mini|Bevor mit der Enigma entschlüsselt werden kann, muss sie anhand der vorgeschriebenen Schlüsselprozedur identisch zu der des Absenders eingestellt werden. Die Schlüsselprozeduren (auch genannt: Chiffrier-Vorschriften, Chiffrierregeln oder Schlüsselanleitungen) für die Schlüsselmaschine Enigma waren Richtlinien zur korrekten Benutzung der Maschine. Sie dienten dazu, den Sender und den befugten Empfänger einer Geheim-Nachricht in die Lage zu versetzen, ihre Schlüsselmaschinen identisch zueinander einzustellen. Nur so konnte der Empfänger eines durch den Absender verschlüsselten Funkspruchs diesen mit seiner Enigma entschlüsseln und den ursprünglichen Klartext lesen.

Prinzip Grundsätzlich ist es wichtig, die verschiedenen Nachrichten (Funksprüche) eines Schlüsselnetzes nicht mit identischen Schlüsseln zu verschlüsseln. Dies wäre ein fundamentaler Fehler, in der Kryptologie als „Klartext-Klartext-Kompromittierung“ () bekannt, der die unbefugte Entzifferung, also den „Bruch“ der Sprüche, erheblich erleichtern würde. In dieser Hinsicht wäre die kryptographisch sicherste Lösung, jeweils völlig unterschiedliche, also individuelle Schlüssel zu verwenden, ähnlich einem Einmalkennwort. Allerdings hätte dies den schwerwiegenden Nachteil, dass die Schlüsselerzeugung sowie die Verwaltung, Verteilung und Verwendung solcher „Einmalschlüssel“ extrem aufwendig und tatsächlich „nicht feldtauglich“ wäre.

Die Reichswehr und später die Wehrmacht suchte daher nach einem Kompromiss zwischen einerseits möglichst einheitlichen und damit (innerhalb eines Schlüsselnetzes) leicht verteilbaren Schlüsseln und andererseits Prozeduren, die Verschlüsselung in gewisser Weise „individuell“ zu gestalten. Dabei erwächst das grundsätzliche Problem, wie man dem befugten Empfänger die zur Entschlüsselung eines Funkspruchs benötigte individuelle Information mitteilen kann, ohne dass diese kompromittiert wird und dann zum unbefugten Bruch des Spruchs genutzt werden kann.

Vorschriften mini|Schlüsselanleitung der Kriegsmarine „Der Schlüssel M“ Die verschiedenen Wehrmachtteile (Heer, Luftwaffe und Kriegsmarine) entwickelten hierzu unterschiedliche Schlüsselprozeduren. Die ausgearbeiteten Chiffrierregeln wurden im Laufe der Zeit mehrfach und zum Teil erheblich modifiziert.Dirk Rijmenants: Enigma Message Procedures Used by the Heer, Luftwaffe and Kriegsmarine. Cryptologia, 34: 4, 2010, S. 329 ff. Die jeweils gültige Schlüsselprozedur wurde als Bedienanweisung für den Anwender, genannt „Schlüssler“,OKW: Schlüsselanleitung zur Schlüsselmaschine Enigma. H.Dv.g. 14, Reichsdruckerei, Berlin 1940, S. 7. (Abschrift des Original-Handbuchs mit einigen kleinen Tippfehlern.) Abgerufen am 6. Dezember 2018. in Dienstvorschriften detailliert beschrieben. Beispiele sind die Heeresdienstvorschrift 14 mit dem Titel „Schlüsselanleitung zur Schlüsselmaschine Enigma“OKW: Schlüsselanleitung zur Schlüsselmaschine Enigma. HDv 14, Reichsdruckerei, Berlin 1940. (Abschrift des Original-Handbuchs mit einigen kleinen Tippfehlern.) Abgerufen am 6. Dezember 2018. und die Marine-Dienstvorschrift 32/1 „Der Schlüssel M – Verfahren M Allgemein“Der Schlüssel M – Verfahren M Allgemein. OKM, M.Dv.Nr. 32/1, Berlin 1940, S. 13. PDF;3,2 MB.

Tagesschlüssel Zur Konfiguration der Maschine unterschied man zwei Schlüsselteile, den Tagesschlüssel und den Spruchschlüssel. Der Tagesschlüssel blieb für einen gewissen Zeitraum (zumeist ein oder zwei Tage) konstant und war für alle Maschinen eines Schlüsselnetzes gleich (siehe beispielsweise: Schlüsselnetz Triton). Dieser Teilschlüssel wurde auch als „Grundschlüssel“ oder „Grundeinstellung“ bezeichnet. Bei der Marine wurde die Grundeinstellung noch weiter unterteilt in die „Inneren Einstellungen“ (auch: „Innerer Schlüssel“) und die „Äußeren Einstellungen“ (auch: „Äußerer Schlüssel“). Näheres hierzu siehe Schlüsselprozedur bei der Kriegsmarine. Der Tagesschlüssel konnte im Voraus, zumeist für ein bis drei Monate, an alle Teilnehmer eines Schlüsselnetzes verteilt werden, was mithilfe streng geheimer („Geheime Kommandosache!“) Schlüsseltafeln (Bild) geschah.

