Parimi i enkriptimit të enigmës. Makinat japoneze të shifrimit

Historitë e spiunazhit ngjallin gjithmonë interes të madh tek publiku. Fryma e aventurizmit dhe zgjuarsia e pabesueshme e agjentëve sekretë që thyejnë kasaforta dhe zgjidhin kode super sekrete pa asnjë problem, magjepsin shikuesit. Por në fakt, të paktën me pikën e fundit, gjithçka është shumë më prozaike.

30 09 2015
16:19

Në shërbimet sekrete, të gjithë kanë detyrën e tyre - atë me të cilën ky specialist i veçantë përballet më së miri. Dhe në fushën e kriptimit të të dhënave, punëtorët më efikas nuk janë fare njerëzit, por makinat. Le të flasim për to.

Më i famshmi në botë makinë enkriptimi, e cila u përdor nga Gjermania naziste gjatë Luftës së Dytë Botërore. Ishte me ndihmën e saj që komanda e Rajhut të Tretë transmetoi shumicën e informacionit sekret. Ishte e nevojshme të njiheshin planet e armikut, por doli të ishte e pamundur të kapje atë që do të tregonte sekretin e Enigmës.

Sot, dekada më vonë, ne mund t'ia shpjegojmë strukturën e saj kujtdo në detaje të mjaftueshme.

Pajisja portative e viteve 1920 dukej si një valixhe, ashtu si makinat e zakonshme të shkrimit të asaj kohe. Por përveç tastierës standarde dhe rrotullave që lëvizin një fletë letre, një pjesë e konsiderueshme e hapësirës në Enigma zinin komponentët elektronikë dhe mekanikë.

Makina bazohet në funksionimin e tre rotorëve dhe një mekanizmi hapësor, i cili lëviz një ose më shumë rotorë kur shtypet një çelës.

Diagrami pa shpjegim duket mjaft i ndërlikuar, kështu që kërkohet shpjegim i shkurtër. Kur shtypej një çelës, një rrymë kaluese lëvizte rotorin e djathtë. Në varësi të shkronjës ose simbolit të radhës, rotorët e dytë dhe të tretë u zhvendosën në mënyrë sekuenciale (në disa modele kishte 4 rotorë). Pastaj rryma u reflektua nga reflektori i vendosur në qarkun elektrik pas rotorëve dhe u kthye tek ata, por në një mënyrë tjetër, duke i zhvendosur ato në përputhje me rrethanat. Prandaj, dalja ishte një tekst i përbërë nga shkronja krejtësisht të ndryshme nga ato të shtypura nga operatori. Për shkak të ndryshimit të vazhdueshëm në konfigurimin e qarkut elektrik, shifra ishte më e besueshme, megjithëse ishte një zëvendësim i thjeshtë i disa shkronjave me të tjera.

Kjo metodë e kriptimit kishte disa disavantazhe, dhe një nga më kryesoret ishte pamundësia e kriptimit të ndonjë karakteri përmes vetvetes. Enigma ia detyronte këtë reflektorit, i cili ndihmoi ta bënte shifrën më komplekse, por në fund e thjeshtoi shumë punën e kodthyesve.

Deshifrimi i kodit Enigma i solli famë botërore njeriut që deshifroi kodin e tij - Alan Turing. Ose më mirë, kështu përmendet më shpesh ky fakt. Në fakt, matematikani dhe kriptografi britanik nuk mori pjesë drejtpërdrejt në deshifrim. Ai zhvilloi një aparat logjik matematikor për Bombe, një makinë me ndihmën e së cilës specialistët e inteligjencës dhe kundërzbulimit deshifruan drejtpërdrejt kodin.

Nëse vetë Enigma kishte madhësinë e një makinë shkrimi, atëherë Bombe peshonte 2.5 ton dhe ishte një analog i një kabineti të madh me përmasa 3x2.1x0.6 metra. Pas luftës, të gjitha Bomba u shkatërruan si të panevojshme (dhe për të ruajtur sekretin). Shkencëtarëve modernë iu deshën 2 vjet për ta rivendosur atë - doli të ishte kaq komplekse.

Do të ishte një vendim i çuditshëm dhe i pasigurt për të enkriptuar të gjitha komunikimet si midis njësive të zakonshme ashtu edhe brenda komandës në një mënyrë. Prandaj, makina e dytë, pak më pak e famshme e shifrimit të Luftës së Dytë Botërore ishte Lorenz. Ndryshe nga Enigma, kjo pajisje ishte shumë e rëndë dhe nuk ishte e përshtatshme për kampe të përkohshme dhe lëvizje të shpejta, dhe për këtë arsye u instalua kryesisht në selitë e mëdha. Pse gjermanët, të cilët i kuptuan përfitimet e lëvizshmërisë, nuk e bënë atë më kompakte? Përgjigja për këtë është në qëllimin e saj - ai prodhoi enkriptim të rrjedhës duke përdorur një teletip. Një teletype është një pajisje me të cilën është një makinë shkrimi elementet elektronike për të transmetuar një mesazh përmes një kanali (zakonisht një kanal me tela).

Foto: Lorenz me dhe pa këllëf

E njëjta makinë mund të kriponte dhe deshifronte tekstin, gjë që ishte mjaft e rrezikshme, por e justifikuar, pasi në rast të kapjes së komandës, asnjë pajisje nuk do të ndihmonte. Informacioni u kodua duke përdorur 12 disqe, të cilat ndodheshin në dy pjesë të makinës. Ata u ndanë në 3 pjesë - disqe psi-, chi- dhe mu-, secila prej të cilave kishte një numër të caktuar kontaktesh. Kontaktet ndërroheshin përkatësisht një herë në tremujor, një herë në muaj dhe një herë në ditë. Mesazhi u transmetua duke përdorur shirit letre të shpuar (prototipi i mediumit modern të ruajtjes), mbi të cilin u godit nga makina e palës marrëse.

Megjithatë, për çdo arrë të ndërlikuar ka një rrufe me fileto. Inteligjenca britanike kishte nevojë të krijonte një makinë të quajtur Colossus, e cila ishte më e fuqishme (në lidhje me detyrat e kryera) sesa Pentium 1996 shumë më vonë.

Kjo pajisje nganjëherë quhet një nga kompjuterët e parë në botë, megjithëse është fjalë për fjalë i kësaj fjale ai nuk është. Mekanizmi i tij përmbante qarqe elektronike që kryenin funksione dixhitale, por nuk kishte memorie si të tillë - në vend të kësaj, u përdor një shirit me grusht me lak të mbyllur. Një mijë e gjysmë tuba vakum, disa operatorë që zëvendësojnë njëri-tjetrin, një dhomë e veçantë dhe një sasi e pabesueshme shiriti me grusht - kështu dukej instalimi për deshifrimin e mesazheve nga komanda gjermane.

