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Die unbekannte Heldensage (Podcast-Version) #dehypo5

“Zwischen der Wissenschaft, wie sie die Öffenlichkeit erträumt oder die Medien feiern, und der Wissenschaft, wie sie die Forscher täglich praktizieren, besteht dieselbe Diskrepanz wie zwischen Heldensage und Reisetagebuch“ schreiben Sven Ortoli und Nicolas Witkowski in ihrer Sammlung wissenschaftlicher Legenden mit dem Titel “Die Badewanne des Archimedes”. Tatsächlich sind Durchbrüche in einer langen, entbehrungsreichen Wissenschaftskarriere doch eher spärlich gesät – und sollten sie doch eintreten, geht es meist um sehr spezifische Forschungsbereiche, die jenseits des einschlägigen Fachpublikums eher keine Begeisterungsstürme hervorzurufen vermögen. 

Berühmt geworden sind vor allem so illustre Legenden wie die Bestimmung der Dichte durch den badenden Archimedes oder Newtons Ableitung der Gravitation, induziert durch ein Nickerchen unterm Apfelbaum. Andere wissenschaftliche Erfolge sind der Öffentlichkeit weitgehend unbekannt geblieben, obwohl auch sie ohne Zweifel großartige Leistungen bedeuteten. Bei manchen mag es daran gelegen haben, dass sie Laien einfach nicht gut vermittelbar waren. Andere sind vielleicht einfach in Vergessenheit geraten, weil man sie zu gut versteckte oder sie wieder von der Bildfläche verschwanden, ehe jemand von ihnen Notiz nahm. Die unbekannte Heldensage (Podcast-Version) #dehypo5 weiterlesen

Sternstunden der Kryptoanalyse II – Die unbekannte Heldensage

Es folgt die Fortsetzung dieses Posts, den fertig zu schreiben mir vor dem Wochenende nicht gelungen war. Ich habe darin kurz, aber länger, als ich dies geplant hatte, in das erste kryptographische Werk des Johannes Trithemius, die Steganographia von 1499/1500, eingeführt. Die Rezeption des dreiteiligen Buches verläuft für Trithemius alles andere als günstig, denn der eigentlich fromme Kirchenmann wird in der Folge als gotteslästerlicher Magier verunglimpft. Als das Buch mit mehr als 100jähriger Verspätung gedruckt wird, landet es bald danach auf dem Index der katholischen Kirche – dennoch erscheinen im 17. Jahrhundert noch mehrere Auflagen: Katholisch indizierte Bücher waren damals ein willkommenes Druckerzeugnis protestantischer Drucker.

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Kein Held der Kryptoanalyse, aber einer der Kryptographie im weiteren Sinne: Johannes Trithemius.

In den ersten beiden Teilen der Steganographia führt Trithemius mehrere Dutzend Chiffren ein, denen eigentlich ein simples steganographisches Prinzip zugrundeliegt. Das bedeutet, dass die Zeichen des Klartextes nicht durch Zeichen eines Geheimtextalphabets ausgetauscht, sondern dass sie lediglich versteckt wurden. Eine bekanntes derartiges Versteck sind die Anfangsbuchstaben von Wörtern, Sätzen oder Zeilen, die nach ihrer Zusammensetzung zusätzliche Information tragen (dies entspricht der literarischen Figur des Akrostichons). Die Chiffren des ersten Teils der Steganographia funktionieren allesamt auf diese Weise, allerdings sind nicht sämtliche Anfangsbuchstaben relevant. Vielmehr wird in arkanen Beschwörungsformeln, die Naturgeistern zugeordnet sind, codiert (daraus ergab sich auch Trithemius‘ Magierproblem), welche der Anfangsbuchstaben des folgenden Textes zum Klartext zusammengesetzt werden müssen. Hört sich kompliziert an, ist es auch – und fehleranfällig dazu (Ein ausführliches Beispiel findet sich in meiner Dissertation in Kapitel 5.3.2). Die Chiffren im zweiten Teil der Steganographia funktionieren prinzipiell auf die gleiche Weise, allerdings wird das steganographische Prinzip mit einem kryptographischen kombiniert (die versteckten Zeichen werden vorher zusätzlich substituiert).