Spruchschlüssel Der andere Teil des Schlüssels wurde für jeden einzelnen Funkspruch individuell gewählt und folglich als Spruchschlüssel bezeichnet. Im Gegensatz zum Tagesschlüssel, der für alle Teilnehmer gleich und durch die Schlüsseltafel bekannt war, wurde der (individuelle) Spruchschlüssel zusammen mit jedem einzelnen Funkspruch durch ein geeignetes Verfahren an den befugten Empfänger übermittelt. Dies musste so geschehen, dass kein Unbefugter aus den zu diesem Zweck übermittelten Informationen auf den Spruchschlüssel schließen konnte. Das dazu verwendete Prozedere wurde als „Spruchschlüssel­verschlüsselung“ bezeichnet. Speziell dieses Verfahren änderte sich von Zeit zu Zeit und war bei der Kriegsmarine völlig anders gelöst als bei den beiden anderen Wehrmachtteilen (Heer und Luftwaffe).

Heer und Luftwaffe mini|Diese Schlüsseltafel des Heeres listet die täglich wechselnden Teilschlüssel „Walzenlage“, „Ringstellung“ und „Steckerverbindungen“ für einen Monat auf. Wie im Hauptartikel zur Enigma unter Bedienung beschrieben, bestand ein Schlüssel für eine Enigma I aus vier Komponenten, nämlich

Walzenlage, beispielsweise B I II III, Ringstellung, beispielsweise 16 26 08, Steckerverbindungen, beispielsweise AD CN ET FL GI JV, und Walzenstellung, beispielsweise RDK.

Bis 1938 mini|Die Walzen der Enigma wurden zur Verschlüsselung des Spruchschlüssels hier bereits auf die Grundstellung „RDK“ eingestellt In den frühen Jahren der Enigma, etwa ab 1930, also noch weit vor dem Zweiten Weltkrieg, bis zum 14. September 1938,Hugh Sebag-Montefiore: Enigma – The battle for the code. Cassell Military Paperbacks, London 2004, S. 355. ISBN 0-304-36662-5. wurden alle vier oben genannten Komponenten des Schlüssels vorgegeben. Der Anwender hatte die Enigma entsprechend einzurichten, wobei die in der Schlüsseltafel vorgeschriebene Walzenstellung als „Grundstellung“ interpretiert wurde. Der Schlüssler hatte sich nun einen möglichst willkürlichen „Spruchschlüssel“ aus drei Buchstaben auszudenken, beispielsweise WIK. Diesen musste er nun mit der zuvor fertig eingestellten Enigma und der Grundstellung (hier RDK) (Bild) verschlüsseln. Um denkbaren Übertragungsfehlern bei der späteren Funksendung vorzubeugen, war vorgeschrieben, den Spruchschlüssel (hier WIK) nicht nur einmal, sondern zweimal hintereinander zu verschlüsseln. Dies nennt man die „Spruchschlüsselverdopplung“.

Über die Tastatur der Enigma gibt der Verschlüssler also WIKWIK ein und beobachtet, welche Lampen aufleuchten. In diesem Beispielfall sind es KEBNBH. Dies ist der „verschlüsselte Spruchschlüssel“.

Im Spruchkopf (Präambel) des zu übersendenden Funkspruchs werden diese sechs Buchstaben als wichtige Information dem eigentlichen Geheimtext vorangestellt. Sie dienen dem Empfänger zur Ermittlung des Spruchschlüssels (hier WIK). Um diesen nach Empfang der Botschaft zu ermitteln, gibt der Empfänger, der ebenfalls den Tagesschlüssel kennt, und damit seine Enigma identisch zu der des Absenders eingestellt hat, den von ihm empfangenen verschlüsselten Spruchschlüssel (hier KEBNBH) ein und beobachtet seinerseits, welche Lampen aufleuchten. Aufgrund der Involutorik der Enigma (Verschlüsseln = Entschlüsseln) erhält er die sechs Buchstaben WIKWIK. Er erkennt an der Wiederholung des Buchstabenmusters, dass die Übertragung fehlerfrei war und er den Spruchschlüssel unverstümmelt empfangen hat. Er kann nun die Walzen der Enigma auf die korrekte Anfangsstellung WIK einstellen und damit den Geheimtext entschlüsseln. Als Ergebnis erhält er den ursprünglichen Klartext.Dirk Rijmenants: Enigma Message Procedures Used by the Heer, Luftwaffe and Kriegsmarine. Cryptologia, 34: 4, 2010, S. 331.

