Het M4 Project
Het M4 Project
is een poging van
Stefan Krah om drie originele Enigma berichten te breken.
Dit project tracht deze berichten te breken met behulp
van distributed computing, het gebruik van zeer veel
computers in een netwerk. Stefan heeft reeds twee van de
drie Kriegsmarine M4 berichten succesvol gebroken.
Ondertussen hebben reeds enkele duizenden mensen zijn
software gedownload en helpen hem bij het project. De
berichten zijn op 25 november 1942 onderschept door de
Britse destroyer HMS Hurricane in de Atlantische Oceaan.
Dit was tijdens de tien maanden durende black-out,
veroorzaakt door de invoering van de beruchte vier-rotor
Enigma.
Gedurende deze periode waren de
codebrekers in Bletchley Park niet in staat het
Kriegmarine radioverkeer te breken dat vercijferd was met
de Triton sleutels op de nieuwe Enigma M4. Meer over
Triton op Enigma en de U-boot oorlog. De berichten, tot op heden ongebroken, werden
in een brief aan Cryptologia gepubliceerd door
Ralph Erskine. Op deze pagina beschrijven we het
originele bericht, de ontcijferde versie ervan en hoe je
het ook zelf kunt ontcijferen met behulp van de Enigma
simulator! Vervolgens brengen we het spannende verhaal
van Kapitänleutnant Hartwig Looks en zijn U-264. Het is
een echte thriller waarbij zelfs de film 'Das Boot' een
vakantietrip lijkt!
Het bericht 
Voor de cijftertekst-aanval gebruikt
Krah een combinatie van brute force en hill-climbing
algoritme. Met brute force (brute kracht) doorzoekt het programma alle mogelijk
instellingen van Enigma, behalve het stekkerbord. Het
immense aantal mogelijke stekkerinstellingen is het
grootste gedeelte van de mogelijke Enigma instellingen.
Voor elke machine-instelling wordt het hill-climbing
algoritme gebruikt om de instelling van het stekkerbord
te optimaliseren. Het algoritme tracht dit te
verwezenlijken door het stekkerbord stap per stap te
veranderen, en bij elke stap de kwaliteit van de
verandering te meten aan de hand van een score-functie.
Is de score beter dan de vorige, behoud men dat
stekkerpaar, en zoekt verder. Indien de score slechter is
zoekt men naar een andere stekker.
Hoewel het eerste bericht gebroken is
in minder dan twee weken mogen we niet vergeten dat
Stefan, dankzij distributed computing, een enorme
rekenkracht ter beschikking had. Met dit in gedachten
moeten we respect opbrengen voor de codebrekers die
tijdens de Tweede Wereldoorlog zonder deze technologische
middelen toch in staat was de Duitse communicatie te
breken. Op het einde van de oorlog slaagden meer dan 7000
medewerkers in Bletchley Park erin, geholpen door
elektromechanische toestellen, Bombes genoemd, om het
Kriegsmarine radioverkeer doorgaans binnen 24 uur te
breken.
Natuurlijk hadden de BP codebrekers
niet de technologie om een brute kracht aanval te doen op
de sleutelinstellingen. In plaats daarvan maakten zijn
gebruik van Signals Intelligence, cryptanalytische
technieken en cribs, stukjes vermoedde klare tekst,
verkregen door berichtenverkeer-analyse, om het aantal
mogelijke sleutels te verkleinen, voordat ze de
sleutelinstellingen doorliepen met hun Bombes. Men schat
dat het breken van Enigma de oorlog inkortte met 2 à 3
jaar, wat ontelbare levens redde. Dankzij Stefan's werk
herontdekken velen nu het verhaal rond Enigma en hoe
cryptografie een oorlog kan beïnvloeden.
Met toestemming van Stefan Krah tonen
we het eerste M4 bericht en de gevonden instellingen. Wie
65 jaar terug in de tijd wil gaan kan dit authentiek
bericht ontcijferen met mijn Enigma Simulator, die een goeie manier is om het bericht te
verifiëren.
De originele cijfertekst, ontdaan van
de indicator groepen FCLC en QRKN die het bericht
voorafgingen en herhaald werden op het einde:
NCZW VUSX PNYM INHZ XMQX
SFWX WLKJ AHSH NMCO CCAK
UQPM KCSM HKSE INJU SBLK
IOSX CKUB HMLL XCSJ USRR
DVKO HULX WCCB GVLI YXEO
AHXR HKKF VDRE WEZL XOBA
FGYU JQUK GRTV UKAM EURB
VEKS UHHV OYHA BCJW MAKL
FKLM YFVN RIZR VVRT KOFD
ANJM OLBG FFLE OPRG TFLV
RHOW OPBE KVWM UQFM PWPA
RMFH AGKX IIBG
|
De gevonden instellingen
Enigma model: Kriegsmarine M4
Reflector: B
Rotors: Beta - II - IV - I
Stekkers: AT BL DF GJ HM NW OP QY RZ VX
Ringintellignen: A-A-A-V
Rotor startposities: V-J-N-A
Let erop dat je al deze gegevens
correct instelt op je Enigma simulator,
alvorens te beginnen! Na de interne instellingen en het
stekkerbord dien je de rotors in de startpositie VJNA te
zetten. Je kan nu het toetsenbord of de Enigma
lettertoetsen gebruiken, of bovenstaande cijfertekst in
het Auto-typing venster (menu of F6) kopiëren. Het
resultaat kan je met het Enigma Clipboard (menu of F5)
bekijken en formatteren. Succes met het breken van je
eerste authentieke Kriegsmarine U-boot bericht!
