eine Schwäche: kann der Kryptoanalytiker einen Buchstaben oder ein Wort erraten (wie es dem erwähnten Ehepaar gelungen ist), dann kann er damit möglicherweise weitere Wörter ermitteln und so schrittweise den Klartext rekonstruieren. Aus diesem Grund wird die homophone Verschlüsselung in der Informationstechnik nicht eingesetzt. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist, dass der „Schlüssel“ kein Geheimwort oder eine kurze Bitfolge ist, sondern eine umfangreichere Tabelle.

Das berühmteste bisher ungebrochene Kryptogramm (verschlüsselte Nachricht) des Zodiac-Killers ist die „340 Cipher“ (rechtes Bild), bestehend aus 340 Zeichen eines Fantasiealphabets. Es enthält 62 verschiedene Codebuchstaben für die 25 Buchstaben des englischen Alphabets.
Das Ausprobieren aller möglichen Zuordnungstabellen mit anschließendem Überprüfen auf einen sinnvollen Text kann dabei kaum zum Erfolg führen, denn dafür gibt bei 62 Codebuchstaben 62 * 61 * 60 * 59 * 58 * 57 * 56 * 55 * 54 * 53 * 52 * 51 * 50 * 49 * 48 * 47 * 46 * 45 * 44 * 43 * 42 * 41 * 40 * 39 * 38 = 2,286 * 10⁴² Möglichkeiten. Das sind etwa so viele Möglichkeiten wie die Erde Atome enthält. Alle derzeit existierenden Computer könnten das Ergebnis durch Ausprobieren nicht ermitteln – selbst wenn sie seit Beginn des Universums (vor 10¹⁹ Sekunden) daran gearbeitet hätten.
Die einzige Möglichkeit den Text zu entschlüsseln – falls der Zodiac-Killer überhaupt ein zweites Mal eine homophone Chiffre verwendet hat – ist das Erraten von Wörtern oder Buchstaben. Und das ist bisher niemandem gelungen. Erschwerend kommt noch hinzu, dass der Zodiac-Killer schon in der ersten verschlüsselten und gelösten Nachricht Rechtschreibfehler einbaute. Dadurch wird eine automatisierte Überprüfung auf erfolgreiche Entschlüsselung (z.B. durch Prüfen auf Vorhandensein englischer Wörter) komplizierter.

Die beiden weiteren verschlüsselten Nachrichten des Zodiac-Killers sind weitaus kürzer (rechts), was eine Entschlüsselung noch zusätzlich erschwert. In der einen verrät der Zodiac-Killer angeblich seine Identität. Diese Nachrichten, beide nach der 340-Cipher verschickt, sind ebenfalls ungelöst. Die Vermutung, dass die drei ungelösten Kryptogramme des Zodiac-Killers lediglich ein mokierendes Verwirrungsmanöver darstellen und keine „sinnvolle” Botschaft enthalten, konnte bisher ebensowenig bestätigt werden wie das Gegenteil. Die Annahme, dass die Nachrichten nicht entschlüsselbar sind ist unbeweisbar – sie kann nur dadurch falsifiziert werden, dass eine Entschlüsselung gelingt. Bei den letzten beiden Nachrichten war überdies kein Insiderwissen (z.B. durch Tathergangsinformationen oder Spuren) erkennbar. Es könnte sich also durchaus um zwei nachahmende (wenn auch gekonnte) Fälschungen handeln.

In Teil II wird es um das Voynich-Manuskript gehen. Dabei handelt es sich um ein Schriftstück von ca. 240 Seiten Umfang, das zu Beginn des 15. Jahrhunderts in Norditalien verfasst wurde. Sowohl Zeichen, Sprache und Illustrationen sind unbekannter Natur und beschäftigen Historiker und Kryptoanalytiker seit langer Zeit.

Wer das Rätsel lösen möchte, findet hier einige Entschlüsselungsansätze für die 340-Cipher. Eine E-Mail mit der Lösung dann bitte zuerst an mich und anschließend an das Police Department von San Francisco.

Quellen:
[1] K. Schmeh, Codeknacker gegen Codemacher, 2nd Aufl. Herdecke: W3L-Verl., 2008.
[2] J. Buchmann, Einführung in die Kryptographie, 5th Aufl. Berlin, Heidelberg: Springer, 2010.
[3] S. Singh, Geheime Botschaften, 7th Aufl. München: Dt. Taschenbuch-Verl., 2006.
[4] K. Schmeh, Kryptografie : Verfahren, Protokolle, Infrastrukturen, 4th Aufl. Heidelberg: Dpunkt-Verl., 2009.