Wie schon erwähnt, klärt Trithemius selbst darüber auf, wie mit den Chiffren aus Buch I und II der Steganographia zu verfahren ist. Für den dritten Teil dagegen hinterlässt er keine Anleitung. 1674, Trithemius weilt schon mehr als 150 Jahre nicht mehr unter den Lebenden, behauptet Wolfgang Ernst Heidel (ein Berater des Mainzer Erzbischofs), dass er die Chiffre der Steganographia III geknackt hat. Eine nachvollziehbare Erläuterung des Verschlüsselungsprinzip bleibt er allerdings schuldig. Den Klartext, an den er gelangt sein will, macht er nur durch eine eigene Chiffre verschlüsselt zugänglich, deren Funktionsweise kein Mensch versteht. Dies seltsame Gebahren lässt Zeitgenossen und Nachwelt daran zweifeln, dass Heidels Behauptungen der Wahrheit entsprachen.

Wieder vergehen mehr als 300 Jahre; wir schreiben inzwischen das Jahr 1998. Das Geheimnis der Steganographia ist nun schon fast 500 Jahre offenbar ungelöst und der Mathematiker Jim Reeds, angestellt bei der Firma AT&T macht sich daran, nochmal einen intensiven Blick auf die Tabellen zu werfen, die einen Großteil der Steganographia III ausmachen. Tatsächlich gelingt es ihm, hinter den Zahlenkolonnen eine Abfolge mehrerer verschiedener monoalphabetischer Ersetzungen zu entdecken, die dechiffriert und zusammengesetzt einen relativ unspektakulären Klartext ergeben:

branger dis brieff ist ein boser schalg und ein dieb. huet dich for eme. er wirt dich anderst bedringen und schedigen.

Es ist nicht der einzige verschlüsselte Text von Trithemius, der sich negativ über das zustellende Gewerbe äußert, möglicherweise wollte der Abt so unterstreichen, dass der Bote selbst keine Ahnung davon hatte, welche Information er da zustellte.

Reeds hatte Sensationelles geleistet. Dies sollte mit einer Veröffentlichung in der Cryptologia, dem Zentralorgan für Kryptologische Studien, gewürdigt werden. Der bedauernswerte Reeds selbst war es, der im Zuge intensiverer Recherchen im Vorfeld seiner Veröffentlichung auf einen Beitrag des Germanisten Thomas Ernst von 1996 stieß (im deutschsprachigen Zentralorgan für Mittlere Deutsche Literatur und Kultur der Frühen Neuzeit, der Zeitschrift Daphnis), in der dieser – weitgehend unbemerkt von der kryptologischen Öffentlichkeit – auf 200 Seiten darlegte, was Reeds auch, aber zu spät herausgefunden hatte. Nebenbei knackte Ernst auch Heidels verschlüsselte Entschlüsselung und wies damit nach, dass nicht ihm selbst der erste erfolgreiche Angriff auf  Steganographia III gelungen war.

Reeds aber ließ sich nicht lumpen und veröffentlichte statt seiner Entschlüsselung voller Bewunderung eine Rezension zu Ernsts Text. Nicht zur Sprache brachte er dabei, dass seine eigene Darlegung (die eines Mathematikers) im Draft auf 28 Seiten Platz fand, während Ernst (der Germanist) für seine derer 200 benötigte. Aber ebenso wie Reeds kann ich diese 200 Seiten aus vollem Herzen zur Lektüre empfehlen, denn viel unterhaltsamer als Ernst kann man seine Gelehrsamkeit nicht zu Papier bringen.

Ein Grund, weshalb ich die Geschichte hier im Blog erzählt habe, ist der, dass ich Heldensagen mag. Reeds, Ernst und Heidel ist etwas gelungen, an dem sich so viele andere die Zähne ausgebissen haben. Die drei legen außerdem ein so beeindruckendes, in seiner Konsequenz krudes, Maß an Understatement an den Tag, dass es mir eine wahre Freude ist, darüber zu berichten. In einem Interview mit der New York Times wird Ernst gefragt, weshalb um Himmels willen Heidel seine Entschlüsselung wiederum chiffrierte. „It was cryptological vanity“ ist seine Antwort. Er selbst ist davon ja auch nicht frei – er wählte eben ein steganographisches Prinzip, indem er seine Lösung der Dinge in einer Zeitschrift mit kleiner Auflage versteckte. Darüber hinaus trug er das Wissen über seine Entschlüsselung mehrere Jahre mit sich herum, bevor es endlich veröffentlicht wurde.

