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Heldensage im Reisetagebuch

Vor ungefähr drei Jahren war ich mit meiner Promotion an einen Punkt gelangt, an dem ich die Entscheidung treffen musste, in welche Richtung sich meine Dissertation weiterentwickeln sollte. Wir hatten unser System Tesla schon zu einem guten Teil realisiert, die Darlegung zur Motivation der Entwicklung eines eigenen Komponentensystems – die Idee wirklich reproduzierbarer Experimente auf Textdaten beliebigen Formats – lag auch bereits in einer Rohform vor. Was fehlte, war ein Anwendungsfall, an dem ich die Funktionalität des Systems bestmöglich demonstrieren konnte. Und die Suche nach einem solchen geeigneten Untersuchungsobjekts hatte mich schon eine ganze Zeit beschäftigt. Eher zufällig stöberte ich dabei nochmal in einem Buch, dessen Lektüre bei mir schon etwas weiter zurücklag: Im wirklich empfehlenswerten Lexikon des Unwissens von Kathrin Passig und Aleks Scholz.1

Dabei fiel mir auf, dass das Voynich-Mauskript (VMS), dem im Lexikon ein Eintrag gewidmet ist, ein durchaus geeignetes Thema wäre, um die Anwendbarkeit von Tesla zu demonstrieren:

  • Das VMS enthält einen Text. Mit unbekannten Zeichen  geschrieben, unbekannten Inhalts und unbekannter Herkunft. Aber einen Text. Und wir haben Tesla entwickelt, um sämtliche Texte analysieren zu können. Auch wenn der VMS-Text auf seine Art einzigartig ist, er sollte sich mit Tesla analysieren lassen.
  • Die Analysen zu VMS sind genauso zahlreich wie auch widersprüchlich. So gut wie alle denkbaren Theorien zur Herkunft oder Inhalt des Textes lassen sich irgendwo finden. Die glaubhaften Analysen einmal in einem System zu bündeln, in dem sie für die ganze Welt reproduzierbar sind, sollte nicht schaden.
  • Das VMS reizt natürlich auch durch seine geheimnisvolle Aura. Damals schon 97 Jahre zerbarsten daran die Theorien durchaus (bisweilen überaus) intelligenter Wissenschaftler und Nicht-Wissenschaftler, ohne dass jemand tatsächlich eine allgemein anerkannte Lösung zum Problem hatte liefern können.

Der Anspruch, den Text tatsächlich entschlüsseln zu können, wäre natürlich allzu vermessen gewesen. Das war auch von Anfang an nicht der Plan. Stattdessen wollte ich die Analysen, welche zu den seltsamen Eigenschaften des Manuskripttextes, die ich hier schon einmal thematisiert habe, in einer Umgebung zusammenführen, welche eine einfache Überprüfung der Analyse-Ergebnisse ermöglicht.

Eine aufgeschlagene Seite des Voynich Manuskripts – seltsame Zeichnungen, seltsamer Text. Quelle: en.wikipedia.org

Tatsächlich bin ich aber weiter gekommen, als ich anfangs annahm und wie es dazu kam, will ich hier kurz erzählen: Beim Studium der Literatur zum VMS – die nicht in allen Fällen wissenschaftlichen Ansprüchen genügt und wo sie dies tut, meist in Veröffentlichungen zu anderen Themen versteckt wurde – nahm ich als Grundtenor wahr, dass kein Chiffrierverfahren bekannt wäre, aus dessen Anwendung ein Text resultiert, der dem VMS-Text ähnlich wäre. Ebenso deuteten bestimmte statistische Eigenschaften darauf hin, dass es sich nicht um eine Transkription einer natürlichen Sprache handeln könne. Wenn es aber weder eine Chiffre noch eine unbekannte Transkription sein kann, so liegt die Vermutung nahe, der Text bestehe einfach aus einer sinnlosen Aneinanderreihung von Phantasiewörtern. Damit korrespondiert – semiotisch ausgedrückt – mit der Ausdrucksseite seiner Zeichen keine Inhaltsseite. Und weil ein Text ohne Inhalt auf gewisse Art ein Schwindel ist, wird die Hypothese, dass es sich beim VMS-Text um einen solchen handelt, auch Hoax-Hypothese genannt.

