Enigmă

Enigma (din germană  Änigma - o  ghicitoare) este o mașină portabilă de criptare folosită pentru a cripta și decripta mesajele secrete. Prima versiune a mașinii de cifrare rotativă a fost brevetată în 1918 de Arthur Scherbius . Pe baza designului modelului original Enigma, a fost creată o întreagă familie de mașini rotative electromecanice sub același nume, care au fost utilizate încă din anii 1920 în domeniul comunicațiilor comerciale și militare în multe țări ale lumii, dar au fost cele mai răspândite. folosit în Germania nazistă în timpul celui de-al Doilea Război Mondial [ 2] . Modelul militar german este cel mai des implicat atunci când menționăm Enigma.

Conform estimărilor brute ale lui F. Bauer, au fost produse aproximativ 100.000 de mașini de cifrat Enigma [3] . Cu toate acestea, alți experți estimează numărul total de unități produse la aproximativ 40.000 de bucăți [4] .

Pentru prima dată, cifrul Enigma a fost descifrat în Biroul de Cifre polonez în decembrie 1932 . Patru ofițeri de informații - Marian Rejewski , Jerzy Różycki , Henryk Zygalski și Johann Reuclid - folosind date de informații franceze, teoria matematică și metode de inginerie inversă, au reușit să dezvolte și să construiască un dispozitiv special pentru decriptarea mesajelor codificate, pe care l-au numit „bombă criptologică”. (vezi Criptanaliză " Enigma ). După aceea, inginerii germani au complicat dispozitivul Enigma și în 1938 au lansat o versiune actualizată, pentru a cărei decriptare a fost necesară construirea unor mecanisme mai complexe [5] .

La 9 mai 1941, în timpul capturii submarinului U-110 de către forțele britanice, mașina de cifrat Enigma, împreună cu coduri, radiograme și alte documente conexe, au căzut pentru prima dată în mâinile Aliaților. Cu ajutorul materialelor primite, criptografii englezi au început să citească mesaje de la submarinele germane folosind Delfinul pe Enigma cu trei rotoare.

În august 1941, britanicii au creat „ bombe ” mai avansate, care le-au permis să descifreze rapid mesajele radio germane. Două luni mai târziu, germanii au introdus un nou cod pentru submarine, dar și Bletchley Park a reușit să-l spargă.

Britanicii au citit mesajele cifrate ale inamicului până în februarie 1942, când Marina Germană a început să folosească noua Enigma cu patru rotoare. Situația a fost corectată abia când, la 30 octombrie 1942, nava antisubmarin Petard a capturat Enigma modernizată și documentația acesteia de pe submarinul U-559 [6] . Acest lucru a făcut posibilă descifrarea mesajelor germane până la sfârșitul războiului.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial din Anglia, o mașină cu numele de cod „ Turing Bombe ” a fost creată pentru a decripta mesajele criptate folosind Enigma , care a oferit asistență semnificativă coaliției anti-Hitler. Pentru a păstra secretul, toate informațiile obținute prin criptoanaliza cu ajutorul acesteia au fost denumite de cod „ Ultra ” și au fost destinate distribuirii unui cerc foarte limitat de oameni [7] . S-a susținut că această realizare a fost un factor decisiv în victoria Aliaților [8] .

În ciuda faptului că din punctul de vedere al criptografiei moderne, cifrul Enigma era slab [9] [10] , în practică, doar combinarea acestui factor cu alții (cum ar fi erorile operatorului, defecte procedurale, textul mesajului cunoscut (pentru de exemplu, la transmiterea rapoartelor meteo), confiscările de copii Enigma și cărți de cifrare) au permis crackerilor de cifră să spargă cifrurile Enigma și să citească mesaje [10] .

Descriere

Ca și alte mașini rotative, Enigma a constat dintr-o combinație de sisteme mecanice și electrice. Partea mecanică includea o tastatură , un set de discuri rotative - rotoare - care erau situate de-a lungul arborelui și adiacent acestuia și un mecanism în trepte care mișca unul sau mai multe rotoare cu fiecare apăsare de tastă. Partea electrică, la rândul ei, consta dintr-un circuit electric care leagă tastatura, panoul de patch-uri, becurile și rotoarele (pentru conectarea rotoarelor se foloseau contacte glisante) [11] .

Mecanismul specific de funcționare putea fi diferit, dar principiul general era următorul: cu fiecare apăsare a unei taste, rotorul din dreapta se mișcă o poziție și, în anumite condiții, se mișcă și alte rotoare. Mișcarea rotoarelor duce la diferite transformări criptografice cu fiecare apăsare ulterioară a unei taste de pe tastatură [12] .

Părțile mecanice s-au mutat, închizând contacte și formând un circuit electric în schimbare (adică, de fapt, procesul de criptare a literelor a fost implementat electric). Când a fost apăsată o tastă de la tastatură, circuitul s-a închis, curentul a trecut prin diferite circuite și, ca urmare, a aprins un bec din set, afișând litera de cod dorită. (De exemplu: la criptarea unui mesaj care începe cu ANX ..., operatorul a apăsat mai întâi tasta A -  lumina Z s-a aprins  - adică Z și a devenit prima literă a criptogramei. Apoi operatorul a apăsat N și a continuat criptarea la fel mai departe) [12] .