Si funksionoi? Mesazhet e përgjuara shkruheshin në shirit të grushtuar dhe kalonin përmes makinës me një shpejtësi prej rreth 80 km/h. Çdo karakter ishte i koduar në 5 zona, në vend të të cilave mund të vendosej një vrimë ose një pjesë e shiritit. Më pas, duke përdorur modelin statistikor të Lorenz-it të ndërtuar nga Bill Tutt, makina e përdori informacionin e marrë përmes 501 modeleve (kaq u identifikuan për këtë lloj kriptimi) dhe gjeti përputhje, duke analizuar të dhënat dhe duke prodhuar rezultatin në formë të printuar. Kjo metodë na lejoi të zvogëlojmë kohën e shpenzuar për dekodim nga disa ditë në disa orë.

Ju mund të shihni se si makinat për krijimin dhe thyerjen e kodeve sekrete ndryshonin shumë në madhësi. Me fjalë të tjera, ky është pikërisht rasti kur thyerja nuk është më e lehtë se ndërtimi.

Seria e artikujve mbi teknologjitë e kriptimit dhe deshifrimit do të vazhdojë.

Dmitry Potapkin, veçanërisht për Obzor.press.

Në këtë komunitet, gjeta shumë artikuj rreth makinës së famshme të enkriptimit Enigma, por asnjëri prej tyre nuk përshkruan një algoritëm të detajuar për funksionimin e saj. Me siguri shumë do të thonë se kjo nuk ka nevojë të reklamohet, por shpresoj se do të jetë e dobishme që dikush të dijë për të. Ku filloi gjithçka? Gjatë Luftës së Parë Botërore, shifra e Playfair ishte shumë e popullarizuar. Thelbi i saj ishte se letrat Alfabeti latin shkruheshin në një katror 5x5, pas së cilës shkronjat e alfabetit origjinal u ndanë në çifte. Më pas, duke përdorur katrorin si çelës, këto bigrame u zëvendësuan nga të tjerë sipas algoritëm specifik. Avantazhi i këtij shifrimi ishte se ai nuk kërkonte pajisje shtesë dhe, si rregull, në kohën kur mesazhi u deshifrua, ai tashmë kishte humbur rëndësinë e tij. Një tjetër metodë e shkrimit sekret ishte koduesi Jefferson.

Kjo pajisje përbëhej nga një numër i caktuar disqesh të lidhur në një aks të vetëm (zakonisht kishte 36 disqe). Secila prej tyre ishte e ndarë në 26 pjesë, secila prej të cilave përfaqësonte një shkronjë. Shkronjat në disqe ishin të renditura në renditje e rastësishme. Operatori, duke rrotulluar disqet, shtypi mesazhin e dëshiruar dhe më pas rishkruan një rresht tjetër. Personi që ka marrë këtë mesazh duhet të ketë pasur saktësisht të njëjtën pajisje me të njëjtën renditje letrash. Të dyja metodat ishin relativisht të mira për ato kohë, por duke qenë se njerëzimi kishte hyrë tashmë në shekullin e 20-të, lindi nevoja për të mekanizuar procesin e kriptimit. Në vitin 1920, shpikësi holandez Alexander Koch shpiku makinën e parë të shifrimit rrotullues. Pastaj ata morën një patentë për të Shpikësit gjermanë, i cili e përmirësoi dhe e lëshoi ​​në prodhim me emrin "Enigma" (nga greqishtja - mister). Kështu, kjo makinë u ble nga shumë kompani që donin ta mbanin të fshehtë korrespondencën e tyre. Ky ishte i gjithë gjeniu i Enigma - të gjithë e njihnin algoritmin e kriptimit, por askush nuk mund të gjente çelësin e duhur, pasi numri kombinime të mundshme tejkaloi 15 kuadrilion. Nëse doni të dini se si u plas Enigma, ju këshilloj të lexoni librin e Simon Singh "The Code Book". Duke përmbledhur të gjitha sa më sipër, dua të them se shifra Enigma ishte një lloj përzierje e shifrës së Xhefersonit dhe asaj të Cezarit.

Pra, le të fillojmë të studiojmë algoritmin. Kjo faqe ka një simulator shumë të mirë që tregon të gjithë procesin në tërësi në një formë të aksesueshme dhe vizuale. Le të shohim parimin e funksionimit të Enigma me tre rotorë. Ai kishte tre ndarje për të akomoduar tre rotorë dhe një ndarje shtesë për të akomoduar një reflektor. Gjithsej tetë rotorë dhe katër reflektorë u prodhuan gjatë Luftës së Dytë Botërore, por vetëm aq sa ishte projektuar makina mund të përdoreshin në të njëjtën kohë. Çdo rotor kishte 26 seksione, të cilat korrespondonin me letër e veçantë alfabetin, si dhe 26 kontakte për ndërveprim me rotorët fqinjë. Sapo operatori shtypte letrën e dëshiruar, ajo u mbyll qark elektrik, duke rezultuar në shfaqjen e një letre të koduar. Qarku u mbyll për shkak të reflektorit.

Figura tregon një ilustrim të shtypjes së tastit "A" të ndjekur nga dekodimi në shkronjën "G". Pas futjes së një letre, rotori më i djathtë lëvizi përpara, duke ndryshuar kështu çelësin. Pra, si u zëvendësua një shkronjë nga një tjetër? Siç thashë, tetë rotorë të ndryshëm u zhvilluan për Enigma. Brenda secilit prej tyre u instaluan 26 lidhje të ndryshme komutuese. Specifikimet e detajuara për secilën prej tyre janë paraqitur. Për shembull, nëse shkronja "N" është marrë në hyrjen e rotorit të parë, atëherë dalja duhet të jetë vetëm "W" dhe asnjë shkronjë tjetër më shumë. Nëse kjo shkronjë do të ishte në rotorin e dytë, ajo tashmë do të shndërrohej në "T", etj. Kjo do të thotë, çdo rotor kryente një detyrë të përcaktuar qartë në aspektin e komunikimit. Çfarë roli luajtën unazat? Merrni parasysh shembullin e mëposhtëm. Le të instalojmë rotorët III, II dhe I, dhe rendi i unazave është "C", "U" dhe "Q".