Irgendwie ist der Gedanke, das VMS sei nur ein Schwindel und es gäbe gar nichts zu entziffern, nicht besonders befriedigend. Mehr Charme hat da die Vermutung von William Friedman (einem der größten Kryptoanalytiker des 20. Jahrhunderts), der es für wahrscheinlich hielt, dass der VMS-Text ein früher Entwurf einer synthetischen Sprache a priori sei – ihm also eine Kunstsprache zugrundliege, die sich – im Gegensatz z.B. zum Esperanto – nicht an natürlichen Sprachen orientiert. Weil solche Sprachen aber scheinbar erst in der zweiten Hälfte 17. Jahrhundert entworfen wurden, das VMS aber relativ sicher schon Ende des 16. Jahrhunderts in Prag kursierte, ist diese These problematisch.

Mehr Charme ist jetzt nicht unbedingt ein wissenschaftliches Kriterium. Ich beschloss aber dennoch, Verschlüsselungsverfahren und Ansätze zu Universalsprachen im ausgehenden Mittelalter und der frühen Neuzeit zu recherchieren. Im Zuge dieser Recherchen zu stieß ich auf die Monographie von Gerhard Strasser2 zum Thema, in der dieser die Verbindung zwischen kryptographischen Verfahren und universell gedachten Sprachentwürfen beleuchtet. Ursprünglich wollte Strasser dabei auf die Universalsprachentwürfe des 17. Jahrhunderts eingehen, allgemein als die ersten ihrer Art angesehen. Er kann aber zeigen, dass schon viel früher – durch den Abt Johannes Trithemius (den ich u.a. schon hier für eine andere seiner Arbeiten gewürdigt habe) – eine Chiffre entworfen wurde, deren Anwendung etwas ergab, das wie das Resultat einer Kunstsprache aussieht, das aber ein verschlüsselter Text ist.

Konkret bezieht sich Strasser dabei auf die Teile III und IV der trithemischen Polygraphia. Die darin beschriebenen Verfahren funktionieren prinzipiell wie die aus den ersten beiden Teilen  (die ich hier auch schon vorgestellt habe): Einzelne Buchstaben werden gemäß einer Ersetzungstabelle durch ganze Wörter ersetzt. Während aber die Ersetzungschiffren in den ersten beiden Teilen lateinische Wörter sind und die resultierenden Geheimtexte wie lateinische Gebete anmuten, sind sie in den darauffolgenden Büchern von Trithemius erdachte Phantasiewörter, der resultierende Text sieht demnach aus wie eine Phantasiesprache. Der sehr regelmäßige Aufbau der Phantasiewörter – an einen Wortstamm sind unterschiedliche Endungen angehangen – gemahnt Strasser an die Universalsprachentwürfe von Wilkins und Dalgano, die erst viel später, um 1660, entworfen wurden.

Je zwei Zeilen von Ersetzungschiffren aus der Polygraphia III und IV. In der Spalte ganz links finden sich die zu ersetzenden Buchstaben.

Die Tatsache, dass nun doch um 1500 schon eine Möglichkeit beschrieben wurde, wie ein Text erzeugt werden kann, der wie das Produkt einer Kunstsprache aussieht, fesselte mich natürlich und ich beschloss, die Trithemischen Werke im Original zu konsultieren. Die Recherche führte mich in ein Mikrofichekabüffchen und den Lesesaal der historischen Sammlungen der hiesigen Universitätsbibliothek genauso wie in die Erzbischöfliche Buchsammlung zu Köln (womöglich wäre ich noch im Stadtarchiv gelandet, das aber gerade der Erdboden verschluckte) – alles spannende Orte, zu denen man als Computerlinguist unter normalen Umständen gar nicht vorstößt.

Ich werde nie vergessen, wie ich im Holzverschlag zur Mikrofichebetrachtung über das Lesegerät gebeugt stand, fieberhaft und ungelenk die kleine Folie weiterschob über die Tabellen der trithemischen Polygraphia, bis ich endlich im dritten Teil angekommen, überprüfen konnte, ob das, was ich mir auf Grundlage von Strassers Schilderung vorstellte, tatsächlich auch im historischen Werk zu finden war. Und wirklich hatte Trithemius einzelne Spalten mit Stamm-Endungs-Kombinationen versehen, die wie Flexionsparadigmen aussahen (auch die „Wörter“ des VMS weisen ähnliche Eigenschaften auf). Noch phantastischer war, dass die manuelle Strichliste, die ich nebenbei über die Wortlängenverteilung der Ersetzungstabellen führte, eine Binomialverteilung ergab (ebenso wie die VMS-„Wörter“, siehe auch hier). Dank Patrick Sahle hatte ich dann bald auch die Möglichkeit, die Polygraphia an meinem Schreibtisch zu studieren, der sich als die langweiligere, aber effektivere Arbeits-Location erwies.

