Die "Turing-Bombe" und seine Weiterentwicklung "Colossus" war eine elektromechanische Rechennmaschine und wurde von Alan Turing entworfen und wurde während des Zweiten Weltkriegs (ab 1940) von einem Team konstruiert und erfolgreich eingesetzt (von Kryptoanalytiker in der geheimer Einrichtung Bletchley Park, England) zu Entschlüsselung der durch die deutschen Chiffriermaschine Enigma verschlüsselten Funksprüche. Bletchley Park hatte 10000 Mitarbeiter und es wurden über 200 Turing-Bomben fertiggestellt.

Vorarbeit bei der Analyse des Enigma und seiner als unbezwingbar geltenden Code leisteten polnische Kryptoanalytiker unter der Leitung von Marian Rejevski. 1939 entschloss sich sein Chiffrierbüro die bis dato gesammelten Erkenntnisse an die französische und englische Verbündeten weiterzugeben.

Die Turing-Bombe ahmt die Funktionsweise der Enigma nach. So wird das Verschlüsseln/Entschlüsseln-Mechanismus der Enigma und speziell die ihres Steckerbretts durch eine innerhalb der Turing-Bombe durchgeführte Hintereinanderschaltung mehrerer Enigma-Maschinen kryptanalytisch ausgenutzt.

So lässt sich der Einfluss des Steckerbretts auf die Größe des Schlüsselraumes abstreifen und der Suchraum drastisch verringern.

Der gesuchte Schlüssel kann durch das vollständige Absuchen des Schlüsselraums gefunden werden. Diese Methode heißt '"reductio ad absurdum". Sie basiert auf der Verwendung eines wahrscheinlichen Worts (englisch: crib), dessen Vorkommen im Text angenommen wird. Die korrekte Einstellung erkannte das Gerät also anhand von häufigen Wörtern die sich mit elektrischen Drähten programmieren ließen.

Aufgrund der bekannten inneren Verdrahtung der Schlüsselwalzen der Enigma und ihrer möglichen Stellungen zueinander können die beobachteten Zusammenhänge zwischen dem vorliegenden Geheimtext und dem wahrscheinlichen Wort des Klartextes nur unter ganz bestimmten Bedingungen und nur bei sehr wenigen Schlüsseln erfüllt sein. So war es möglich, die überwiegende Mehrzahl aller Schlüssel auszuschließen und so letztendlich zur Chiffrierung der Nachrichten verwendeten richtigen Tagesschlüssel der Enigma zu finden.

Die Bombe verglich die in der chiffrierten Nachricht angenommene Textfragment (crib) mit dem entsprechenden Geheimtextfragment und probierte, mit allen möglichen Schlüsseleinstellungen für Walzenlage und Walzenstellung dieses zu entziffern. Passt das Ergebnis des Entschlüsselungsversuchs zum angenommenen crib, dann entspricht die dazu benutzte Schlüsselleinstellung der Bombe möglicherweise dem gesuchten Tagesschlüssel der Enigma. Durch probeweise Entschlüsselung des restlichen Geheimtextes können noch auftretende Fehltreffer erkannt und verworfen werden. Ist der Tagesschlüssel schliesslich gefunden, kann der gesamte Geheimtext entziffert werden.

Um die Berechnungen zu beschleunigen, sollte die Leistungsfähigkeit von Vakuumröhren genutzt werden und es entstand der weltweit erste elektronische Spezialrechner Colossus fürs Dechiffrieren. Bis zu 30 Frauen arbeiteten unter sehr aufreibenden Bedingungen als "Operator" im Projekt mit. Mit seiner Hilfe wurde ab 1943 in Bletchley Park die Entzifferung der deutschen Lorenz-Schlüsselmaschine (SZ 42) möglich.

Eine Turing-Bombe simulierte 36 Enigmas gleichzeitig und konnte fast 1700 Enigma-Einstellungen pro Minute testen.

Nach Meinung der meisten Historiker, hat die Entzifferung des Enigma-Codes zu Verkürzung des Zweiten Weltkriegs in Europa beigetragen.

 

The "Turing Bomb" and later the "Colossus" was a giant electromechanical machine and was designed by Alan Turing and was successfully used during World War II (from 1940) (by cryptanalysts at in the secret facility Bletchley Park, England) to decrypt radio messages encrypted by the German Enigma cipher machine.

Polish cryptanalysts led by Marian Rejevski did preliminary work on the analysis of the Enigma and its code, which was conside red undecipherable. In 1939, his cipher office decided to pass on the knowledge it had collected to date to the French and En-glish allies.

The Turing bomb mimics how the Enigma works.

The encryption/decryption mechanism of the Enigma, and especially that of its plug board, is exploited for cryptanalysis by connecting several Enigma machines in series within the Turing bomb. In this way, the influence of the plug board on the size of the key space can be stripped off and the search space drastically reduced.

The key you are looking for can be found by searching the key space completely.

This method is called "reductio ad absurdum". It is based on the use of a probable word (English: crib), whose occurrence in the text is assumed. Due to the well-known internal wiring of the key cylinders of the Enigma and their possible positions in relation to one another, the observed connections between the present ciphertext and the probable word of the plaintext can only be fulfilled under very specific conditions and only with very few keys. It was thus possible to exclude the vast majority of all keys and ultimately to find the correct Enigma day key used to encrypt the messages.

The bomb compares the text fragment (crib) accepted in the encrypted message with the corresponding ciphertext fragment and tries to decipher it with all possible key settings for the position and position of the rollers. If the result of the decryption attempt matches the assumed crib, then the key setting of the bomb used for this may correspond to the Enigma's day key sought.

By decrypting the remaining ciphertext on a trial basis, any err-ors that still occur can be recognized and discarded. Once the key of the day is finally found, the entire ciphertext can be deciphered.

According to most historians, the decoding of the Enigma code contributed to the shortening of World War II in Europe.

Turing Bomb