Shtypni tastin "A". Rotori më i djathtë do të kthehet një hap përpara, domethënë shkronja "Q" do të kthehet në "R". Rotori në mes do të kthehet gjithashtu përpara në një formë "V", por unë do të flas për këtë pak më vonë. Pra, shkronja jonë "A" fillon udhëtimin e saj nga ndarja e parë në të cilën është instaluar rotori I dhe në të cilin shkronja "R" është shfaqur tashmë. Tashmë para se të shkojë në rotorin e parë, shkronja pëson transformimin e saj të parë, përkatësisht: shtimi me shkronjën "R" moduli 26. Në fakt, ky është një shifër e Cezarit. Nëse numërojmë të gjitha shkronjat nga 0 në 25, atëherë shkronja "A" do të jetë vetëm zero. Kjo do të thotë që rezultati i shtimit do të jetë shkronja "R". Më tej, ju dhe unë e dimë që në ndarjen e parë ka një rotor I, dhe dizajni i tij siguron që shkronja "R" të kthehet gjithmonë në "U". Tani vjen ndarja e dytë me rotor II. Përsëri, përpara se të godiste rotorin e dytë, tani shkronja "U" ndryshon sipas një algoritmi paksa të ndryshëm: i shtohet dallimi vlerat e rotorit pasues dhe atij të mëparshëm. Më lejo të shpjegohem. Në rotorin e dytë, shkronja "V" na pret, dhe në atë të mëparshme, "R", ndryshimi i tyre është i barabartë me katër shkronja, dhe ato i shtohen shkronjës "U". Prandaj, rotori i dytë merr shkronjën "Y". Më tej, sipas tabelës, gjejmë se në rotorin e dytë shkronja "Y" korrespondon me "O". Tjetra, ne shikojmë përsëri ndryshimin midis shkronjave "C" dhe "V" - është e barabartë me shtatë. Pra, ne e zhvendosim shkronjën "O" me shtatë pozicione dhe marrim "V". Në rotorin III, "V" bëhet "M". Para se të shkojmë te reflektori, shkronja "C" zbritet nga shkronja jonë, duke e shndërruar atë në shkronjën "K". Më pas vjen reflektimi. Nëse vini re, në çdo rotor formohen grupe të mëdha ciklike, p.sh.: (A – E – L – T – P – H – Q – X – R – U), dhe në reflektor ato ndahen në çifte: (A - Y) (B - R) (C - U), etj. Kjo është bërë në mënyrë që të mund të deshifrohet më vonë. Le të supozojmë se është instaluar reflektori B, në të cilin "K" zëvendësohet me "N" (dhe anasjelltas). Gjysma e rrugës ka përfunduar. Tani shtojmë përsëri vlerën e shkronjës "C", duke marrë kështu shkronjën "P". Këtu, përkundrazi, në rreshtin e rotorit të tretë gjejmë "P" dhe shikojmë se cila shkronjë do të shfaqet nëse shtypim. Kjo është shkronja "H". Konvertimi në rotorin e tretë ka përfunduar. Tani ndryshimi midis shkronjave "C" dhe "V" zbritet nga kjo shkronjë, domethënë shtatë. Marrim shkronjën "A". Në rotorin e dytë kthehet në vetvete, kështu që e lëmë të pandryshuar. Tjetra, ne zbresim ndryshimin midis shkronjave "V" dhe "R", domethënë katër, dhe marrim shkronjën "W". Në rotorin e parë, transformimi i tij i kundërt shfaqet si shkronja "N". E tëra që mbetet është të zbresim shkronjën "R" prej saj dhe marrim shkronjën e dëshiruar "W". Siç mund ta shihni, algoritmi i funksionimit të makinës doli të mos ishte aq i ndërlikuar sa dukej. Për të përmirësuar shifrën, gjermanët prezantuan një tabelë që lejonte shkëmbimin e shkronjave në çifte. Nëse lidhim shkronjat "Q" dhe "W", atëherë kur futim të njëjtin "A" do të merrnim "Q", pasi në fakt duhet të jetë një "W", por ajo zëvendësohet me shkronjën "Q" . Këtu është diagrami i bashkangjitur i operacionit.


E tëra që mbetet është të flasim për zhvendosjen e rotorëve në lidhje me njëri-tjetrin. Rotori i djathtë gjithmonë kthehej një hap kur shtypej një çelës. Për shembull, për rotorin I ky pozicion është i barabartë me shkronjën "R". Kjo është arsyeja pse në shembullin tonë rotori i dytë u kthye: rotori i parë kaloi nëpër shkronjën "R". Pastaj, duke kaluar nëpër një pozicion të caktuar, rotori i djathtë e vuri të majtën në lëvizje një hap. Në modelet më të avancuara, rotori i majtë rrotullohej dy ose edhe tre herë.

Si përfundim do të them se

Bazuar në materialet nga disertacioni "Makinat e enkriptimit dhe pajisjet e deshifrimit gjatë Luftës së Dytë Botërore", të mbrojtura në Universitetin e Chemnitz (Gjermani) në 2004.

Prezantimi. Për publikun e gjerë, fjala "Enigma" (në greqisht - një gjëegjëzë) është sinonim i koncepteve "makinë shifrore" dhe "thyerja e kodit", për të cilën është kujdesur në filmat për nëndetëset dhe romanet e ngjashme që kanë pak bëj me realitetin. Publiku i gjerë dihet pak për faktin se kishte makina të tjera enkriptimi, për të cilat u krijuan makina speciale deshifrimi për të “thyer”, dhe për pasojat që kjo pati në Luftën e Dytë Botërore.

Por ne nuk do të merremi me këtë çështje, por do të kufizohemi në rrethanat shkencore, teknike dhe organizative që kontribuan në zbulimin e kodeve gjermane të enkriptimit. Dhe ajo që është veçanërisht e rëndësishme është se si dhe pse ishte e mundur të zhvillohen metoda makinerike të "hakimit" dhe t'i përdorin ato me sukses.
Hakerimi i kodeve Enigma dhe kodeve të makinerive të tjera të enkriptimit u dha aleatëve akses jo vetëm në informacione ushtarako-taktike, por edhe në informacione nga Ministria e Jashtme, policia, SS dhe hekurudha. Këtu përfshihen edhe komunikimet nga vendet e Boshtit, veçanërisht diplomacia japoneze dhe Ushtria italiane. Aleatët morën gjithashtu informacione për pozicioni i brendshëm në Gjermani dhe aleatët e saj.

Një ekip prej mijëra personash punoi për të deshifruar kodet vetëm në Angli. sherbimi sekret. Kjo vepër u mbikëqyr personalisht nga kryeministri i Anglisë Winston Churchill, i cili e dinte rëndësinë e kësaj pune nga përvoja e Luftës së Parë Botërore, kur ai ishte Sekretari i Marinës Qeveria e Mbretërisë së Bashkuar. Tashmë në nëntor 1914, ai urdhëroi deshifrimin e të gjitha telegrameve të përgjuara të armikut. Ai urdhëroi gjithashtu që telegramet e përgjuara më parë të deshifroheshin për të kuptuar mendimin e komandës gjermane. Kjo është dëshmi e largpamësisë së tij. Rezultati më i famshëm i këtij aktiviteti ishte detyrimi i hyrjes së SHBA në Luftën e Parë Botërore.
Po aq largpamës ishte krijimi i stacioneve të dëgjimit në anglisht - atëherë një ide krejtësisht e re - veçanërisht dëgjimi i trafikut radiofonik të anijeve armike.

Edhe atëherë dhe në periudhën ndërmjet dy luftërave botërore, Churchill i barazoi aktivitetet e tilla me një lloj të ri arme. Më në fund, ishte e qartë se ishte e nevojshme të klasifikonim komunikimet tona radio. Dhe e gjithë kjo duhej të mbahej e fshehtë nga armiku. Ka dyshime të mëdha se krerët e Rajhut të Tretë i kuptuan të gjitha këto. Në udhëheqjen e Wehrmacht (OKW) ekzistonte një departament me një numër të vogël kriptologësh dhe me detyrën "të zhvillonte metoda për zbulimin e mesazheve radiofonike të armikut", dhe ne po flisnim për oficerë të zbulimit të radios së vijës së parë, të cilët ishin ngarkuar për duke u ofruar komandantëve të vijës së parë informacion taktik mbi sektorin e tyre të frontit. NË ushtria gjermane Makineritë e enkriptimit të përdorura u vlerësuan jo nga kriptologë (bazuar në cilësinë e kriptimit dhe aftësive të çarjes), por nga specialistë teknikë.