Het ontcijferde bericht
Dit is een spoiler!
Als je zelf het Kriegsmarine bericht
wil breken, lees dan niet verder voor je het gecodeerde
bericht ontcijferd hebt!
Het bericht na ontcijfering met de
Enigma:
VONV ONJL OOKS JHFF TTTE
INSE INSD REIZ WOYY QNNS
NEUN INHA LTXX BEIA NGRI
FFUN TERW ASSE RGED RUEC
KTYW ABOS XLET ZTER GEGN
ERST ANDN ULAC HTDR EINU
LUHR MARQ UANT ONJO TANE
UNAC HTSE YHSD REIY ZWOZ
WONU LGRA DYAC HTSM YSTO
SSEN ACHX EKNS VIER MBFA
ELLT YNNN NNNO OOVI ERYS
ICHT EINS NULL
|
De klare tekst herschikt:
VON VON JLOOKSJ HFFTTT EINS EINS DREI ZWO YY QNNS NEUN
INHALT XX BEI ANGRIFF UNTER WASSER GEDRUECKT Y WABOS X
LETZTER GEGNERSTAND NUL ACHT DREI NUL UHR
MARQU ANTON JOTA NEUN ACHT SEYHS DREI Y ZWO ZWO NUL GRAD Y ACHT SM Y STOSSE NACH X
EKNS VIER MB FAELLT Y NNN NNN OOO VIER Y SICHT EINS NULL
|
Na omzetting van afkortingen, leesteken
en getallen verschijnt het bericht:
Von Looks: Funktelegramm 1132/19
Inhalt:
Bei Angriff unter Wasser gedrueckt, Wasserbomben.
Letzter Gegnerstandort 08:30 Uhr,
Marine Quadrat AJ 9863, 220 Grad, 8 Seemeilen, stosse nach.
14 Millibar faellt, NNO 4, Sicht 10.
|
Vertaald in het Nederlands:
Van Looks: Radio bericht 1132/19
Inhoud:
Gedwongen te duiken tijdens aanval, dieptebommen.
Laatste locatie vijand om 08:30h,
Marine Vierkantenraster AJ 9863, 220 graden, 8 nautische mijlen, (ik) volg (de vijand).
(Barometer) 1014 Millibar (tendens) dalend, NNO 4, zichtbaarheid 10.
|
De U-boot
 Kapt.
Lt. Hartwig Looks |
Wie is Looks en waar komt het
bericht vandaan? Ik begon met opzoekingen en ontdekte het
ongelofelijke verhaal van Looks en zijn U-boot. De
archieven tonen ons dat het bericht is opgemaakt door
Kapitänleutnant Hartwig Looks, geboren op 27 Juni 1917
in Flensburg. Op 25-jarige leeftijd nam hij het bevel
over U-264, een type VIIC boot, gebouwd in 1941 in
Bremen. Waarschijnlijk werd het bericht door één van
zijn radio operators, Funkobergefreiter Hans Ewald,
Funkobergefreiter Otto Karsten of Oberfunkmeister Ulrich
Reimund verzonden, op de eerste patrouille van U-264.
Tussen november 1942 en februari 1944
nam U-264 deel aan zes patrouilles. U-264 opereerde
vanuit de U-boot-haven St-Nazaire in Frankrijk. Op zijn
eerste patrouille kelderde U-264 het Griekse vrachtschip
'Mount Taurus', varend in konvooi ONS-144. Op zijn tweede
en derde patrouille werd U-264 verschillende keren
aangevallen door vliegtuigen, echter steeds zonder schade
op te lopen. Op zijn derde patrouille kelderde U-264 de
Britse 'Harperley' en de Amerikaanse 'West Maximus',
beiden varend in konvooi ONS-5. U kunt een interview met
Kapitänleutenant Looks bekijken over de aanval op konvooi ONS-5.
Op 5 februari 1944 vertrok U-264 vanuit
St-Nazaire voor zijn zevende, fatale patrouille. U-264
was één van 20 U-boten die zeegebied 48°30'N-21°30'W
moesten doorzoeken naar een gerapporteerd konvooi. Op 18
februari kwam U-264 aan op zijn locatie in Atlantische
Oceaan. Het U-boot commando had bevolen om gedurende de
dag onder water te blijven en vanaf 18h00 boven te komen
om het konvooi te zoeken. Om 09.00h hoorde U-264 geruis
van propellers, en ASDIC-sonar ontdekte de duikboot.
