„Enigma“buvo plačiai naudojama Antrajame pasauliniame kare. Tai buvo populiariausias kodavimo įrenginys Vokietijoje, Italijoje, Japonijoje ir net neutralioje Šveicarijoje. Legendinės šifravimo mašinos, kurios vardas graikų kalba reiškia „paslaptis“, „tėvai“buvo olandas Hugo Kochas (šifravimo disko išradėjas) ir vokiečių inžinierius Arthuras Scherbiusas, užpatentavęs šifravimo mašiną dar 1918 m.
Arthur Scherbius yra knygos „Enigma“autorius. Šaltinis: lifeofpeople.info
Iš pradžių nebuvo jokios kalbos apie jokią „Enigma“karinę karjerą - tai buvo tipiškas komercinis produktas. Buvo net didžiulė reklamos kampanija, kurią inicijavo „Scherbius“, siekdama reklamuoti savo produktą. Taigi 1923 m. Šifravimo aparatas tapo Tarptautinės pašto sąjungos suvažiavimo eksponatu, tačiau nesulaukė sėkmės. Priežastis buvo aukšta „Enigma“kaina ir įspūdingo dydžio automobilis „Scherbius“. Ir vis dėlto keli egzemplioriai buvo parduoti įvairių šalių armijoms ir ryšių bendrovėms. Pirmą kartą britai susidūrė su „Enigma“įrenginiu 1924 m. Birželio mėn., Kai gamintojas britams pasiūlė įsigyti prietaisų partiją už nemažą to meto kainą - 200 USD už vienetą. Didžiosios Britanijos vyriausybė atsakė pasiūlydama užregistruoti šifravimo naujovę patentų biure, o tai automatiškai leido pateikti išsamią technikos dokumentaciją. Vokiečiai žengė šį žingsnį, o britų kriptografai visus techninius „Enigma“niuansus gavo savo žinioje dar gerokai prieš Antrąjį pasaulinį karą.
„Enigma“patentas. Šaltinis: lifeofpeople.info
Tačiau verta paminėti, kad „Enigma“buvo ankstyvoje komercinėje versijoje, kurios vokiečiai savo kariuomenėje nenaudojo. Vokiečių šifravimo mašinų pakilimas į Olimpą prasidėjo nuo Adolfo Hitlerio atėjimo į valdžią 1933 m., Kai prasidėjo kariuomenės perginklavimas. Bendras „Enigma“automobilių, pagamintų iki Antrojo pasaulinio karo pabaigos, skaičius įvairiais šaltiniais svyruoja nuo 100 tūkst. Iki 200 tūkst. Jie buvo naudojami visur - Vermachte, „Kriegsmarine“, Abwehr, „Luftwaffe“ir fašistinės saugumo tarnybos.
„Enigma“vėlesnė versija. Šaltinis: w-dog.ru
Kuo grindžiamas šifravimo įrenginys? Pirmoje kartoje tai buvo trys būgnai (diskai ar ratai), besisukantys toje pačioje plokštumoje, kurių kiekvienoje pusėje buvo 26 elektriniai kontaktai - būtent toks skaičius lotyniškos abėcėlės. Abiejose pusėse esantys kontaktai buvo prijungti disko viduje 26 laidais, kurie pakeitė simbolius rašant. Surinkimo metu trys diskai buvo sulankstyti, liečiantys vienas kitą kontaktais, kurie užtikrino elektros impulsų patekimą per visą būgnų komplektą į įrašymo įrenginį. Pati lotyniška abėcėlė buvo išgraviruota kiekvieno būgno šone. Darbo su „Enigma“siųstuvu pradžia buvo pažymėta kodinio žodžio rinkiniu iš raidžių ant būgnų. Svarbu, kad priimantis įrenginys taip pat būtų sukonfigūruotas tuo pačiu kodiniu žodžiu.
Lauko šifravimo mašina „Enigma“. Šaltinis: musee-armee.fr
Tada operatorius, atsakingas už šifravimo tipų teksto įvedimą į savo klaviatūrą, ir kiekvienas paspaudimas kairįjį diską pasuka vienu žingsniu. „Enigma“buvo elektromechaninė mašina, todėl visos komandos mechaninei daliai buvo duotos naudojant elektrinius signalus. Pasukus kairįjį diską vieną apsisukimą, įsijungė centrinis būgnas ir pan. Šis diskų sukimasis kiekvienam teksto simboliui sukūrė savo unikalų kontūrą elektros impulsui perduoti. Tada signalas praėjo per atšvaitą, kurį sudarė 13 laidininkų, jungiančių kontaktų poras trečiojo disko galinėje pusėje. Atšvaitas elektrinį signalą vėl pavertė būgnais, bet visai kitaip. Ir tik čia šviesa užsidegė šalia jau užšifruoto teksto raidės. Tokie elektros signalo „nuotykiai“savo laikui suteikė unikalų ryšio kanalo saugumą.