Aleatët ndoqën përmirësimin gradual të teknologjisë gjermane të kriptimit dhe gjithashtu përmirësuan metodat e thyerjes së kodeve të kriptimit. Gjermanët ia atribuuan faktet që tregojnë ndërgjegjësimin e aleatëve tradhtisë dhe spiunazhit. Për më tepër, në Rajhun e Tretë shpesh nuk kishte një vartësi të qartë, dhe shërbimet e kriptimit të degëve të ndryshme të ushtrisë jo vetëm që nuk ndërvepruan me njëra-tjetrën, por gjithashtu fshehën aftësitë e tyre nga kriptografët e degëve të tjera të ushtrisë, pasi " konkursi” ishte rendi i ditës. Gjermanët nuk u përpoqën të zbulonin kodet e enkriptimit aleat, pasi kishin pak kriptologë për këtë, dhe ata që kishin punuar të izoluar nga njëri-tjetri. Përvoja e kriptologëve anglezë e tregoi këtë bashkëpunimi një ekip i madh kriptologësh bënë të mundur zgjidhjen e pothuajse të gjitha problemeve të caktuara. Nga fundi i luftës, filloi një tranzicion gradual në fushën e kriptimit nga puna e bazuar në makineri në punën e bazuar në kompjuter.

Makinat e enkriptimit në çështjet ushtarake u përdorën për herë të parë në Gjermani në 1926. Kjo bëri që kundërshtarët e mundshëm të Gjermanisë t'i bashkohen zhvillimit metodat e veta enkriptimi dhe deshifrimi. Për shembull, Polonia e mori këtë çështje dhe së pari duhej të zhvillohej bazë teorike kriptologjia e makinerisë, pasi metodat "manuale" nuk ishin të përshtatshme për këtë. Lufta e ardhshme do të kërkonte deshifrimin e mijëra mesazheve radio çdo ditë. Ishin specialistët polakë që ishin të parët që filluan punën në analizën kriptologjike makinerike në 1930. Pas shpërthimit të luftës dhe pushtimit të Polonisë dhe Francës, kjo punë u vazhdua nga specialistë britanikë. Këtu ishin veçanërisht të rëndësishme punimet teorike matematikë nga A. Turing. Që nga viti 1942, thyerja e kodeve të enkriptimit është bërë jashtëzakonisht e rëndësishme, pasi komanda gjermane përdorte gjithnjë e më shumë komunikimet radio për të transmetuar urdhrat e saj. Ishte e nevojshme të zhvillohen metoda krejtësisht të reja të analizës kriptologjike për makinat e deshifrimit.

Referencë historike.
Julius Caesar ishte i pari që përdori enkriptimin e tekstit. Në shekullin e 9-të, studiuesi arab Al-Kindi shqyrtoi për herë të parë problemin e deshifrimit të tekstit. Puna e matematikanëve italianë të shekujve 15 dhe 16 iu kushtua zhvillimit të metodave të kriptimit. Së pari pajisje mekanike e shpikur në 1786 nga një diplomat suedez, një pajisje e tillë ishte gjithashtu në dispozicion Presidenti amerikan Jefferson në 1795. Vetëm në vitin 1922 kjo pajisje u përmirësua nga një kriptolog ushtria amerikane Mauborn. Ajo u përdor për të kriptuar mesazhet taktike deri në shpërthimin e Luftës së Dytë Botërore. Patentat për përmirësime në përdorshmërinë (por jo për sigurinë e enkriptimit) janë lëshuar nga Zyra e Patentave të SHBA që nga viti 1915. E gjithë kjo supozohej të përdorej për të koduar korrespondencën e biznesit. Pavarësisht përmirësimeve të shumta në pajisje, ishte e qartë se vetëm kriptimi i tekstit të shkurtër ishte i besueshëm.

Në fund të Luftës së Parë Botërore dhe në vitet e para pas saj, u shfaqën disa shpikje, të krijuara nga amatorë për të cilët ky ishte një lloj hobi. Le të përmendim dy prej tyre: Hebern dhe Vernam, të dy amerikanë, asnjëri prej tyre, me shumë mundësi, nuk kishte dëgjuar ndonjëherë për shkencën e kriptologjisë. Ky i fundit nga të dy madje zbatoi disa operacione të logjikës Boolean, për të cilat në atë kohë pak njerëz dinin përveç matematikanëve profesionistë. Kriptologët profesionistë filluan përmirësimin e mëtejshëm të këtyre makinerive të enkriptimit, gjë që bëri të mundur rritjen e sigurisë së tyre kundër hakimit.

Që nga viti 1919 Dizajnerët gjermanë gjithashtu filluan të patentojnë zhvillimet e tyre, një nga të parët ishte shpikësi i ardhshëm i Enigmës, Arthur Scherbius (1878 - 1929). U zhvilluan katër variante të makinerive të ngjashme, por nuk kishte interes tregtar për to, ndoshta sepse makinat ishin të shtrenjta dhe të vështira për t'u mirëmbajtur. As Marina dhe as Ministria e Punëve të Jashtme nuk i pranuan propozimet e shpikësit, kështu që ai u përpoq të ofronte makinën e tij të enkriptimit për sektorët civilë të ekonomisë. Ushtria dhe Ministria e Jashtme vazhduan të përdorin enkriptimin duke përdorur libra.

Arthur Scherbius shkoi të punonte për kompaninë që bleu patentën e tij për një makinë kriptimi. Kjo kompani vazhdoi të përmirësonte Enigma edhe pas vdekjes së autorit të saj. Në versionin e dytë (Enigma B), makina ishte një makinë shkrimi elektrike e modifikuar, nga njëra anë ishte e pajisur me një pajisje kriptimi në formën e 4 rotorëve të zëvendësueshëm. Kompania e shfaqi gjerësisht makinën dhe e reklamoi atë si të pahakueshme. Oficerët e Reichswehr u interesuan për të. Fakti është se në vitin 1923, u botuan kujtimet e Churchill, në të cilat ai foli për sukseset e tij kriptologjike. Kjo shkaktoi tronditje në mesin e udhëheqjes së ushtrisë gjermane. Oficerët gjermanë mësuan se shumica e komunikimeve të tyre ushtarake dhe diplomatike ishin deshifruar nga ekspertë britanikë dhe francezë! Dhe se ky sukses u përcaktua kryesisht nga dobësia e kriptimit amator, të shpikur nga kriptologët amatorë, pasi kriptologjia ushtarake gjermane thjesht nuk ekzistonte. Natyrisht, ata filluan të kërkonin metoda të forta kriptimi për komunikimet ushtarake. Prandaj, ata u interesuan për Enigma.