Dieptebommen werden gedropt, maar
brachten enkel lichte schade toe aan U-264. Het
aanvallende schip vertrok richting zuidwesten. Zoals
bevolen, kwam U-264 aan de oppervlakte om 18.00h, en
monteerde het FLAK luchtafweergeschut op het dek. Slechts
tien minuten later werd een Sunderland vliegtuig
opgemerkt. U-264 opende onmiddellijk het vuur en trof bij
het eerste salvo het vliegtuig frontaal. Een andere
duikboot rapporteerde dat het vliegtuig neerstortte in
zee.
De volgend morgen, 19 februari om
02.00h, bemerkte U-264 twee vijandelijke destroyers, en
meldde dit via radio met een Kurzsignal. U-264, nog
steeds aan de oppervlakte, werd ontdekt door de
destroyer's radar en werd beschoten met artillerie. U-264
voer weg met hoogste snelheid. Om 04.00h ontvingen zij
een bericht dat het konvooi gevonden was, en U-264
spoedde zich met hoge snelheid naar de vermoedelijke
locatie. Om 05.00h, toen het nog steeds zeer donker was,
kwam een destroyer met grote snelheid afgestevend op
U-264. Op 2000 meter vuurde U-264 een torpedo af, maar
deze miste zijn doel.
Terwijl U-264 trachtte weg te varen van
de destroyer bemerkte men het gezocht konvooi. Dit werd
via radio gemeld met een Kurzsignaal. Op 800 meter
afstand opende de destroyer het vuur op de duikboot en
trof daarbij één van de bunkertanks. De omhulling van
de U-boot was niet beschadigd en het bevel werd gegeven
om onmiddellijk te duiken. De destroyer dropte
verschillende dieptebommen, en bleef ter plaatse tot
06.00h, tot deze versterking kreeg van vijf andere
schepen die konvooi ON-224 beveiligden. De vijf Sloops,
gespecialiseerd in het vernietigen van duikboten, waren
HMS Woodpecker, HMS Starling, HMS Kite, HMS Wren en HMS
Wild Goose.
 Duitse
VIIC U-boat |
U-264 incasseerde vele reeksen
van een nieuw type dieptebommen, de mijn-dieptebommen,
die exploderen op 300 meter diepte, in plaats van de
gebruikelijke 120 meter. Daardoor werd de U-boot onderaan
getroffen door vernietigende schokgolven van beneden.
U-264 liep zware schade op.
Om 13.00h verloren de destroyers de
positie van U-264, maar kwamen hem om 18.00h terug op het
spoor door een breed oliespoor, veroorzaakt door schade
aan U-264. Er werden nogmaals 24 dieptebommen gedropt op
U-264. Sinds die vroege ochtend waren meer dan 250
dieptebommen in de buurt van U-264 tot ontploffing
gebracht.
Ondertussen waren alle elektrische
systemen van U-264 uitgevallen en waren er op vele
plaatsen waterlekken. De flenspompen konden het stijgende
water niet bijhouden, de bakboord elektromotor stond in
brand vanwege een oververhitte verwrongen propeller-as,
en de stuurboord propeller zat volledig vast. U-264 was
niet langer onder controle en zonk naar een diepte van
230 meter.
Kapitänleutnant Hartwig Looks gaf het
bevel om de luchttanks te blazen en aan de oppervlakte te
komen. Toen zij boven kwamen lagen de vijf destroyers in
een cirkel op een afstand van 3000 meter, en openden
onmiddellijk het vuur. U-264 kon niet terugvuren of een
torpedo afvuren omdat de torpedoluiken geblokkeerd waren.
Kapitänleutnant Looks gaf het bevel om U-264 te
verlaten. Met de bakboord motor nog steeds draaiende nam
de U-boot, nog steeds onder vuur, meer en meer afstand
van de mannen in het water. U-264 zonk in de vroege avond
van 19 februari op positie 48°31'N-22°05'W. Looks en
zijn bemanning, 52 man in totaal, werden opgepikt door de
HMS Woodpecker. Er kwamen geen bemanningsleden om, en
slechts twee van hen waren licht gewond.
De bemanning van U-264 overleefde op
miraculeuze wijze de urenlange nachtmerrie van
dieptebommen en bracht de rest van de oorlog door als
krijgsgevangenen. Veel van hun strijdmakkers hadden
minder geluk. Men schat dat 700 Duitse U-boten tot zinken
werden gebracht en 30,000 bemanningsleden verloren gingen
op zee. Meer informatie over U-264 kan men vinden in het Duitse U-boot archief en op Ubootwaffe Net.
De M4 Project Website
We willen Stefan Krah bedanken voor de
toestemming om het eerste bericht te gebruiken in dit
artikel. Meer informatie over het M4 Message Breaking
Project kan je vinden op Stefan Krah's Website. Op zijn site
vind je de server logs en kan je de software downloaden
om hem het laatste bericht te helpen breken. Je kunt je
ook inschrijven op Stefan's mailing list. Als u de inhoud
van het artikel wilt gebruiken, gelieve dan Stefan Krah te
contacteren, via zijn website, voor toelating.
Meer over Enigma op deze site
Meer informatie (off-site,
opent in nieuwe tab)