Pentru a explica cum funcționează mașina, consultați diagrama din stânga. Schema este simplificată: de fapt, mecanismul a constat din 26 de becuri, chei, conectori și circuite electrice în interiorul rotoarelor. Curentul a trecut de la o sursă de alimentare (adesea o baterie) (1) printr-un comutator (2) la un panou de corecție (3). Panoul de corecție a făcut posibilă comutarea din nou a conexiunilor dintre tastatură (2) și roata de intrare fixă ​​(4). Apoi, curentul a trecut prin conectorul (3), neutilizat în acest exemplu, roata de intrare (4) și schema de conexiuni a trei (în modelul armată) sau patru (în modelul naval) rotoare (5) și a intrat. reflectorul (6). Reflectorul a returnat curentul înapoi, prin rotoare și roata de intrare, dar pe o altă cale, apoi prin conectorul „S” conectat la conectorul „D”, printr-un alt întrerupător (9) și becul [12] a fost aprins.

Astfel, o schimbare constantă a circuitului electric , prin care curgea curentul datorită rotației rotoarelor, a făcut posibilă implementarea unui cifr de substituție polialfabetică [13] , care a dat o stabilitate ridicată, pentru acea perioadă, a cifrului .

Rotoare

Rotoarele sunt inima Enigma. Fiecare rotor era un disc cu diametrul de aproximativ 10 cm, realizat din ebonită sau bachelit , cu știfturi cu arc în partea dreaptă a rotorului dispuși în cerc. Pe partea stângă era un număr corespunzător de contacte electrice plate. Pin și contacte plate corespundeau literelor din alfabet (de obicei erau 26 de litere de la A la Z). La contact, contactele rotoarelor adiacente au închis un circuit electric. În interiorul rotorului, fiecare știft a fost conectat la unul dintre cei plate. Ordinea de conectare a fost diferită pentru fiecare rotor [14] .

În sine, rotorul a produs un tip foarte simplu de criptare: cifrul de substituție rudimentar . De exemplu, pinul pentru litera E ar putea fi conectat la pinul pentru litera T de pe cealaltă parte a rotorului. Dar când se folosesc mai multe rotoare într-un pachet (de obicei trei sau patru), datorită mișcării lor constante, se obține un cifr mai fiabil [13] .


Modelele militare Enigma au fost produse cu diferite numere de rotoare. Primul model conținea doar trei. Modelele ulterioare aveau de ales între cinci (1934), șapte (1938) sau opt (1939) rotoare. Rotoarele au fost marcate cu cifre romane I, ..., VIII. Până în 1938, armata germană a folosit doar trei dintre cele cinci rotoare disponibile [15] .

Modelul naval cu patru rotoare al Enigma, Kriegsmarine M4 , avea un rotor suplimentar, deși avea aceeași dimensiune ca și cel cu trei rotoare datorită unui reflector mai subțire. Au existat două tipuri de acest rotor: „Beta” și „Gamma”. Nu s-a deplasat în timpul procesului de criptare, dar putea fi setat manual în oricare dintre cele 26 de poziții diferite [15] .

Mișcarea în trepte a rotoarelor

Fiecare rotor a fost atașat la un angrenaj cu 26 de dinți ( clichet ), iar un grup de clichete cuplează dinții angrenajului. Câinii s-au deplasat înainte în același timp cu apăsarea unei taste de pe mașină. Dacă clichetul a prins un dinte de roată, atunci rotorul a întors o treaptă [12] .

În modelul militar Enigma, fiecare rotor era atașat la un inel crestat reglabil. Cele cinci rotoare de bază (I-V) aveau câte o adâncime fiecare, în timp ce modelul naval (VI-VIII) avea două. La un moment dat, crestătura s-a lovit de clichetul, permițându-i acestuia să se prindă de clichetul următorului rotor atunci când tasta a fost apăsată în continuare. Când câinele nu a căzut în locaș, pur și simplu a alunecat de-a lungul suprafeței inelului fără a prinde uneltele. În sistemul cu o singură crestătură, al doilea rotor a avansat cu o poziție în același timp cu primul rotor 26. În mod similar, al treilea rotor a avansat cu o treaptă în același timp în care al doilea a făcut 26 de pași [16] . O caracteristică a mașinii era că al doilea rotor se învârtea și dacă al treilea se învârtea. Aceasta înseamnă că al doilea rotor s-ar putea întoarce de două ori cu două apăsări succesive de taste – așa-numita „mișcare în două trepte” – rezultând o scădere a perioadei de revoluție [17] [18] .