Die Schilderung der Episode steht aber auch in einem Zusammenhang zu dem Zeug, das ich hier sonst so schreibe: Offenbar haben hier ein Natur- und ein Geisteswissenschaftler an ein- und demselben Problem gearbeitet. Trotz ihrer sehr unterschiedlichen Herangehensweisen (vor allem, was die Schilderung ihrer Leistungen angeht), bewältigen sie die Analyse der numerischen Daten aus den Tabellen der Steganographia III auf die gleiche Art. Bei dieser Analyse hätten sich beide von einem textprozessierenden System unterstützen lassen können, das ihre Ergebnisse im Anschluss an die Analysen nachvollziehbar hätte dokumentieren können. Hinsichtlich der oben geschilderten Heldentat kommt das Text Engineering Software Laboratory zu spät. Aber da sind ja noch ein paar andere Pfeile im Köcher.

Literatur

  • Ernst, T.: 1996, ‘Schwarzweiße Magie. Der Schlüssel zum dritten Buch der Steganographia des Trithemius’, Daphnis (25), 1–205.
  • Reeds, J.: 1998, ‘Solved: The Ciphers in Book III of Trithemius’s Steganographia’, Draft, angenommen von der Cryptologia, später überarbeitet. http://www.dtc.umn.edu/~reedsj/trit.pdf
  • Reeds, J.: 1999, ‘Breakthrough in Renaissance Cryptography. A Book Review’, Cryptologia 23(1), 59–62.

Sternstunden der Kryptoanalyse (Der Geschichte erster Teil)

[Eine aktualisierte Fassung dieses und des Folge-Posts gibt es inzwischen hier]

Zur Abwechslung heute mal ein Thema, das wenngleich nicht direkt mit Tesla, so doch mit der Prozessierung von Texten zu tun hat. Es geht um eine Episode in der Geschichte der Kryptoanalyse, die ich auch in meiner Arbeit thematisiere und die sich in vergleichsweise jüngerer Zeit zutrug. Vielleicht gelingt es mir, durch ihre Schilderung anschaulich darzulegen, dass auch im Zeitalter von Computern und Internet nicht nur moderne, berechnungsintensive Chiffrierverfahren schwer zu knackende Geheimtexte erzeugen, sondern dass dies durchaus auch historischen Chiffren gelingen kann.

Eine solche Chiffre findet sich zum Beispiel in der Steganographia, die in den Jahren 1499/1500, gleichsam am Scheitel der Zeitenwende vom Mittelalter zur Neuzeit, vom Sponheimer Abt Johannes Trithemius zu Papier gebracht wurde. Das Buch besteht aus drei Teilen, obwohl es von Trithemius selbst eigentlich als fünfbändiges Werk angekündigt wurde. Trithemius‘ Ankündigung großspurig zu nennen, wäre ohnehin schlichtweg eine Untertreibung, so schreibt sein Biograph Klaus Arnold:

“Denn was wird nicht alles versprochen: Im ersten Buch eine Geheimschrift, die in einem unverdächtigen Text verborgen sein soll, im zweiten eine Technik der Nachrichtenübermittlung mit Hilfe eines Boten, der von der Botschaft selbst keine Kenntnis hat, oder auch ohne Zuhilfenahme eines Boten; das dritte Buch ermögliche es einem ungelehrten Manne, der nur seine Muttersprache beherrscht, innerhalb von zwei Stunden lateinische Briefe zu lesen, zu schreiben und zu verstehen, das vierte soll lehren, Nachrichten beim Essen, Sprechen oder Musizieren mitzuteilen. Der Inhalt des fünften Buches soll noch unbekannt bleiben, alles genannte jedoch ohne Täuschung oder magische Kunststücke vonstatten gehen.”

Was heute wohl einfach unbeachtet in irgendeinem Blog gepostet und umgehend vergessen würde, stieß zur damaligen Zeit auf ein großes Interesse und noch größere Skepsis. Vor allem die damals noch mächtige, Wissenschaften und gesamtes Schriftum bestimmende katholische Kirche betrachtete die Vorankündigung argwöhnisch und schickte einen ihrer führenden intellektuellen Köpfe, den Pariser Philosophen und Theologen Carolus Bovillus in die rheinhessische Provinz, um dort nach dem Rechten zu sehen. Für Trithemius wird dieser Besuch zum Desaster, Bovillus zeigt sich über den Text der Steganographia entsetzt und spricht offen von Gotteslästerung, was zur damaligen Zeit auch außerhalb des nordamerikanischen Bible Belts recht ungute Konsequenzen hatte. Der eigentlich fromme Trithemius wird in den Augen der Öffentlichkeit zu einem okkulten Magier und die Steganographia muss über ein Jahrhundert auf ihre Veröffentlichung (1606) warten – um nur drei Jahre später (1609) für rund 250 fast 300 Jahre auf dem Index der von der katholischen Kirche verbotenen Bücher (Index Librorum Prohibitorum) zu landen.