Von 1938 bis 1940 Das oben beschriebene Verfahren ist kryptographisch alles andere als sicher. Im Gegenteil, die Spruchschlüsselverdopplung stellt einen Kardinalfehler dar, der der dafür verantwortlichen deutschen Chiffrierstelle unterlief. Zwar ahnten die Verantwortlichen nicht, welch grober Fehler ihnen passiert war und welche für sie fatale Konsequenzen dies bereits gezeitigt hatte (siehe Zyklometer), jedoch wurden vermutlich gewisse Schwächen der Prozedur erkannt und diese daher im September 1938 geändert.

Ab dem 15. September 1938 galt eine neue Vorschrift zur Spruchschlüsselverschlüsselung.Hugh Sebag-Montefiore: Enigma – The battle for the code. Cassell Military Paperbacks, London 2004, S. 355. ISBN 0-304-36662-5. Die als Teil des Tagesschlüssels einheitlich vorgeschriebene Grundstellung wurde abgeschafft. Der Tagesschlüssel bestand ab jetzt nur noch aus drei Komponenten, nämlich

Walzenlage, beispielsweise B I II III, Ringstellung, beispielsweise 16 26 08, und Steckerverbindungen, beispielsweise AD CN ET FL GI JV.

Neue Aufgabe des Schlüsslers war es nun, sich selbst eine möglichst willkürliche Grundstellung aus drei Buchstaben auszudenken (zur einfacheren Illustration hier beispielsweise wieder RDK). Danach hatte er – wie zuvor – einen willkürlichen Spruchschlüssel, wieder aus drei Buchstaben, zu bilden, und diesen – ebenfalls wie zuvor – zweimal hintereinander mit der auf den Grundschlüssel eingestellten Enigma zu verschlüsseln. Der ursprünglich aus sechs Buchstaben bestehende Spruchkopf wurde so auf neun Buchstaben erweitert, im Beispiel RDK KEBNBH.

Eine wichtige kryptographische Verbesserung durch diese neue Prozedur war, dass auf diese Weise die Grundstellungen für einen Tag innerhalb eines Schlüsselnetzes nicht länger identisch waren, sondern individuell und unterschiedlich wurden. Dies stärkte die Methode zwar, machte sie aber immer noch nicht sicher genug (siehe Bomba), was das Oberkommando der Wehrmacht (OKW) aber nicht ahnte.Friedrich L. Bauer: Entzifferte Geheimnisse. Methoden und Maximen der Kryptologie. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer, Berlin u. a. 2000, S. 411–417.

Zusätzlich wurde in diesem Zeitraum die Anzahl der zu verwendenden „Steckerverbindungen“ sukzessive erhöht. Seit dem 1. Oktober 1936 waren es bereits statt der ursprünglichen (nur) sechs, nun fünf bis acht „Stecker“. Ab 1. Januar 1939 wurden es sieben bis zehn und schließlich, ab dem 19. August 1939, die ab dann üblichen genau zehn Steckerverbindungen.

Ab 1940 Am 1. Mai 1940 (neun Tage vor Beginn des Westfeldzugs) wurde bei Heer und Luftwaffe die Schlüsselprozedur erneut radikal geändert.Hugh Sebag-Montefiore: Enigma – The battle for the code. Cassell Military Paperbacks, London 2004, S. 357. ISBN 0-304-36662-5.Friedrich L. Bauer: Decrypted Secrets, Methods and Maxims of Cryptology. Springer, Berlin 2007 (4. Aufl.), S. 123, ISBN 3-540-24502-2. Die (kryptographisch fatale) Spruchschlüsselverdopplung hatte sich als betrieblich unnötig herausgestellt, da Funkübertragungsstörungen weit seltener auftraten als befürchtet. Aufgeschreckt durch den „Fall Wicher“, das Auffinden von deutschen Enigma-Klartexten in erbeuteten polnischen Unterlagen, war entschieden worden, die Spruchschlüsselverdopplung abzuschaffen.Frode Weierud und Sandy Zabell: German mathematicians and cryptology in WWII. Cryptologia, doi:10.1080/01611194.2019.1600076, S. 111. Der Tagesschlüssel bestand weiterhin aus nur drei Komponenten, und zwar wie zuvor

Walzenlage, beispielsweise B I II III, Ringstellung, beispielsweise 16 26 08, und Steckerverbindungen, nun zehn, beispielsweise AD CN ET FL GI JV LO MR PS UZ.