Mișcarea în două trepte distinge funcționarea rotoarelor de un kilometraj normal . Pasul dublu a fost implementat astfel: primul rotor s-a rotit, făcându-l și pe cel de-al doilea să se rotească cu o treaptă. Și, dacă al doilea rotor s-a mutat în poziția dorită, atunci al treilea clichet a cuplat a treia treaptă de viteză. În pasul următor, acest clichet a împins angrenajul și l-a avansat și a avansat și al doilea rotor [17] [18] .

Cu trei discuri și doar o crestătură în primul și al doilea disc, mașina avea o perioadă de 26 × 25 × 26 = 16.900 [19] [17] . De regulă, mesajele nu depășeau câteva sute de caractere și, prin urmare, nu exista riscul de a repeta poziția rotoarelor la scrierea unui mesaj.

Când era apăsată o tastă, rotoarele se învârteau până când circuitul electric era închis.

Rotită de intrare

Roata de intrare ( germană  Eintrittswalze ) sau statorul de intrare a conectat placa de priză sau (în lipsa acesteia) tastatura și panoul lămpii cu rotoarele. În ciuda faptului că conexiunea fixă ​​a firelor a jucat un rol relativ mic în ceea ce privește securitatea, acesta a fost cel care s-a dovedit a fi un obstacol în activitatea criptoanalistului polonez Marian Rejewski când a încercat să determine modul în care firele erau conectate în interiorul rotoare. Modelul comercial al Enigma a conectat literele în ordinea în care apar pe tastatură: Q → A , W → B , E → C și așa mai departe. Cu toate acestea, modelul militar le-a conectat în ordine alfabetică directă: A → A , B → B , C → C , etc. [20] Numai presupunerea intuitivă a lui Rejewski i-a permis să schimbe calculele și să rezolve ecuațiile .

Reflector

Cu excepția modelelor timpurii „A” și „B”, ultimul rotor a fost urmat de un reflector ( germană:  Umkehrwalze ), un detaliu patentat care a distins familia „Enigma” de alte mașini rotative dezvoltate la acea vreme. Reflectorul a conectat contactele ultimului rotor în perechi, comutând curentul prin rotoare în sens opus, dar de-a lungul unui traseu diferit [13] . Prezența reflectorului a asigurat că transformarea efectuată de „Enigma” este o involuție , adică decriptarea este aceeași cu criptarea [21] . Cu toate acestea, prezența unui reflector face imposibilă criptarea oricărei litere prin ea însăși. Acesta a fost un defect conceptual grav, care mai târziu a fost util pentru decriptori [22] .

În modelul comercial Enigma-C, reflectorul putea fi amplasat în două poziții diferite, iar în modelul D, în 26 de poziții posibile, dar era staționar în timpul procesului de criptare [20] . În modelul folosit în Abwehr , reflectorul s-a deplasat în timpul criptării, ca și restul discurilor.

În modelele de armată și aviație ale Enigma, reflectorul a fost instalat, dar nu s-a rotit. A existat în patru soiuri. Primul soi a fost marcat A. Următorul, Umkehrwalze B , a fost lansat la 1 noiembrie 1937 [23] . Al treilea, Umkehrwalze C , a apărut în 1941. Al patrulea, Umkehrwalze D , a apărut pentru prima dată pe 2 ianuarie 1944, a permis operatorului Enigma să controleze setările de comutare din interiorul reflectorului [24] .

Centrală

Panoul de corecție ( germană:  Steckerbrett ) permite operatorului să varieze conexiunile cablurilor. A apărut pentru prima dată în versiunile armatei germane în 1930 și în curând a fost folosit cu succes în versiunile navale [25] . Panoul de corecție a adus o contribuție imensă la complexitatea criptării mașinii, chiar mai mult decât introducerea unui rotor suplimentar. O Enigma fără tablă poate fi tratată aproape manual, dar odată cu adăugarea unei plăci, hoții au fost nevoiți să construiască mașini speciale.

Cablul, plasat pe panoul de corecție, a conectat literele în perechi, de exemplu, „E” și „Q” ar putea fi conectate într-o pereche. Efectul a fost schimbarea acestor litere înainte și după trecerea semnalului prin rotoare. De exemplu, atunci când operatorul a apăsat „E”, semnalul a fost trimis către „Q”, și numai după aceea către rotorul de intrare. Enigma a venit de obicei cu șase cabluri [26] .

Fiecare literă de pe panoul de corecție avea două sloturi. Introducerea unui ștecher a deconectat priza de sus (departe de tastatură) și priza de jos (la rotorul de intrare) a acelei litere. Ștecherul de la celălalt capăt al cablului a fost introdus în prizele altei litere, schimbând astfel conexiunile acestor două litere [26] .

Accesorii

O caracteristică utilă folosită pe M4 Enigma a fost așa-numita „ Schreibmax ”, o imprimantă mică care putea tipări toate cele 26 de litere pe o bucată mică de hârtie. În acest sens, nu a fost nevoie de un operator suplimentar care să monitorizeze becurile și să noteze literele. Dispozitivul de imprimare a fost montat deasupra Enigma și a fost conectat la un panou de becuri. Pentru instalarea dispozitivului de imprimare a fost necesar să se scoată capacele de pe lămpi și toate becurile [27] . În plus, această inovație a sporit securitatea: acum nu era necesar ca ofițerul de comunicații destinatar să vadă textul simplu. Dispozitivul de imprimare a fost instalat în cabina comandantului submarinului, iar ofițerul de comunicații a introdus doar textul criptat fără a avea acces la informații clasificate.

