CODEERMACHINES EN CRYPTOGRAFIE
Stefan Krah's M7 Project en het verhaal van U-264
Home Menu M4 Project


Het 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 kracht en het Hill-Climbing algoritme. Het programma doorzoekt alle mogelijk instellingen van Enigma, behalve het stekkerbord. Het immense aantal mogelijke stekkerinstellingen is het grootste gedeelte van de mogelijke Enigma instellingen. Voor elke machineinstelling wordt het Hill-Climbing algoritme gebruikt om het 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, dank zij distributed computing, een enorme rekenkracht ter beschikking had. Met dit in gedachten moeten we respect opbrengen voor de codebrekers die tijdens de Tweede Wereloorlog zonder deze technologische middellen 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 electromechanische 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 Signal 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 a 3 jaar, wat ontelbare leven redde. Dank zij 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
Ringsettings: A-A-A-V
Rotor startposition: 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

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 patouille 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 convooi 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 morgend, 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.

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 electrische systemen van U-264 uitgevallen en waren er op vele plaatsen waterlekken. De flenspompen konden het stijgende water niet bijhouden, de bakboord electromotor stond in brand vanwege een oververhitte verwrongen propelleras, 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 vindt 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 de artikel wilt gebruiken, gelieve dan Stefan Krah te contacteren, via zijn website, voor toelating.

Gerelateerde links

Off-Site


© Copyright 2004 - 2016 Dirk Rijmenants

Home Menu