Geschichten aus der Mathematik | Martin Hellman und der allererste „Crypto War“

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Martin Hellman und die kryptologische Forschung mit Whitfield Diffie

Martin Hellman ist in den 1970er-Jahren Mathematik-Professor an der Stanford University. Er interessiert sich für Kryptografie, also für Techniken, um Nachrichten zu verschlüsseln. Und da ist er nicht der Einzige. Auch der Mathematiker Whitfield Diffie möchte sich in diesem Bereich weiterbilden. Das Problem: Es gibt kaum Informationen.

Denn Kryptografie ist bisher eine militärische Angelegenheit, die im Kalten Krieg verwendet wird, um Militärgeheimnisse sicher zu kommunizieren, ohne dass der Gegner mitlesen kann. Öffentliche Forschung gibt es nicht zu Kryptologie. Diffie reist deshalb quer durch die USA, er ist auf der Suche nach Gleichgesinnten. Martin Hellman ist so ein Gleichgesinnter. Als die beiden Mathematiker sich treffen, beginnt nicht nur eine enge Zusammenarbeit, sondern auch eine Freundschaft.

Krypto-Krieg mit der NSA

Mit Aufkommen der ersten Computer wird Kryptografie für die US-Regierung immer wichtiger, denn immer mehr Dokumente werden zunehmend digital verschickt. Die Regierung gibt deshalb ein Verschlüsselungssystem im Auftrag, das der Standard schlechthin für die USA werden soll — und das Unternehmen IBM liefert den Data Encryption Standard, kurz DES. „Der DES kommt offiziell 1975. Und Hellmann und Diffie denken sich: Diesen Algorithmus, den schauen wir uns mal genauer an“, sagt der Mathematiker Demian Nahuel Goos.

Was Hellman und Diffie herausfinden, ist beunruhigend: Der DES ist viel zu leicht zu knacken! Sie machen die US-Regierung darauf aufmerksam, dass ihr Verschlüsselungssystem nicht sicher ist. Sie schreiben Briefe, veröffentlichen 1976 ein Paper — und entwickeln schließlich selbst eine Verschlüsselungsmethode, die wirklich sicher ist. Und die US-Regierung? Tut nichts.

Im Gegenteil: Statt Diffie und Hellman für den Hinweis auf die Sicherheitslücke zu danken, schaltet sich die NSA ein, der amerikanische Auslandsgeheimdienst, und droht den beiden Wissenschaftlern: Wenn sie nicht aufhören mit ihrer Forschung zu Kryptolografie, dann könnten sie im Gefängnis landen! Denn der NSA zufolge sei das Verfahren von Diffie und Hellman eine Waffe, ein Kriegsgerät, deshalb würden sich die Mathematiker mit ihrer Forschung strafbar machen.

Vertrauen in den Forschungsinstinkt

Martin Hellman und Whitfield Diffie lassen sich nicht einschüchtern. Sie befinden sich zwar mitten im ersten Crypto War der Geschichte — sie mit ihrer kryptologischen Forschung gegen die NSA –, doch sie verfolgen ihre Forschung weiter. Und obwohl die NSA sie genau im Blick behält, sprechen und schreiben Hellman und Diffie öffentlich über die Forschung. Denn für sie ist klar: Was wir tun, ist wichtig und richtig. Und noch dazu ist die Idee hinter ihrem Verschlüsselungsverfahren ziemlich genial. „Diffie und Hellmann machen Verschlüsselung zum ersten Mal wirklich sicher. Und zwar mit einem Trick, der einem erstmal überhaupt nicht sicher vorkommt: Sie machen den Schlüssel selbst einfach öffentlich“, erklärt Manon Bischoff, Mathe-Redakteurin bei Spektrum der Wissenschaft.

Martin Hellman landet nicht im Gefängnis. Stattdessen werden er und Whitfield Diffie etwa 40 Jahre später für ihre herausragenden Beiträge zur modernen Kryptografie mit dem renommierten Turing-Award ausgezeichnet.

Wieso ist Martin Hellman nicht vor den Drohungen der NSA eingeknickt? Wie findet dieser erste Crypto War ein Ende? Und wie kann das funktionieren, dass ein Verschlüsselungssystem mit einem öffentlichen Schlüssel so sicher ist, dass es bis heute die Grundlage für sichere Kommunikation im Internet ist? Darüber sprechen detektor.fm-Moderatorin Charlotte Thielmann, Spektrum der Wissenschaft-Redakteurin Manon Bischoff und Mathematiker Demian Nahuel Goos in dieser Folge von „Geschichten aus der Mathematik“.

„Geschichten aus der Mathematik“ ist ein detektor.fm-Podcast in Kooperation mit Spektrum der Wissenschaft. Die Idee für diesen Podcast ist am MIP.labor entstanden, der Ideenwerkstatt für Wissenschaftsjournalismus zu Mathematik, Informatik und Physik an der Freien Universität Berlin, ermöglicht durch die Klaus Tschira Stiftung.

Kapitler

1. Die Kryptografie (00:02:17)

2. Whitfield Dieffie trifft Martin Hellman (00:06:56)

3. Der Data Encription Standard (00:09:53)

4. Crypto Wars (00:15:00)

5. Martin Hellman trifft den Direktor der NSA (00:18:26)

6. Die Veröffentlichung des Schlüssels (00:20:19)

7. Das Experiment (00:22:41)

8. Der entscheidende Schritt: Modulo (00:27:36)

9. Vordenker und Fantum (00:30:26)

10. Verabschiedung (00:32:56)