Un alt accesoriu a fost un panou separat de la distanță cu becuri. În varianta cu panou suplimentar, carcasa din lemn a lui Enigma era mai lată. Exista un model de panou de lumină care putea fi conectat ulterior, dar aceasta a necesitat, ca și în cazul imprimantei Schreibmax, înlocuirea panoului de lumină din fabrică [28] . Panoul de la distanță permitea unei persoane să citească textul decodat fără participarea unui operator.

În 1944, Forțele Aeriene au introdus un comutator suplimentar numit „ Uhr ” (ceas). Era o cutie mică care conținea un comutator cu 40 de poziții. A înlocuit mufele standard. După conectarea mufelor, așa cum este stabilit în lista de coduri pentru fiecare zi, operatorul poate schimba comutatorul în una dintre aceste 40 de poziții. Fiecare poziție a dus la o combinație diferită de cablare a prizei. Majoritatea acestor conexiuni, spre deosebire de mufele standard, au fost neîmperecheate [15] .

Descriere matematică

Transformarea „Enigma” pentru fiecare literă poate fi definită matematic ca rezultat al permutărilor . Luați în considerare un model de armată cu trei rotoare. Fie P desemnează placa de priză, U indică reflectorul și L , M , R indică acțiunile rotoarelor din stânga, mijloc și, respectiv, din dreapta. Apoi criptarea E poate fi exprimată ca

După fiecare apăsare de tastă, rotorul se mișcă, schimbând transformarea. De exemplu, dacă rotorul drept R rotește i pozițiile, are loc o transformare , unde ρ este o permutare ciclică care merge de la "A" la "B", de la "B" la "C" și așa mai departe. În același mod, rotoarele din mijloc și din stânga pot fi desemnate ca „M” și „L”, producând, respectiv, j și k rotații. Funcția de criptare în acest caz poate fi afișată după cum urmează [29] :

Proceduri de utilizare a Enigma

În armata germană, facilitățile de comunicație erau împărțite în diferite rețele, fiecare cu propriile setări de codare pentru mașinile Enigma. În centrul englez de decriptare Bletchley Park ( ing.  Bletchley Park ), aceste rețele de comunicații au fost numite chei și li s-au atribuit nume de cod precum Red, Chaffinch sau Shark. Fiecărei unități care operează în rețea i-au fost atribuite noi setări pentru o nouă perioadă de timp. Pentru ca un mesaj să fie criptat și decriptat corect, mașinile emițătoare și receptoare trebuiau configurate în același mod, în mod specific, alegerea rotoarelor, pozițiile de pornire ale rotorilor și conexiunile plugboard trebuiau să fie identice. Aceste setări au fost negociate în prealabil și înregistrate în cărți speciale de cifrare [13] .

Starea inițială a cheii de criptare Enigma include următorii parametri.

Enigma a fost concepută pentru a fi sigură chiar și atunci când spionul cunoștea circuitele rotative, deși în practică setările erau ținute secrete. Cu o schemă necunoscută, numărul total de configurații posibile poate fi de ordinul a 10 114 (aproximativ 380 de biți), cu o schemă cunoscută de conexiuni și alte setări operaționale, această cifră scade la 10 23 (76 de biți). Utilizatorii Enigma erau încrezători în siguranța sa datorită unui număr atât de mare de opțiuni posibile. Era nerealist să începem chiar să selectați o posibilă configurație.

Indicatori

Majoritatea cheilor au fost păstrate doar pentru o anumită perioadă de timp, de obicei o zi. Cu toate acestea, pentru fiecare mesaj nou, au fost setate noi poziții inițiale ale rotoarelor. Acest lucru s-a datorat faptului că, dacă numărul de mesaje trimise cu setări identice este mare, atunci un criptoanalist care a studiat temeinic mai multe mesaje poate ridica un cifr pentru mesaje folosind analiza frecvenței. O idee similară este folosită în principiul „vectorului de inițializare” în criptarea modernă. Aceste poziții inițiale au fost trimise împreună cu criptograma, înaintea textului cifrat. Acest principiu a fost numit „procedura indicatoare”. Și slăbiciunea unor astfel de proceduri de indicare a fost cea care a dus la primele cazuri de succes de spargere a codului Enigma [30] .