Enigma kishte disa modifikime: A, B, C, etj. Modifikimi C mund të kryejë edhe enkriptimin dhe deshifrimin e mesazheve; nuk kërkonte mirëmbajtje komplekse. Por produktet e saj nuk ishin ende rezistente ndaj hakerimit, sepse krijuesit nuk u këshilluan nga kriptologë profesionistë. U përdor nga ushtria gjermane marina nga viti 1926 deri në 1934 Modifikimi tjetër, Enigma D, ishte gjithashtu një sukses komercial. Më pas, që nga viti 1940, ai u përdor në transportin hekurudhor në zonat e pushtuara të Evropës Lindore.
Në vitin 1934 Marina gjermane filloi të përdorë një modifikim tjetër të Enigma I.

Është kurioze që kriptologët polakë u përpoqën të deshifrojnë mesazhet radio gjermane të klasifikuara nga kjo makinë, dhe rezultatet e kësaj pune u bënë disi të njohura për inteligjencën gjermane. Në fillim polakët ishin të suksesshëm, por ata që i "shikuan". Inteligjenca gjermane ia raportoi këtë kriptologëve të saj dhe ata ndryshuan shifrat. Kur doli se kriptologët polakë nuk ishin në gjendje të thyenin mesazhet e koduara me Enigma -1, forcat tokësore, Wehrmacht, gjithashtu filluan ta përdorin këtë makinë. Pas disa përmirësimeve, ishte kjo makinë kriptimi që u bë kryesore në Luftën e Dytë Botërore. Që nga viti 1942, flota gjermane e nëndetëseve miratoi modifikimin Enigma-4.

Gradualisht, deri në korrik 1944, kontrolli mbi biznesin e kriptimit kaloi nga duart e Wehrmacht në çatinë e SS, rolin kryesor këtu e luajti konkurrenca midis këtyre degëve të forcave të armatosura. Që në ditët e para të Luftës së Dytë Botërore, ushtritë e SHBA-së, Suedisë, Finlandës, Norvegjisë, Italisë dhe vendeve të tjera ishin të ngopura. makinat e enkriptimit. Në Gjermani, dizajnet e makinave po përmirësohen vazhdimisht. Vështirësia kryesore në këtë rast u shkaktua nga pamundësia për të zbuluar nëse armiku ishte në gjendje të deshifronte tekstet e koduara nga një makinë e caktuar. Enigma e modifikimeve të ndryshme u prezantua në nivele mbi divizionin, ajo vazhdoi të prodhohej pas luftës (modeli "Schlüsselkasten 43") në Chemnitz: në tetor 1945. 1000 copë u prodhuan në janar 1946. - tashmë 10,000 copë!

Telegrafi, informacion historik.
Ardhja e rrymës elektrike shkaktoi zhvillimin e shpejtë të telegrafisë, e cila, jo rastësisht, ndodhi në shekullin e 19-të paralelisht me industrializimin. Forca lëvizëse ishin hekurudhat, i cili përdorte telegrafin për nevojat e trafikut hekurudhor, për të cilin u zhvilluan të gjitha llojet e pajisjeve si tregues. Pajisja e Steinhel u shfaq në 1836, dhe në 1840 u zhvillua nga Samuel MORSE. Përmirësime të mëtejshme erdhën në formën e telegrafit të shtypjes Siemens dhe Halske (Siemens & Halske, 1850), i cili konvertoi impulset elektrike të marra në tip të lexueshëm. Dhe u shpik në 1855. Hughes, pas një sërë përmirësimesh, përdorte ende rrotën e printimit në shekullin e 20-të.

Shpikja tjetër e rëndësishme për përshpejtimin e transferimit të informacionit u krijua në 1867 nga Wheatstone: shirit me grusht me kodin Morse, të cilin pajisja e ndjeu mekanikisht. Zhvillimi i mëtejshëm telegrafia ishte e penguar nënshfrytëzimi qarkullimi i telit. Përpjekja e parë u bë nga B. Meyer në 1871, por ajo dështoi sepse gjatësitë dhe numri i ndryshëm i pulseve në shkronjat Morse e penguan atë. Por në 1874, inxhinieri francez Emile Baudot arriti të zgjidhë këtë problem. Kjo zgjidhje u bë standardi për 100 vitet e ardhshme. Metoda e Baudot kishte dy karakteristika të rëndësishme. Së pari, ishte hapi i parë drejt përdorimit të llogaritjes binare. Dhe së dyti, ishte sistemi i parë i besueshëm i transmetimit të të dhënave me shumë kanale.

Zhvillimi i mëtejshëm i telegrafisë mbështetej në nevojën për të dërguar telegrame duke përdorur postierë. Kërkohej një sistem tjetër organizativ, i cili do të përfshinte: një pajisje në çdo shtëpi, mirëmbajtjen e saj nga personeli special, marrjen e telegrameve pa ndihmën e personelit, lidhjen e vazhdueshme me linjën, nxjerrjen e teksteve faqe për faqe. Një pajisje e tillë do të kishte perspektiva suksesi vetëm në SHBA. Në Evropë, deri në vitin 1929, monopoli postar pengoi shfaqjen e çdo pajisjeje private për transmetimin e mesazheve, ato duhej të instaloheshin vetëm në zyrën postare.

Hapi i parë në këtë drejtim u hodh në vitin 1901 nga Australiani Donald Murray. Në veçanti, ai modifikoi kodin e Baudot. Ky modifikim ishte standardi deri në vitin 1931. Ai nuk pati sukses tregtar, pasi nuk guxoi të patentonte shpikjen e tij në SHBA. Në SHBA, dy shpikës amerikanë konkurruan me njëri-tjetrin: Howard Krum dhe E.E. Kleinschmidt. Më pas, ata u bashkuan në një kompani në Çikago, e cila filloi të prodhonte pajisje në 1024, të cilat gëzonin sukses tregtar. Kompania gjermane Lorenz importoi disa nga makineritë e tyre, i instaloi në zyrat postare dhe mori një licencë për prodhimin e tyre në Gjermani. Që nga viti 1929, monopoli postar në Gjermani u hoq dhe individët privatë fituan akses në kanalet telegrafike. Prezantimi i standardeve ndërkombëtare për kanalet telegrafike në 1931 bëri të mundur organizimin e komunikimeve telegrafike me të gjithë botën. Të njëjtat pajisje filluan të prodhoheshin në vitin 1927 nga Siemens dhe Halske.

Personi i parë që kombinoi një telegraf me një makinë kriptimi ishte 27-vjeçari amerikan Gilbert Vernam, një punonjës i kompanisë ATT. Në vitin 1918 ai aplikoi për një patentë në të cilën ai përdori në mënyrë empirike algjebrën e Bulit (për të cilën, meqë ra fjala, ai nuk kishte asnjë ide dhe që më pas studiohej nga disa matematikanë në mbarë botën).
Oficeri amerikan William Friedman dha një kontribut të madh në kriptologji, ai i bëri makinat amerikane të kriptimit praktikisht të pathyeshme.

Kur pajisjet telegrafike nga Siemens dhe Halske u shfaqën në Gjermani, u interesova për to Marina Gjermania. Por udhëheqja e saj ishte ende nën përshtypjen se britanikët e kishin kuptuar Kodet gjermane dhe lexoni mesazhet e tyre. Prandaj, ata kërkuan lidhjen e aparatit telegrafik me një makinë enkriptimi. Kjo ishte një ide krejtësisht e re në atë kohë, sepse enkriptimi në Gjermani bëhej me dorë dhe vetëm atëherë transmetoheshin tekstet e koduara.

