Schnelle Meeresüberquerende Sprache

Die Schnelle Meeresüberquerende Sprache (kurz SMS) ist eine in der Entwicklung befindliche, optischie Nachrichtentechnik zur Übermittlung von Nachrichten über Kurz- und Mittelsterecken ohne Hindernisse.

Grunsätzliche Funktionsweise

Zur Kommunikation werden zwei ständig besetzte Posten mit einem Leuchtfeuer benötigt. Es darf sich kein Hindernis (Berge, Wälder etc.) zwischen diesen befinden, was die Übertragung über Meere für die Technologie besonders prädestiniert.

Entwickler

Die Entwickler der Technologie sind die Grølländer der Donnerinsel, die nach neuen Kommunikationswegen für ihre abgeschottete Insel suchen.

Technologie

Die Nachricht wird über die Luft mit Hilfe von Lichtimpulsen übertragen, die entweder kurz oder lang sind. Diese werden mit Hilfe eines Feuers und einer davor angebrachten, leicht beweglichen Blende generiert. Der genaue Aufbau sieht vor, dass auf der Rückwand des Feuers ein Spiegelsystem das Licht in Richtung des vorderen Ausgangs bringt. An diesem befindet sich eine Optik, die das Licht bündelt. Dahinter ist eine Blende angebracht, die sich über einen Hebel schnell und leicht aufschieben lässt. Andere Bauweisen sind nur erlaubt, wenn sie das DEKRA (Donnerinsel Erteilte Kommunikations Richtwert Ausszeichnung) Sigel tragen. Beide Stationen benötigen eines dieser Systeme und eine Person, die sie bedient. Eine empfohlene Ausstatung der Station ist ein Fernglas zur besseren Erkennung der Lichtblitze, sollten es die Sichtbedingungen erfordern. Der Empfänger schreibt die Folge der Impulse auf, decodiert und entschlüsselt anschließend die Nachricht und leitet sie weiter.

Protokoll

Codierung

Es werden jeweils 6 Impulse zu einer Ziffer interpretiert. So stehen 2^6=64 Zeichen zur Verfügung. Es können damit alle Buchstaben (nur Kleinbuchstaben), Zahlen, gängige Satzzeichen sowie einige Formatierungsbefehle - wie Beginn, Ende und Neue Zeile - aber auch Notfallnachrichten - wie Feuer, Angriff auf die Insel, Krankheit - übermittelt werden.

Verschlüsselung

Da die Nachrichten für jeden sichtbar sind, müssen sie verschlüsselt werden. Es gibt mehrere Schlüssel, die durch ein iteratives Verfahren auf die Nachricht angewendet werden, wodurch man durch das erhalten eines Schlüssels nicht die komplette Nachricht entschlüsseln kann. Die Schlüssel werden über verschiedene Wege zu den Stationen gebracht, dort verwahrt und teilweise sofort nach Erhalt vernichtet. Die Anzahl und Überbringung der Schlüssel ist geheim, jedoch weiß mann, dass über die bisherigen Nachrichtenkanäle (Brieftaube, Bote) versiegelte Tabellen mit Werten für jeden Tag des kommenden Monats verschickt werden. Auch das Datum spielt bei der Generierung des Schlüssels eine Rolle sowie der nur für die eine Übertragung gültige Schlüssel, der am Anfang der Nachricht übermittelt wird.

Phase 0 - Aufnahme der Kommunikation

Zum Starten einer Kommunikation schaltet die sendende Station dauerhaft das Licht an - öffnet also die Blende. Der Empfänger tut dies ebenfalls, wenn er bereit für das Empfangen der Nachricht ist. Die Sendestation schaltet auf dunkel, bis dies auch die Empfänger Station tut. Beide Stationen sind nun bereit und die Übertragung kann beginnen.

Phase 1 - Synchronisierung

Der Sender schickt 3 kurze und 3 lange Impulse. Danach macht dies auch der Empfänger. Da Menschen die Maschinen bedienen, kann die Länge der Impulse von Person zu Person variieren. So wissen beide Parteien, wie sie welchen Lichtblitz zu deuten haben.

Phase 2 - Schlüsseltausch

In dieser Phase wird der 4 Zeichen lange Wert übermittelt, der nur für die Dauer der Übertragung gültig ist. Er wird mit allen anderen Schlüsseln verschlüsselt.

Phase 3 - Nachrichtenübermittlung

In dieser Phase wird das Formatierungszeichen "Anfang" (unverschlüsselt), anschließend die Nachricht (verschlüsselt) und zum Schluss das Zeichen für "Ende" (unverschlüsselt) gesendet. "Anfang" und "Ende" werden unverschlüsselt gesendet, damit man nicht Anhand dieser bekannten, immer gleichen Zeichen an der immer gleichen Position im Protokoll den Schlüssel zurückrechnen kann.

Phase 4 - Bestätigung

Der Empfänger zählt die Anzahl an kurzen und langen Impulse in der Nachricht und schickt diese unverschlüsselt an den Sender. Stimmen die Werte, Schickt der Sender drei kurze Lichtimpulse. Stimmt sie nicht, muss davon ausgegangen werden, dass die Nachricht nicht richtig empfangen wurde und man beginnt direkt wieder mit Phase 0. Hier ist es ebenfalls wichtig, dass diese unverschlüsselt gesendet werden. Zum einen kann diese Phase dann schnell abgehandelt werden, die Informationen sind nicht sicherheitsrelevant und das Zurückrechnen der Schlüssel wird vermieden.

Fehlerfall

Sollte während der Übertragung irgendetwas schief laufen, z.B. Sender hat sich vertan beim Senden oder Empfänger konnte etwas nicht genau interpretieren, so Sendet die Station, die den Fehler hat ein langes Dauerlicht. Die Kommunikation beginnt erneut bei der Phase 0.

Vor- und Nachteile des Systems

Vorteile

• Sehr schnelle Übertragung im Verleich zu Boten.
• Flexibel: Es kann fast zu jeder Zeit die Nachricht übermittelt werden, unabhängig von aktuellen Handelsrouten oder Brieftauben.
• Sofortige Bestätigung, dass die Nachricht angekommen ist.
• Zuverlässiger als Tauben.

Nachteile

• Verschlüsselung könnte geknackt werden.
• Übertragungsweg muss frei von Hindernissen und Störungen sein
• Stationen mit vertrauenswürdigen Kommunikatoren müssen errichtet werden.

Um unzuverlässigen Kommunikatioren zuvor zu kommen, wird darüber nachgedacht, dass die Entschlüsselung nur vom Empfänger der Nachricht durchgeführt wird.