Una dintre procedurile timpurii de indicare a fost folosită de criptoanalistii polonezi pentru a sparge codul. Procedura a fost ca operatorul să configureze mașina conform unei liste de setări care conține principalele poziții inițiale de pornire ale rotoarelor. Să presupunem că cuvântul cheie principal este AOH. Operatorul a rotit rotoarele cu mâna până când a fost citit cuvântul AOH în ferestrele rotorului. După aceea, operatorul și-a ales propria cheie pentru noul mesaj și a introdus-o pe tastatură. Să presupunem că operatorul a selectat cuvântul EIN. Acest cuvânt a devenit cheia acestui mesaj. Apoi, operatorul a mai introdus cuvântul EIN în aparat încă o dată pentru a evita erorile de transmisie. Ca urmare, după ce a introdus de două ori cuvântul EIN, criptograma a afișat cuvântul XHTLOA, care a precedat corpul mesajului principal. Și, în cele din urmă, operatorul a rotit din nou rotoarele în conformitate cu cheia selectată, în acest exemplu EIN, apoi a introdus textul principal al mesajului [30] .

La primirea acestui mesaj criptat, întreaga operațiune a fost efectuată în ordine inversă. Operatorul de primire a introdus setările inițiale în aparat (cuvântul cheie AOH) și a introdus primele șase litere ale mesajului primit (XHTLOA). În exemplul de mai sus, a fost afișat cuvântul EINEIN, adică operatorul de primire a înțeles că cuvântul cheie este EIN. După aceea, a pus rotoarele în poziția EIN și a introdus restul mesajului criptat, primind un text clar decriptat ca rezultat [30] .

Această metodă a avut două neajunsuri. În primul rând, utilizarea setărilor principale ale tastei. Ulterior, aceasta a fost schimbată astfel încât operatorul și-a ales propriile poziții inițiale pentru criptarea indicatorului și a trimis pozițiile inițiale în text clar. A doua problemă a fost repetabilitatea cuvântului indicator ales de operatorul de cifrare, ceea ce a reprezentat un defect semnificativ de securitate. Cheia de mesaj a fost criptată de două ori, rezultând o asemănare regulată între primul și al patrulea, al doilea și al cincilea, al treilea și al șaselea caracter. Acest neajuns a permis celor polonezi să spargă codul Enigma încă din 1932 [30] . Cu toate acestea, începând cu 1940, germanii au schimbat procedurile pentru a îmbunătăți securitatea [22] .

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, operatorii germani au folosit codul doar pentru a instala rotoare și inele de reglare. Pentru fiecare mesaj, operatorul a ales o poziție de pornire aleatorie, de exemplu WZA, și o cheie de mesaj aleatorie, de exemplu SXT. Apoi, operatorul a setat rotoarele în poziția de pornire WZA și a criptat cheia de mesaj SXT. Să presupunem că rezultatul este UHL. După aceea, operatorul setează cuvântul SXT ca poziție inițială a rotoarelor și cheia mesajului. Apoi a trimis poziția de pornire WZA și cheia de criptare UHL împreună cu mesajul. Receptorul a stabilit poziția de pornire a rotoarelor conform primei trigrame WZA și a decodat a doua trigramă UHL pentru a recunoaște cheia de mesaj SXT. Destinatarul a folosit apoi această cheie ca poziție de pornire pentru decriptarea mesajului. În acest fel, de fiecare dată cheia principală a fost diferită și a fost eliminat dezavantajul inerent procedurii de criptare a cheii duble.

Abrevieri și directive

Versiunea armată a Enigma a folosit doar 26 de litere. Alte caractere au fost înlocuite cu combinații rare de litere. Spațiul a fost omis sau înlocuit cu „X”. Simbolul „X” a fost folosit în principal pentru a indica o perioadă sau sfârșitul unui mesaj. Anumite unități au folosit câteva simboluri speciale. În cifrurile armatei, virgula a fost înlocuită cu combinația „ZZ”, iar semnul întrebării - cu „FRAGE” sau „FRAQ”. Cifrurile folosite de Marina au schimbat virgula în „Y” și semnul întrebării în „UD”. Combinația caracterelor „CH”, de exemplu, în cuvintele „ACHT” (opt), „RICHTUNG” (direcție) a fost înlocuită cu caracterul „Q” („AQT”, „RIQTUNG”). Două, trei sau patru zerouri au fost înlocuite cu cuvintele „CENTA”, „MILLE” și respectiv „MYRIA” [31] .

Criptografii din armată și Luftwaffe au trimis mesaje în grupuri de cinci caractere. Cifrurile navale, folosind, așa cum sa menționat mai sus, mașini cu patru rotoare, trimiteau mesaje în grupuri de patru caractere [32] . Cuvintele și numele utilizate frecvent au variat foarte mult. De exemplu, cuvântul „Minensuchboot” (măturător de mine) poate fi scris ca „MINENSUCHBOOT”, „MINBOOT”, „MMMBOOT” sau „MMM 354 [ clarificați ] „. Pentru a complica criptoanaliza , mesajele individuale nu depășeau 250 de caractere. Mesajele mai lungi au fost împărțite în părți și fiecare parte a folosit propria sa cheie. În plus, uneori operatorii înfundau în mod deliberat mesajele criptate cu „gunoaie” (de exemplu, un set incoerent de litere, cuvinte fără legătură cu textul principal) pentru a complica decriptarea interceptărilor de către inamic [31] .