Në SHBA, kjo kërkesë u plotësua nga pajisjet Vernam. Në Gjermani, kompania Siemens dhe Halske mori përsipër këtë punë. Ata paraqitën patentën e parë të hapur për këtë temë në korrik 1930. Deri në vitin 1932 u krijua një pajisje funksionale, e cila në fillim shitej lirisht, por që nga viti 1934. u klasifikua. Që nga viti 1936 Këto pajisje filluan të përdoren në aviacion, dhe që nga viti 1941. - dhe forcat tokësore. Që nga viti 1942 Filloi enkriptimi me makinë i mesazheve radio.

Gjermanët vazhduan të përmirësoheshin modele të ndryshme makinat e enkriptimit, por në radhë të parë vendosën përmirësimin e pjesës mekanike, duke trajtuar kriptologjinë në mënyrë amatore, kompanitë prodhuese nuk përfshinin kriptologë profesionistë për konsultime. Me rëndësi të madhe për të gjitha këto probleme ishin veprat e matematikanit amerikan Claude Shannon, i cili ishte i lexuar që nga viti 1942. ka punuar në Bell Laboratories dhe ka kryer kërkime sekrete atje kërkime matematikore. Edhe para luftës, ai ishte i famshëm për vërtetimin e analogjisë midis algjebrës së Bulit dhe lidhjeve rele në telefon. Ishte ai që zbuloi "bit" si një njësi informacioni. Pas luftës, në vitin 1948. Shannon shkroi veprën e tij kryesore " Teoria matematikore komunikimet." Pas kësaj ai u bë profesor i matematikës në universitet.

Shannon ishte i pari që mori parasysh modeli matematik kriptologjinë dhe zhvilloi analizën e teksteve të koduara duke përdorur metoda informacioni-teorike. Pyetja themelore e teorisë së tij është: "Sa informacion përmban teksti i koduar në krahasim me tekstin e thjeshtë?" Në vitin 1949, ai botoi veprën "Teoria e komunikimeve të sistemeve sekrete", në të cilën ai iu përgjigj kësaj pyetjeje. Analiza e kryer atje ishte e para dhe e vetmja që përcaktoi fuqinë e një metode kriptimi. Analiza e pasluftës tregoi se as makinat e enkriptimit gjermane dhe as japoneze nuk ishin të pathyeshme. Përveç kësaj, ka burime të tjera informacioni (për shembull, inteligjenca) që thjeshtojnë shumë detyrën e deshifrimit.

Pozicioni i Anglisë e detyroi atë të shkëmbente tekste të gjata shifrore me Shtetet e Bashkuara, ishte gjatësia e madhe që bëri të mundur deshifrimin e tyre. NË departamenti special Shërbimi sekret britanik M 16 zhvilloi një metodë që rriti shkallën e fshehtësisë së mesazhit - ROCKEX. Metoda amerikane Kriptimi për Ministrinë e Jashtme është thyer nga specialistë gjermanë dhe mesazhet përkatëse janë deshifruar. Pasi mësuan për këtë, Shtetet e Bashkuara në 1944. zëvendësoi një sistem të papërsosur me një më të besueshëm. Përafërsisht në të njëjtën kohë, Wehrmacht, Marina dhe Ministria e Jashtme gjermane shkëmbyen gjithashtu teknologjinë e kriptimit për ato të reja të zhvilluara. Besueshmëri e pamjaftueshme Metodat sovjetike të kriptimit ishin gjithashtu të ndryshme, kjo është arsyeja pse ato ishin shërbimet amerikane u identifikuan shumë oficerë të inteligjencës sovjetike të përfshirë në spiunazhin e bombës atomike amerikane (Operacioni Venona - thyerje).

Depërtimi në.
Tani le të flasim për makinat e enkriptimit gjerman HACKING britanik, domethënë zbulimin e makinës së metodës së kriptimit të teksteve në to. . Kjo punë mori Emri anglisht ULTRA. Metodat e deshifrimit jo-makinerike ishin shumë intensive dhe të papranueshme në kushte lufte. Si ishin rregulluar? makina angleze për deshifrimin, pa të cilin aleatët nuk mund të kishin arritur një avantazh ndaj kodthyesve gjermanë? Çfarë informacioni dhe materiali tekstual u duheshin? Dhe a kishte një gabim gjerman këtu, dhe nëse po, pse ndodhi?

Së pari, bazat shkencore dhe teknike.
Së pari, një paraprake punë shkencore, pasi ishte e nevojshme, para së gjithash, të analizoheshin kriptologjikisht dhe matematikisht algoritmet. Kjo ishte e mundur sepse kriptimi përdorej gjerësisht Wehrmacht gjerman. Një analizë e tillë kërkonte jo vetëm tekste shifrore të marra nga përgjimet, por edhe tekste të thjeshta të marra nëpërmjet spiunazhit ose vjedhjes. Përveç kësaj, nevojiteshin tekste të ndryshme, të koduara në të njëjtën mënyrë. Në të njëjtën kohë analiza gjuhësore gjuha e ushtarakëve dhe diplomatëve. Duke pasur tekste të gjata, u bë e mundur vendosja matematikore e një algoritmi edhe për një makinë shifrore të panjohur. Më pas ata arritën të rindërtonin makinën.

Për këtë punë, britanikët mblodhën së bashku rreth 10,000 njerëz, duke përfshirë matematikanë, inxhinierë, gjuhëtarë, përkthyes, ekspertë ushtarakë dhe të tjerë për të renditur të dhënat, kontrolluar, arkivuar dhe mirëmbajtur makinat. Kjo shoqatë quhej BP (Bletchley Park) dhe ishte nën kontrollin personal të Churchillit. Informacioni i marrë doli të ishte një armë e fuqishme në duart e aleatëve.

Si e zotëruan britanikët Enigmën e Wehrmacht? Polonia ishte e para që deshifroi kodet gjermane. Pas Luftës së Parë Botërore, ajo ishte në rrezik të vazhdueshëm ushtarak nga të dy fqinjët e saj - Gjermania dhe BRSS, të cilët ëndërronin të rifitonin tokat e humbura dhe të transferuara në Poloni. Për të shmangur surprizat, polakët regjistruan mesazhe radiofonike dhe i deshifruan ato. Ata u alarmuan shumë që pas prezantimit në shkurt 1926. në Marinën Gjermane Enigma C, si dhe pas futjes së saj në forcat tokësore në korrik 1928 ata nuk ishin në gjendje të deshifronin mesazhet e koduara nga kjo makinë.