Dort konnte ich mich dann weiteren Überlegungen zur Operationalisierung der von mir ja erst per Augenmaß festgestellten Ähnlichkeiten zwischen den beiden Texten widmen. Dabei hatte ich stets die Warnung von Kennedy und Churchill3 vor Augen, dass das VMS ein Spiegel sei, in dem jeder nur seine eigenen Vorurteile und Hypothesen bestätigt sieht. Insbesondere musste ich erst einmal Werkzeuge entwickeln, die mir erlaubten, den VMS-Text einzulesen und Polygraphia-III-Texte zu erzeugen, diese in Analyseeinheiten zu unterteilen und schließlich statistische Eigenschaften, die ich nicht einfach per manueller Zählung ermitteln konnte, auszuwerten. Ich befand mich erst am Anfang eines langen Prozesses, an dessen Ende die Fertigstellung und Veröffentlichung meiner Dissertation und die der durchgeführten Experimente stand.

Irgendwann später las ich das Bonmot von Ortoli und Witkowski: „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.“ Da dachte ich, dass –  zumindest bei mir im Kopf – genau diese Diskrepanz für einen kurzen Moment aufgehoben war.

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1 Katrin Passig, Aleks Scholz: „Lexikon des Unwissens. Worauf es bisher keine Antwort gibt.“ Rowohlt Berlin; Auflage: 7 (2007)

2 Gehard Strasser: „Lingua Universalis: Kryptologie und Theorie der Universalsprachen im 16. und 17. Jahrhundert“ (Wolfenbütteler Forschungen 38) Harrassowitz, Wiesbaden (1988)

3 Gerry Kennedy und Rob Churchill: „Der Voynich-Code: Das Buch, das niemand lesen kann“ Rogner & Bernhard bei Zweitausendeins (2005)

Sven Ortoli und Nicolas Witkowski: „Die Badewanne des Archimedes: Berühmte Legenden aus der Wissenschaft“ Piper Taschenbuch (2007)

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Anm: Drei der vier aufgeführten Bücher sind das, was gemeinhin und bisweilen abschätzig als populärwissenschaftliche Veröffentlichungen bezeichnet wird. Eine ganze Reihe meiner Links führen außerdem zur Wikipedia. Ich halte den Einbezug beider Arten von Quellen für durchaus legitim in einem Blog, der versucht, die eigene wissenschaftliche Tätigkeit etwas populärer zu machen. Dass manche das anders sehen, weiß ich inzwischen auch. Da kann man aber auch gerne mit mir diskutieren. Nebenbei: Untersuchungen zum Voynich Manuskript tragen im Wissenschaftsbetrieb nicht gerade zur Kredibilität bei, was wohl auch ein Grund dafür ist, dass sich so wenige wirkliche Spezialisten mit dem Thema beschäftigen oder aber ihre Ergebnisse in Unterkapiteln anderer Veröffentlichungen (z.B. in einer Einführung in die Programmiersprache BASIC, kein Witz) verstecken. Bei mir ist das ja auch irgendwie der Fall gewesen. 🙂

Eine geheime Aufforderung zum Karfreitagstanz

Im heutigen Post möchte ich eine der aufwendigsten Verschlüsselungsmethoden vorstellen, die aber – vor allem für kurze Texte und trotz ihres Alters von mehr als 500 Jahren – sehr sichere Geheimtexte erzeugt, die man im Zweifelsfall gar nicht als solche erkennt. Und da ich den Post am langen Osterwochenende schreibe und veröffentliche, verpacke ich die Darstellung in eine Rahmenhandlung, die zu diesem christlichen Fest (und gewissen Einschränkungen, die in seinem Rahmen bezüglich öffentlicher Vergnügungen gelten) passt. Stellen wir uns vor, wir bekämen am Karfreitag eine gedruckte Einladung zu einer Karfreitagsmesse in die Hand, auf der der folgende Leitspruch (oder wie man das auch immer nennt) abgedruckt wäre:

„Redemptor clemens stabiliens vitam iustis suis in paradiso amen.“

Wenn man sich an ein paar Bröckchen Latein erinnert (so wie ich), so könnte man sich vielleicht zusammen konstruieren, dass irgendwie von einem barmherzigen Erlöser und wahrscheinlich dem Garten Eden die Rede ist und sich dabei ein wenig über die getroffene Wortwahl wundern. Altphilologen würden wohl skeptischer werden ob der Holprigkeit des Ausdrucks. Niemand aber könnte wohl erahnen, dass es sich um eine versteckte Aufforderung handelt, das behördlicherseits streng kontrollierte Tanzverbot am stillen Feiertag zu ignorieren.