Istoria și dezvoltarea mașinii

Familia Enigma de mașini de cifrat are un număr mare de modele și variații de design. Modelele timpurii au fost comerciale, începând din anii 1920. Începând de la mijlocul anilor 1920, diverse servicii militare germane au început să folosească aceste mașini, făcând un număr mare de modificări proprii pentru a îmbunătăți siguranța. În plus, alte țări au folosit planurile Enigma pentru a-și construi propriile mașini de cifrare.

Reclamă „Enigma”

La 23 februarie 1918, inginerului german Arthur Scherbius i s-a acordat un brevet pentru o mașină de cifrat care folosește rotoare (această mașină este prima versiune a Enigma) [33] , iar împreună cu Richard Ritter ( german:  E. Richard Ritter ) a fondat compania Scherbius and Ritter ( germană:  Scherbius & Ritter ). Au încercat să stabilească relații cu marina germană și cu Ministerul Afacerilor Externe, dar la acea vreme nu erau interesați de mașinile de cifrat [26] . Ulterior, au înregistrat brevete pentru compania Gewerkshaft Securitas ( germană  de: Gewerkschaft Securitas ), care la 9 iulie 1923 a fondat corporația Chiffriermaschinen Aktiengesellschaft a producătorilor de mașini de cifrat : Scherbius și Ritter erau în consiliul de administrație al acestei corporații.

Chiffriermaschinen AG a început să facă publicitate unei mașini rotative, „Enigma” model „A”, care a fost expusă la congresele Uniunii Poștale Universale din 1923 și 1924. Mașina semăna cu o presă de tipar, era grea și foarte mare: dimensiuni 65 × 45 × 35 cm cu o greutate de aproximativ 50 kg [34] . Apoi a fost introdus modelul „B” cu un design similar. Primele două modele „A” și „B” nu semănau cu nimic cu versiunile ulterioare. Erau de diferite dimensiuni și forme. Ele diferă și din punct de vedere al criptării - în versiunile inițiale nu exista suficient reflector.

Reflectorul, o idee propusă de colegul lui Scherbius,  Willi Korn , a fost o caracteristică cheie a Enigma și a fost introdus pentru prima dată în Modelul C (1926) [35] .

Modelul „C” era mai mic și mai portabil decât predecesorii săi [34] , dar acestui model îi lipsea o mașină de scris care să înlocuiască un operator suplimentar de bec, de unde și numele alternativ „Glowlamp Enigma” pentru a-l deosebi de modelele „A” și „B”. ". Modelul „Enigma” „C” a devenit curând învechit, cedând noului model „D” (1927). Această versiune a fost utilizată pe scară largă în Suedia, Țările de Jos, Marea Britanie, Japonia, Italia, Spania, SUA și Polonia [36] .

Enigma în serviciul militar

Marina germană a fost prima care a folosit mașinile Enigma. Modelul, numit „ Funkschlüssel C ”, a început să fie dezvoltat din 1925 și în masă pentru a intra în armată în anul următor [37] . Tastatura și panoul becului constau din 29 de litere de la A la Z , plus Ä , Ö și Ü , în ordine alfabetică , spre deosebire de sistemul QWERTZU . Rotoarele aveau 28 de contacte fiecare, litera X era codificată direct, nu criptată. Trei dintre cele cinci rotoare și reflectorul ar putea fi montate în patru poziții diferite, etichetate α , β , γ și δ . Corecții minore la mașină au fost făcute în iulie 1933.

La 15 iulie 1928, armata germană a introdus propriul său model Enigma, Enigma-G , modificat în iunie 1930 în modelul Enigma I [25] . „Enigma I”, cunoscută și sub numele de „Enigma” Wehrmacht-ului, sau „militară” Enigma, a fost utilizată pe scară largă de serviciile militare germane și de alte organizații guvernamentale (cum ar fi căile ferate) în timpul celui de-al Doilea Război Mondial . O diferență semnificativă între Enigma I și modelele comerciale ale Enigma a fost panoul de corecție pentru înlocuirea perechilor de litere, care a crescut semnificativ nivelul de protecție a textelor cifrate [16] . Au existat și alte diferențe: utilizarea unui reflector fix și mutarea fantelor din corpul rotorului la inelele cu litere în mișcare. Dimensiunile mașinii au fost 28 × 34 × 15 cm , greutatea - aproximativ 12 kg .

În 1934, Marina a adoptat o versiune navală a Enigmei armatei, care a fost numită „ Funkschlüssel M ” [38] . În timp ce modelele armatei la acea vreme foloseau doar trei rotoare, pentru o mai mare siguranță în versiunea marină, trei dintre cele cinci rotoare puteau fi selectate. În decembrie 1938, modelului Wehrmacht au fost adăugate două rotoare suplimentare. Ulterior, în 1938, la trusa Navy Enigma s-au adăugat două rotoare suplimentare, iar apoi altul în 1939, astfel încât a devenit posibilă alegerea dintre opt rotoare [39] . În august 1935, Forțele Aeriene au început, de asemenea, să folosească modele Army Enigma pentru propriile comunicații secrete. De la 1 februarie 1942, submarinele germane au început să folosească o rețea cu patru rotoare, numită „ Enigma-M4 ” (în germană, această nouă rețea a fost numită „ Triton ”, iar printre aliați – „ Rechin ”). Rotorul suplimentar nu a ocupat mai mult spațiu datorită împărțirii reflectorului într-o combinație între un reflector mai subțire și un al patrulea rotor subțire [40] .