Më pas, departamenti BS4 i Shtabit të Përgjithshëm polak supozoi se gjermanët kishin marrë enkriptimin e makinerive, veçanërisht pasi ata njihnin versionet e hershme komerciale të Enigma. Inteligjenca polake konfirmoi se në Wehrmacht nga 1 qershori 1930. Enigma 1 është përdorur, ekspertët ushtarakë polakë nuk ishin në gjendje të deshifronin mesazhet gjermane. Edhe pasi kishin marrë dokumentet e Enigma përmes agjentëve të tyre, ata nuk ia dolën dot. Ata arritën në përfundimin se kishte mungesë të njohurive shkencore. Pastaj ata porositën tre matematikanë, njëri prej të cilëve studioi në Göttingen, për të krijuar një sistem analizash. Të tre kaluan trajnime shtesë në Universitetin e Poznanit dhe fliste rrjedhshëm gjermanisht. Ata arritën të riprodhonin pajisjen Enigma dhe të krijonin një kopje të saj në Varshavë. Le të shënojmë arritjet e jashtëzakonshme të njërit prej tyre, matematikanit polak M. Rejewski (1905 - 1980). Megjithëse Wehrmacht përmirësonte vazhdimisht enkriptimin e mesazheve të tij, specialistët polakë ia dolën mbanë deri më 1 janar 1939. deshifroni ato. Pas kësaj, polakët filluan të bashkëpunojnë me aleatët, të cilëve më parë nuk u kishin komunikuar asgjë. Një bashkëpunim i tillë ishte tashmë i këshillueshëm për shkak të rrezikut të dukshëm ushtarak. 25 korrik 1939 ata u përcollën përfaqësuesve anglezë dhe francezë të gjitha informacionet që dinin. Më 16 gusht të të njëjtit vit, "dhurata" polake arriti në Angli, dhe Ekspertët anglezë nga qendra e sapokrijuar e transkriptimit VR filloi të punojë me të.

Kriptologët britanikë u reduktuan pas Luftës së Parë Botërore, duke mbetur vetëm nën çatinë e Ministrisë së Jashtme. Gjatë luftës në Spanjë, gjermanët përdorën Enigma D, dhe kriptologët e mbetur anglezë, nën udhëheqjen e filologut të shquar Alfred Dillwyn (1885-1943), vazhduan të punonin për deshifrimin e mesazheve gjermane. Por të pastër metodat matematikore nuk mjaftonte. Në këtë kohë, në fund të vitit 1938. mes vizitorëve kurse anglisht Matematikani i Kembrixhit Alan Turing doli të trajnonte kriptografë. Ai mori pjesë në sulmet ndaj Enigma 1. Ai krijoi një model analize të njohur si "Makina Turing", e cila bëri të mundur të pohonte se një algoritëm deshifrimi ekziston patjetër, gjithçka që mbetej ishte zbulimi i tij!

Thüring u përfshi në BP si një person përgjegjës për shërbimin ushtarak. Deri më 1 maj 1940 ai arriti sukses serioz: ai përfitoi nga fakti që çdo ditë në orën 6 të mëngjesit shërbimi gjerman i motit transmetonte një parashikim të koduar të motit. Është e qartë se ajo përmbante domosdoshmërisht fjalën "i lagësht" (I lagësht), dhe se rregulla të rrepta Gramatika gjermane paracaktoi pozicionin e tij të saktë në fjali. Kjo e lejoi atë që përfundimisht të gjente një zgjidhje për problemin e thyerjes së Enigmës, dhe ai krijoi një pajisje elektromekanike për këtë. Ideja i lindi në fillim të vitit 1940 dhe në maj të po atij viti, me ndihmën e një grupi inxhinierësh, u krijua një pajisje e tillë. Detyra e dekodimit u lehtësua nga fakti se gjuha e mesazheve radiofonike gjermane ishte e thjeshtë, shprehjet dhe fjalë individuale përsëritet shpesh. Oficerët gjermanë nuk dinin bazat e kriptologjisë, duke e konsideruar atë të parëndësishme.

Ushtria britanike, dhe veçanërisht Churchill personalisht, kërkuan vëmendje të vazhdueshme për deshifrimin e mesazheve. Që nga vera e vitit 1940 Britanikët deshifruan të gjitha mesazhet e koduara duke përdorur Enigma. Sidoqoftë, specialistët anglezë po përmirësonin vazhdimisht teknologjinë e deshifrimit. Deri në fund të luftës, kodthyesit britanikë kishin 211 pajisje deshifrimi që punonin gjatë gjithë kohës. Atyre u shërbyen 265 mekanikë dhe 1675 gra u sollën në detyrë. Puna e krijuesve të këtyre makinave u vlerësua shumë vite më vonë, kur ata u përpoqën të rikrijonin njërën prej tyre: për shkak të mungesës së personelit të nevojshëm në atë kohë, puna për rikrijimin e makinës së famshme zgjati disa vjet dhe mbeti e papërfunduar!

Udhëzimet për krijimin e pajisjeve deshifruese të krijuara nga Dühring në atë kohë u ndaluan deri në vitin 1996... Ndër mjetet e deshifrimit ishte metoda e informacionit të “forcuar”: për shembull, avionët britanikë shkatërruan skelën në portin e Calle, duke ditur paraprakisht. se shërbimet gjermane do ta raportonin këtë me një sërë informacionesh të njohura paraprakisht për fjalët britanike! Përveç kësaj, shërbimet gjermane e kanë transmetuar këtë mesazh shumë herë, duke e koduar çdo herë me kode të ndryshme, por fjalë për fjalë...

Më në fund, fronti më i rëndësishëm për Anglinë ishte lufta e nëndetëseve, ku gjermanët përdorën një modifikim të ri të Enigma M3. Flota britanike ishte në gjendje të largonte një automjet të tillë nga një nëndetëse gjermane e kapur. Më 1 shkurt 1942, Marina Gjermane kaloi në përdorimin e modelit M4. Por disa mesazhe gjermane, të koduara në mënyrën e vjetër, gabimisht përmbanin informacione rreth veçorive të projektimit të kësaj makinerie të re. Kjo e bëri detyrën shumë më të lehtë për ekipin e Thuring. Tashmë në dhjetor 1942. Enigma M4 u plas. Më 13 dhjetor 1942, Admiraliteti Britanik mori të dhëna të sakta për vendndodhjen e 12 nëndetëseve gjermane në Atlantik.

Sipas Turing, për të shpejtuar deshifrimin, ishte e nevojshme të kaloni në përdorimin e elektronikës, pasi pajisjet elektromekanike të stafetës nuk e kryenin këtë procedurë mjaft shpejt. Më 7 nëntor 1942, Turing shkoi në Shtetet e Bashkuara, ku, së bashku me një ekip nga Bell Laboratories, ai krijoi një aparat për negociatat top-sekret midis Churchill dhe Roosevelt. Në të njëjtën kohë, nën udhëheqjen e tij, makinat amerikane të deshifrimit u përmirësuan, kështu që Enigma M4 u plas përfundimisht dhe deri në fund të luftës u dha britanikëve dhe amerikanëve informacione të plota të inteligjencës. Vetëm në nëntor 1944 komanda gjermane kishte dyshime për besueshmërinë e teknologjisë së tyre të kriptimit, por kjo nuk çoi në asnjë masë ...