Hier reicht der Platz nicht aus, um herauszuarbeiten, woran genau Bovillus Anstoß nahm (das mag man in meiner Arbeit – oder besser noch bei Arnold – nachlesen, wenn man will). Großen Anteil hatten wohl vor allem die arkansprachlichen Beschwörungsformeln, auf denen ein kompliziertes, zweistufiges Schlüsselsystem beruhte, das den Chiffren der ersten beiden Teile der Steganographia zugrundeliegt. Trithemius legt selbst in einer Frühfassung des Werkes (den Clavis Steganographiae) dar, wie mit den Beschwörungsformeln zu verfahren ist, verschweigt dies aber anscheinend gegenüber Bovillus. Der versteht nichts und wittert – wie könnte es anders sein – Teufelswerk, mit den oben beschriebenen Folgen.

Die Auflösung zu den Chiffrierverfahren der ersten beiden Bücher der Steganographia liefert Trithemius also selbst. Anders verhält es sich beim dritten Teil. Dieser fällt zudem aus der Reihe, als dass er sehr viel kürzer als die anderen beiden Bücher ausfällt (er enthält ein einziges Kapitel gegenüber 32 im ersten und 24 Kapitel im zweiten Buch) und eher an ein Fragment denn an ein ausgearbeitetes Werk erinnert. Lange Zeit wurde bezweifelt, ob in ihm überhaupt ein Verschlüsselungsverfahren beschrieben wird oder ob es sich nur um eine Art schwarzer Magie, Pseudowissenschaft und/oder hermetisches Geplänkel handelt. In der Einleitung legt Trithemius dar, dass er ein Verfahren beschreibt, das auf den sieben Planeten sowie den 21 Geistern beruhe und mit dem die Weitergabe von Informationen ohne Wörter, Bücher und Boten möglich sein soll. Garniert ist das kurze Kapitel mit diversen Tabellen, die kosmologische Ereignisse in zeitlichen Abläufen zusammenstellen. Ein Ausschnitt einer solchen Tabelle ist zeigt das folgende Bild

Ausschnitt aus dem geheimnisvollen dritten Buch der Steganigraphia
Ausschnitt aus dem geheimnisvollen dritten Buch der Steganigraphia (Quelle: Herzog August Bibliothek, Wolfenbüttel)

Scheinbar wusste fast 500 Jahre niemand etwas mit diesen Tabellen anzufangen. Erst in den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts änderte sich das. Doppelt. Davon mehr im nächsten Post. [Sorry, der Cliffhanger war nicht beabsichtigt. Vielleicht komme ich am Wochenende dazu, die Geschichte zuende zu erzählen.]

Literatur

  • Klaus Arnold (1971): Johannes Trithemius (1462-1516), Schöningh, Würzburg.
  • Johannes Trithemius: Steganographia [. . . ]. Preafixa est hvic operi sva clavis, Frankfurt: Berner 1606 (geschrieben 1499). Faksimiles unter http://diglib.hab.de/wdb.php?dir=drucke/fb-243
  • Johannes Trithemius: “Apologetische Vorrede” zur “Steganographia”, in: Heinrich Cornelius Agrippa’s von Nettesheim Magische Werke sammt den geheimnisvollen Schriften des Petrus von Abano, [. . . und] Abt Tritheim von Spanheim [. . . I. Zum ersten Male vollstandig in’s Deutsche iibersetzt. Bd 1-5. 4. Aufl. (Berlin 1924); Nachdruck der 5 Bücher in 2 Banden Schwarzenburg: Ansata-Verlag 1979; hier Bd 2, 5. Buch, S. 304. – LateinischerWortlaut der “Praefatio” in: Steganographia. Hoc est: Ars per occvltam scriptorvm animi svi volvntatem absentibvs aperiendi certa [. . . ]. Praefixa est hvic operi sva clavis [. . . ]. Frankfurt: Berner 1606.
  • Johannes Trithemius: Brief an Arnold Bostius in Gent. Datiert auf den 25. März 1499. Paris, Bibliothek Mazarine, Signatur 1565[1308], zuletzt gedruckt bei Paulus Volk: Abt Johannes Trithemius, in: Rheinische Vierteljahresblätter 27 (1962), S. 42ff.