A existat și o „ Enigma II ”, un model mare de imprimare cu opt rotoare. În 1933, cifrătorii polonezi au descoperit că Enigma II era folosit pentru a comunica cu structuri militare superioare, dar Germania a încetat curând să-l folosească: mașina era prea nesigură și adesea blocată [41] .

Serviciul de informații militar german ( Abwehr ) a folosit „ Enigma-G ” (cunoscut sub numele de „Enigma Abwehr”). Acesta a fost un model cu patru rotoare al Enigma fără o placă de contact, dar cu mai multe crestături pe rotoare. Acest model a fost echipat cu un contor de taste, motiv pentru care este cunoscut și sub numele de „ mașină de contor ” [42] . 

Alte țări au folosit și Enigma. Marina italiană a folosit o variantă comercială a Enigmei numită „ Navy Cipher D ”; spaniolii au folosit și Enigma comercială în timpul războiului civil. Descoperitorii de coduri britanici au reușit să descifreze aceste mașini, cărora le lipsea o tastatură. Elvețienii au folosit „ Enigma-K ” în scopuri militare și diplomatice , care era similar cu „ Enigma-D ” comercial. Aceste mașini au fost sparte de un număr mare de spărgătoare de coduri, inclusiv polonezi, francezi, britanici și americani. „ Enigma-T ” (nume de cod „Tirpitz”) a fost lansat pentru Japonia.

Conform estimărilor aproximative, au fost produse în total aproximativ 100 de mii de exemplare ale mașinilor de cifrat Enigma [3] . La sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, forțele aliate au vândut diferitelor țări în curs de dezvoltare vehicule capturate, considerate încă de încredere la acea vreme.

Criptanaliza Enigmei

Pe parcursul întregii perioade de utilizare activă a Enigma, diferite organizații guvernamentale europene au făcut încercări de a „pirata” mașina pentru a se proteja împotriva amenințării tot mai mari din partea Germaniei. „Enigma” a fost necesară pentru ca Germania să desfășoare o ofensivă rapidă și coordonată împotriva mai multor țări în cadrul celui de-al Doilea Război Mondial [5] . În perioada antebelică, Biroul de Cifrare polonez și personal Marian Rejewski [43] au obținut cel mai mare succes în descifrarea mesajelor Enigma . În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, centrul de informații britanic Station X, cunoscut și sub numele de Bletchley Park , a preluat conducerea criptoanalizei Enigma .

Clone Enigma

„Enigma” a avut un impact semnificativ asupra inventării mașinilor de criptare în general și a mașinilor rotative în special [45] :

Enigma astăzi

Încercările de a „pirata” Enigma nu au fost făcute publice până la sfârșitul anilor 1970 . După aceea, interesul pentru Enigma a crescut semnificativ și multe mașini de cifrat sunt expuse public în muzeele din Statele Unite și Europa.

Muzeul Deutsches din München găzduiește atât versiuni militare germane ale Enigma cu trei și patru rotoare, cât și modele civile învechite. Un model de lucru este prezentat și la International Cipher Museum din Fort Meade, la Computer History Museum din  SUA , la Bletchley Park din Marea Britanie , la Australian War Memorial ( eng. Australian War Memorial ) din Canberra , precum și în Germania, SUA, Marea Britanie și în alte țări europene.    

În 2007, a fost lansat proiectul de calcul distribuit Enigma@Home , al cărui scop a fost să spargă trei mesaje Enigma criptate interceptate în Atlanticul de Nord în 1942 [48] . Două mesaje au fost descifrate cu succes în 2009 [49] , al treilea (inițial incomplet și corupt) în 2013 [50] .

În cultură

„Enigma” are o valoare suficient de mare pentru istoria criptoanaliticii. Datorită faptului că un număr destul de mic de copii Enigma au supraviețuit până în zilele noastre, fiecare astfel de mașină este foarte apreciată în rândul colecționarilor [51] . În Polonia, în orașul Poznan , a fost deschis în 2021 un centru interactiv Enigma Cipher , care vorbește despre structura internă a acestei mașini de criptare, precum și despre influența acesteia asupra cursului celui de-al Doilea Război Mondial [52] [53] .

Tema decodării mașinii Enigma este, de asemenea, abordată în mare măsură în cinema. Intriga unei părți semnificative din filmele Enigma tratează direct procesul de decodare în sine și vorbește, de asemenea, despre unele figuri istorice strâns asociate cu Enigma. Cu toate acestea, acuratețea istorică a acestor lucrări ridică îndoieli în rândul experților [54] .