Verschlüsselt wurde diese Aufforderung mit einer Methode, die beschrieben wird im ersten Buch der sechsteiligen Polygraphia von Johannes Trithemius. Leser dieses Blogs, die schon zu Posterous-Zeiten dabei waren oder über den Übersichts-Artikel den ersten und den zweiten Teil zur Entschlüsselung der Steganographia III gelesen haben, ist der Name Johannes Trithemius bereits ein Begriff. Ich habe ihn als Abt des Klosters Sponheim im Übergang vom 15. zum 16. Jahrhundert vorgestellt. Wegen einer unguten Geschichte hinsichtlich der Rezeption seines ersten Buchs zu Geheimschriften (eben der Steganographia) stellte er sein Amt dort zur Verfügung und war bei der Fertigstellung der Polygraphia bereits der Abt des Klosters Würzburg. Ich hatte den Ablauf der Ereignisse, die Trithemius zum Klosterwechsel veranlassten, bereits in den beiden erwähnten Posts thematisiert, das Problem lag in der explosiven Kombination einer großspurigen Vorankündigung des Werks, einer Menge arkanen Popanz im Buch sowie einem Abt, der lieber den überlegenen Geheimniskrämer gab, als glaubhaft darzulegen, dass das, was wie magischer Schnickschnack aussah, in Wirklichkeit durchdachte Chiffriermethoden waren. Trithemius wiederholt diese Fehler im Falle der Polygraphia nicht, dem Buch geht – zumindest oberflächlich betrachtet – jeder Anschein des Geheimnisvollen ab.

Mit der Polygraphia wird aber etwas eingelöst, was schon für die Steganographia angekündigt war: Die Beschreibung eines Verfahren, mit dem – wie Trithemius behauptet – ein ungelehrter Mann innerhalb von zwei Stunden das Lateinische lesen, schreiben und verstehen können soll. Dieses Verfahren entpuppt sich bei näherem Hinsehen allerdings eher als eine raffinierte Chiffriermethode denn als tatsächliches Lernprogramm für die lateinische Sprache. Dessen ungeachtet wird der Ansatz später sowohl ins Französische (durch Gabriel des Collange 1561) als auch ins Tschechische (durch Raphael Mnishowsky, um 1628) übertragen, um es tatsächlich als Lernverfahren für das Französische bzw. Tschechische einzusetzen. Beides kann eigentlich nicht wirklich funktioniert haben. Bessere Aussichten hatte da die Entlehnung der Methode als Chiffre. Betrachten wir aber zunächst ihre Funktionsweise.

Neben einer kurzen lateinischen Beschreibung zu Anfang finden sich in der Polygraphia I 383 Listen, die aus jeweils 24 untereinander platzierten Wörtern bestehen. Zusammengenommen ergeben diese Listen eine über mehr als 100 Seiten laufende Tabelle, die sich aus 24 Zeilen und 383 Spalten zusammensetzt. Die ersten sechs Spalten finden sich in der Tabelle unten.

Die ersten 6 Spalten der Polygraphia I. Vor der sechsten Spalte sieht Trithemius ein „suis in“, dahinter ein „amen“ vor.

Wie die Tabelle andeutet, stehen die 24 Zeilen der Tabelle für 24 Buchstaben des Alphabets (im Vergleich zu dem heute bei uns gebräuchlichen Alphabet fehlen die Buchstaben j und v). Für jeden dieser Buchstaben hat Trithemius 383 verschiedene Wörter zusammengestellt, welche diese ersetzen können. Insofern kann man hier von einer Substitutionschiffre sprechen, die für jeden Klartext-Buchstaben 383 Geheimtext-Homophone bereitstellt. Die Anordung der Wörter in der Tabelle aber ist auf eine beeindruckende Weise ausgeklügelt: Jede Spalte enthält nur Wörter mit gleichen morphosyntaktischen Merkmalen (die erste Spalte etwa nur maskuline Nomen im Nominativ). Benachbarte Spalten sind dabei so gewählt, dass sich sowohl ein syntaktischer wie auch ein semantischer Anschluss ergibt, egal welche Kombination von Wörtern (als Chiffren für eine Buchstabenkombination) auch ausgewählt werden. Ersetzt man mit Hilfe dieser Tabellen einen Klartext sukzessive Buchstaben für Buchstaben mit einem Wort der jeweils nächsten Spalte, so ergibt sich damit ein lateinischer Text, der an ein Gebet erinnert. Der Geheimtext ist damit nicht nur verschlüsselt, sondern zugleich auch maskiert, das heißt – zumindest für Laien – nicht als verschlüsselter Text erkennbar. Aus diesem Grund wurde das Verfahren später auch als Ave-Maria-Chiffre bezeichnet.