Karinė „Enigma“versija su keturiais būgnais. Šaltinis: e-board.livejournal.com
Atsižvelgiant į tolesnius vokiečių „Enigma“patobulinimus, britų kriptovaliutų analitikai niekada nebūtų galėję patys įsilaužti į tokį sudėtingą aparatą. Iš pradžių su „Enigma“dirbo trys žmonės: vienas skaitė tekstą, antras rašė klaviatūra, o trečiasis užrašė šifrą pagal lempučių blyksnius. Laikui bėgant, šifravimo aparato dydis sumažėjo iki rašomosios mašinėlės dydžio, todėl buvo galima siųsti pranešimus iš tiesioginės kiekvienos tranšėjos. Be to, vokiečiai modernizavimo metu pridėjo spausdinimo įrenginį šifruotam tekstui spausdinti. Ką dar „Enigma“pridėjo Trečiojo Reicho kriptografijos inžinieriai? 1930 metais atsirado 26 porų išėjimų ir kištukų pataisų skydelis, kuris papildomai pakeitė paprastojo teksto simbolius po pagrindinio būgnų šifravimo. Tai buvo tik karinis patobulinimas - komercinėse versijose to nebuvo. Ilgalaikis šifravimo raktas, suformuotas pakeitus diską dėl 26 elementų permutacijos, yra astronominis 4x1026 galimybės! Dabar kompiuterio programinės įrangos galimybės leidžia lengvai išvardyti daugybę variantų, tačiau 30-40 metų tai buvo mažai tikėtina ir ilgą laiką. Šifravimo vaizdą taip pat apsunkino penkių „Enigma“diskų rinkinys (jie visi buvo skirtingi), iš kurių tik trys buvo įdiegti įrenginyje vienu metu. Juos galima maišyti bet kokia tvarka, tai yra, iš viso vienoje mašinoje buvo 10 diegimo variantų. Vienkartinis raktas pradžiai pasiūlė 26 simbolių variantus kiekvienam diskui, o trims jau 26 ^ 3 = 17576. Ir galiausiai, reguliariai keičiama įskiepių skydelio perjungimo schema labai apsunkino nacistinės Vokietijos priešų kriptoanalitinių tarnybų darbą. Vėliau į dizainą buvo įtraukti papildomi būgnai. Tačiau nepaisant to, „Enigma“pilnai „skaityti“išmoko pačioje Antrojo pasaulinio karo pradžioje.
Vieni geriausių kriptovaliutų prieš Didįjį karą buvo lenkai. Net per pilietinį karą Rusijoje ir sovietų-lenkų konfliktą lenkai sėkmingai iššifravo sovietų kariuomenės ir diplomatų žinutes. Taigi, 1920 m. Rugpjūčio mėn. Lenkijos generalinio štabo 2 -asis skyrius (kriptoanalizė) „išvertė“iš šifruotų į lenkų kalbą 410 telegramų, pasirašytų Trockio, Tukhačevskio, Gajaus ir Jakiro. Be to, per Raudonosios armijos puolimą Varšuvoje lenkai suklaidino Tukhachevskio karius, o tai privertė jį trauktis į Žitomyrą. Laikui bėgant natūralus Lenkijos kriptovaliutų susidomėjimas perėjo į nerimą keliančią galią Vokietijoje. Lenkijos šifravimo biuras tuo metu buvo gana veiksminga struktūra, apimanti keturis departamentus:
- Lenkijos šifravimo padalinys, atsakingas už valstybinių ryšių linijų apsaugą;
- radijo žvalgybos padalinys;
- rusų šifrų padalijimas;
- vokiečių šifrų padalijimas.
Saksonijos rūmai Varšuvoje, kur buvo Generalinis štabas ir Šifravimo biuras. Nuotrauka 1915 m. Šaltinis: photochronograph.ru
Iš esmės tai yra priežastis, kodėl būtent lenkai pasiekė pirmąsias sėkmes iššifruojant mįslę. Maždaug nuo 1926 m. Jie pradėjo perimti vokiečių pranešimus eteryje, užšifruotus anksčiau nežinomu būdu. Kiek vėliau, 1927 ar 1929 m., Per Vokietijos muitinę į Vokietijos diplomatinį konsulatą buvo bandoma kontrabanda įvežti dėžutę su „Enigma“. Kaip tai atsitiko ir kodėl vokiečiai neišsiuntė aparato per uždarą diplomatinį kanalą? Dabar niekas į tai neatsakys, tačiau lenkai išsamiai ištyrė prietaiso įrenginį - tai padarė vaikinai iš radijo inžinerijos bendrovės AVA, kuri ilgą laiką dirbo su Lenkijos žvalgyba. Po kruopščios pažinties „Enigma“buvo perduota nieko neįtariantiems Vokietijos diplomatams. Žinoma, sukūrus komercinę šifravimo mašinos versiją, Lenkijos kriptovaliutų analitikams būtų mažai ką, tačiau pradžia buvo padaryta. Lenkai kasmet sustiprino savo paslaugą „nulaužti“vokiečių kodus - 1928-1929 metais Poznanės universitete jie surengė kriptografijos studijų kursus vokiečių kalbos mokantiems matematikams. Tarp talentingų mokinių išsiskyrė trys: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski ir Jerzy Razicki.
Marianne Razewski yra pirmaujanti kriptovaliutų analitikė prieškarinėje Lenkijoje. Šaltinis: lifeofpeople.info
Visi jie vėliau buvo paimti į specialiąsias tarnybas, ir jie pirmieji gavo „Enigma“iššifravimo rezultatus. Daugeliu atžvilgių lenkai buvo pirmieji, kurie suprato, kaip svarbu pritraukti matematikus priešo šifrų kriptoanalizei. Apskritai praėjusio amžiaus trečiajame ir trečiajame dešimtmetyje Lenkija buvo beveik pasaulio lyderė kriptografijos srityje, o specialistai dažnai buvo kviečiami pasidalyti patirtimi kitose šalyse. Žinoma, laikantis slaptumo ribų. Janas Kowalewskis, Lenkijos kariuomenės kapitonas ir specialusis kodeksas, šiuo tikslu išvyko į Japoniją, o paskui su grupe studentų iš tos šalies dirbo savo tėvynėje. Ir jis užaugino pagrindinį japonų kriptografą Rizobarą Ito, kuris atidarė anglišką „Playfair“šifravimo sistemą, kuri buvo naudojama 30 -aisiais britų ryšio linijose. Kiek vėliau lenkams pradėjo padėti dar vienas potencialus Vokietijos priešas prancūzas.