Mai jos sunt exemple de lucrări de cinema și literatură, într-o măsură sau alta, având în vedere „Enigma”.

La filme

În literatură

Video

Vezi și

Note

  1. ↑ Este prezentată lucrarea mașinii de cifrat Nazi Enigma , lenta.ru  (6 iunie 2017). Preluat la 8 iunie 2017.
  2. ↑ Stripp, 1993 , p. XVI.
  3. ↑ 1 2 Bauer, 2007 , p. 139.
  4. ↑ Stark, Florian . Licitație: Wehrmachts-Chiffriermaschine Enigma erzielt Sensationspreis , DIE WELT  (5 iunie 2020). Preluat la 23 februarie 2022.
  5. ↑ 1 2 Singh, 2007 , p. treizeci.
  6. ↑ Secretele proiectului Ultra
  7. ↑ Singh, 2007 , p. 34-36.
  8. ↑ Singh, 2007 , p. 35.
  9. ↑ Leonid Chernyak . Secretele Proiectului Ultra .
  10. ↑ 1 2 Jelnikov, 1996 .
  11. ↑ Bauer, 2007 , p. 132-133.
  12. ↑ 1 2 3 4 Stripp, 1993 , p. 85.
  13. ↑ 1 2 3 4 Singh, 2007 , p. 25.
  14. ↑ Khan, 1998 , începutul capitolului #3.
  15. ↑ 1 2 3 Bauer, 2007 , p. 137.
  16. ↑ 12 Gladwin , p . 204.
  17. ↑ 1 2 3 Stripp, 1993 , p. 86.
  18. ↑ 1 2 David Hamer . „„Enigma”: ce este implicat în mișcarea în două trepte a rotorului mediu” (arhiva sursei originale din 2011-07-19).
  19. ↑ Kruh, Deavours. Enigma comercială, 2002 , p. opt.
  20. ↑ 1 2 Kruh, Deavours. Enigma comercială, 2002 , p. 7.
  21. ↑ Bauer, 2007 , p. 134.
  22. ↑ 1 2 Singh, 2007 , p. 34.
  23. ↑ Kozaczuk, 1984 , p. 311.
  24. ↑ Kozaczuk, 1984 , p. 308.
  25. ↑ 1 2 Kruh, Deavours. Enigma comercială, 2002 , p. unsprezece.
  26. ↑ 1 2 3 Singh, 2007 , p. 26.
  27. ↑ Luna, 2014 .
  28. ↑ Rizhmenants .
  29. ↑ Kruh, Deavours. Enigma comercială, 2002 , p. 6.
  30. ↑ 1 2 3 4 Singh, 2007 , p. 29.
  31. ↑ 1 2 Procedura generală Enigma din 1940 tradusă . codesandciphers.org.uk. Recuperat la 16 octombrie 2006.
  32. ↑ Procedura de ofițer și personal Enigma din 1940 tradusă . codesandciphers.org.uk. Recuperat la 16 octombrie 2006.
  33. ↑ Reichspatentamt Patentschrift. Chiffrierapparat .
  34. ↑ 1 2 Kruh, Deavours. Enigma comercială, 2002 , p. 5.
  35. ↑ Khan, 1998 .
  36. ↑ Bauer, 2007 , p. 135.
  37. ↑ Singh, 2007 , p. 27.
  38. ↑ Kruh, Deavours. Enigma comercială, 2002 , p. paisprezece.
  39. ↑ Khan, 1998 , p. 47.
  40. ↑ Khan, 1998 , p. 245.
  41. ↑ Kozaczuk, 1984 , p. 28.
  42. ↑ Stripp, 1993 , p. 125.
  43. ↑ Singh, 2007 , p. 29-31.
  44. ↑ Singh, 2007 , p. 31-34.
  45. ↑ 1 2 Kruh, Deavours. Criptologie , p. 146.
  46. ↑ Kruh, Deavours. Criptologie , p. 145.
  47. ↑ Alekseeva T. Dispozitive fizice neobișnuite ale lui Tatiana van Wark // Mecanica populară. 2012.
  48. ↑ Enigma@Home .
  49. ↑ Enigma@Home - Proiect de spargere a codurilor din al Doilea Război Mondial .
  50. ↑ Dan Girard. Proiectul M4 . Proiectul Enigma Message Breaking (14 ianuarie 2013).
  51. ↑ Alexey Kachalin. O copie a mașinii de cifrat Enigma din al Doilea Război Mondial s-a vândut cu un record de 365.000 USD  // TASS.
  52. ↑ Irina Polina. În Polonia, intenționează să creeze un muzeu al mașinii de cifrat Enigma  // TASS.
  53. ↑ Enigma Cipher Center  (rusă)  ? . csenigma.pl _ Preluat: 22 februarie 2022.
  54. ↑ Anna Likhova. Adevăr și ficțiune despre codificatorul german Enigma  // TVC.

Literatură

Link -uri

 Criptografia celui de-al Doilea Război Mondial
Organizații
Personalități
Cifre și dispozitive de criptare
Dispozitive criptoanalitice