Das Verfahren ist (wie eigentlich alle trithemischen) sehr innovativ und durch die Kombination von steganographischen (versteckenden) und kryptographischen (verschlüsselnden) Elementen auch doppelt sicher – man muss ja erst einmal darauf kommen, dass man es überhaupt mit einer verschlüsselten Botschaft zu tun hat. Selbst wenn man um diese weiß, dürfte es so gut wie unmöglich sein, den Klartext auf irgend eine Weise zu rekonstruieren, hat man nicht die Ersetzungstabelle (in diesem Fall eine Ausgabe der Polygraphia) zur Hand. Das Verfahren weist allerdings auch eine Reihe von Nachteilen bezüglich seiner Anwendung auf:

  • Der verschlüsselte Text ist um einiges länger als die ursprüngliche Nachricht – schließlich werden ja einzelne Buchstaben durch ganze Wörter ersetzt.
  • Nach 383 Klartextzeichen kommt man am Ende der Ersetzungsspalten an. Beginnt man einfach wieder von vorne, so öffnet man ein Einfallstor für einen kryptoanalytischen Angriff auf den Geheimtext, weil sich zwangsläufig Wörter häufig wiederholen werden, die hochfrequent vorkommende Buchstaben ersetzen.
  • Sender und Empfänger müssen beide über die gleiche Ersetzungstabelle verfügen. Niemand anderem sollte diese zur Verfügung stehen.

Diese Schwierigkeiten waren wohl auch der Grund dafür, dass sich kaum Belege dafür finden lassen, dass die Methode auch Anwendung fand. Lediglich Blaise de Vigenère, der sich später auch einen Namen als Kryptograph machen sollte (die Vigenère-Chiffre ist um einiges berühmter als jedes trithemische Verfahren), weiß zu berichten, dass sich die Türken vom venezianischen Botschafter in Konstantinopel durch eine Ave-Maria-Chiffre haben täuschen lassen. Herzog August der Jüngere (der auch für den legendären Ruf der nach ihm benannten Bibliothek verantwortlich ist) führt in dem von ihm unter dem Pseudonym Gustav Selenus verfassten Handbuch zur Kryptographie zwei Adaptionen der trithemischen Ave-Maria-Chiffre auf, eine weitere lateinische vom italienischen Kryptologen Giambattista della Porta, sowie eine deutsche von einem unbekannten Autor (möglicherweise von ihm selbst). Mit letzterer lassen sich Geheimtexte erzeugen, die in Inhalt, Metrik und Rhythmus dem Vater-unser-Gebet ähneln (leider habe ich über das Wochenende keinen Zugriff auf das entsprechende Buch, so dass ich hier leider kein Beispiel präsentieren kann).

Oben erwähnt hatte ich ja auch schon die Übertragungen ins Tschechische und ins Französische, um damit Sprachunterricht durchführen zu können. Vielleicht fehlt mir die Phantasie, wie der Sprachunterricht anhand von Wortlisten vonstatten gehen könnte, jedenfalls kann ich mir einen solchen nicht erfolgreich vorstellen. Natürlich kann ein des Lateinischen unkundiger die Polygraphia I nutzen, um ohne Probleme einen Text in einer Sprache, die er beherrscht, zu verschlüsseln. Er kann sie genauso nutzen, um einen verschlüsselten Text zu dechiffrieren. Dabei erzeugt und liest er zwar einen lateinischen Text, er versteht aber nicht im Mindesten dessen Inhalt. Es passiert ungefähr genau das, was in  Searles chinesischem Zimmer vor sich geht – vorgetäuschtes Verständnis, ohne eine Sprache zu beherrschen.

Insgesamt besteht die Polygraphia aus sechs Teilen, von denen ich bisher lediglich den ersten erwähnt habe. Der zweite Teil unterscheidet sich vom vorherigen lediglich durch die auf die Tabelle verteilten lateinischen Wörter, auch Teil drei und vier sehen oberflächlich betrachtet aus, als würde das gleiche Prinzip weiter durchgehalten. Das stimmt aber nur zum Teil. Wie ich hier schon einmal kurz angedeutet habe, spreche ich dem Verfahren, welches in der Polygraphia III beschrieben wird, das Potential zu, einen Text zu erzeugen, der ähnliche statistische Eigenheiten wie der des Voynich Manuskripts aufweist. Dazu aber ein andermal mehr (wie immer – wer nicht abwarten kann, lese einfach hier weiter).

Ach so – die versteckte Botschaft – die habt ihr euch doch aber schon längst selbst aus der Tabelle rekonstruiert, oder?

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.

Trithemiusmoredetail
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.