(Shënim i përkthyesit: meqenëse, duke filluar nga viti 1943, kreu i kundërzbulimit britanik ishte oficer i inteligjencës sovjetike Kim Philby, atëherë të gjitha informacionet erdhën menjëherë në BRSS! Një pjesë e këtij informacioni u transmetua në Bashkimin Sovjetik si zyrtarisht përmes byrosë britanike në Moskë, ashtu edhe gjysmë zyrtarisht përmes rezidentit sovjetik në Zvicër, Alexander Rado.)

Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte
im Zweiten Weltkrieg:
Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte
Von der Philosophischen Fakultät der Technischen Universität Chemnitz genehmigte
Disertacion
zur Erlangung des akademischen Notat doktor philosophiae (Dr.phil.)
von Dipl.-Ing.Michael Pröse

Makina gjermane e shifrave u quajt "Riddle" jo për hir të fjalëve. Ka legjenda që rrethojnë historinë e kapjes dhe dekodimit të përgjimeve të radios, dhe kinemaja kontribuon kryesisht në këtë. Mitet dhe të vërtetat për koduesin gjerman janë në materialin tonë.

Përgjimi i mesazheve nga armiku, siç dihet, mund të kundërshtohet vetëm me mbrojtje e besueshme ose enkriptim. Historia e kriptimit shkon me shekuj - një nga shifrat më të famshme quhet shifra e Cezarit. Më pas u bënë përpjekje për të mekanizuar procesin e kriptimit dhe deshifrimit: disku Alberti, i krijuar në vitet 60 të shekullit të 15-të nga Leon Battista Alberti, autori i Traktatit mbi Shifrat, një nga librat e parë mbi artin e kriptimit dhe deshifrimit. , ka arritur tek ne.

Makina Enigma e përdorur nga Gjermania gjatë Luftës së Dytë Botërore nuk ishte unike. Por ai ndryshonte nga pajisjet e ngjashme të miratuara nga vendet e tjera thjeshtësi relative dhe përdorim i gjerë: mund të përdoret pothuajse kudo - si në terren ashtu edhe në një nëndetëse. Historia e Enigma daton në vitin 1917, kur holandezi Hugo Koch mori një patentë për të. Detyra e saj ishte të zëvendësonte disa shkronja me të tjera duke përdorur rula rrotullues.

Ne e dimë historinë e dekodimit të makinës Enigma kryesisht nga filmat e famshëm të Hollivudit për nëndetëset. Megjithatë, këta filma, sipas historianëve, kanë pak të përbashkëta me realitetin.

Për shembull, filmi i vitit 2000 U-571 tregon historinë e një misioni sekret nga marinarët amerikanë për të kapur një makinë enkriptimi Enigma në bordin e nëndetëses gjermane U-571. Aksioni zhvillohet në vitin 1942 në Atlantikun e Veriut. Pavarësisht se filmi është spektakolar, historia e treguar në të nuk korrespondon aspak me faktet historike. Nëndetëse U-571 ishte në të vërtetë në shërbim me Gjermaninë naziste, por u fundos në 1944, dhe amerikanët arritën të kapnin makinën Enigma vetëm në fund të luftës, dhe kjo nuk luajti një rol serioz në afrimin e Fitores. Nga rruga, në fund të filmit krijuesit raportojnë fakte historikisht të sakta në lidhje me kapjen e koduesit, por ata u shfaqën me insistimin e konsulentit të filmit, një anglez me origjinë. Nga ana tjetër, regjisori i filmit, Jonathan Mostou, tha se filmi i tij “është një vepër arti”.

Filmat europianë përpiqen të ruajnë saktësinë historike, por në to ka edhe një pjesë të fiksionit artistik. Filmi Enigma i Michael Apted i vitit 2001 tregon historinë e matematikanit Tom Jericho, i cili duhet të zgjidhë kodin e përditësuar të një makinerie shifrore gjermane në vetëm katër ditë. Sigurisht, në jeta reale u desh shumë më tepër kohë për të deshifruar kodet. Në fillim, kjo u bë nga shërbimi kriptologjik polak. Dhe një grup matematikanësh - Marian Rejewski, Henryk Zygalski dhe Jerzy Rozicki - duke studiuar shifra të vjetruara gjermane, zbuluan se i ashtuquajturi kodi i ditës, i cili ndryshohej çdo ditë, përbëhej nga cilësimet e centralit, renditja e instalimit të rotorëve. , pozicionet e unazave dhe cilësimet fillestare të rotorit . Kjo ndodhi në vitin 1939, edhe para kapjes së Polonisë. Gjermania naziste. Gjithashtu, "Byroja e Shifrave" polake, e krijuar posaçërisht për të "luftuar" Enigma, kishte në dispozicion disa kopje të një makine pune, si dhe një makinë elektromekanike Bomba, e cila përbëhej nga gjashtë pajisje gjermane të çiftuara, të cilat ndihmuan në punën me kodet. Ishte ajo që më vonë u bë prototipi i Bombe, shpikja e Alan Turing.

Pala polake ishte në gjendje t'i transferonte zhvillimet e saj tek shërbimet e inteligjencës britanike, të cilët organizuan punë të mëtejshme për të goditur "genegjëzën". Nga rruga, britanikët u interesuan për herë të parë për Enigma në mesin e viteve 20, megjithatë, ata braktisën shpejt idenë e deshifrimit të kodit, me sa duket duke pasur parasysh se ishte e pamundur ta bënin këtë. Megjithatë, me fillimin e Luftës së Dytë Botërore, situata ndryshoi: kryesisht falë makinës misterioze, Gjermania kontrolloi gjysmën e Atlantikut dhe fundosi autokolonat evropiane me ushqime dhe municione. Në këto kushte, Britania e Madhe dhe vendet e tjera të koalicionit anti-Hitler duhej patjetër të depërtonin në enigmën.

Sir Alistair Dennison, kreu i Shkollës Shtetërore të Kodit dhe Shifrave, e cila ndodhej në kështjellën e madhe Bletchley Park 50 milje larg Londrës, konceptoi dhe kreu operacionin sekret Ultra, duke iu drejtuar të diplomuarve të talentuar të Kembrixhit dhe Oksfordit, mes të cilëve ishte i famshëm. kriptograf dhe matematikan Alan Turing. Puna e Turing për thyerjen e kodeve të makinës Enigma është subjekt i filmit të vitit 2014 The Imitation Game. Në vitin 1936, Turing zhvilloi një "makinë Turing" abstrakte llogaritëse, e cila mund të konsiderohet një model i një kompjuteri - një pajisje e aftë për të zgjidhur çdo problem të paraqitur në formën e një programi - një sekuencë veprimesh. Në shkollën e kodeve dhe shifrave, ai drejtoi grupin Hut 8, përgjegjës për kriptanalizën e komunikimeve të Marinës Gjermane dhe zhvilloi një sërë metodash për thyerjen e enkriptorit gjerman. Përveç grupit të Turing, në Bletchley Park punonin 12 mijë punonjës. Ishte falë punës së tyre të palodhur që kodet Enigma mund të deshifroheshin, por nuk ishte e mundur të thyheshin të gjitha shifrat. Për shembull, shifra Triton funksionoi me sukses për rreth një vit, dhe madje edhe kur "djemtë nga Bletchley" e plasën atë, nuk solli rezultatin e dëshiruar, pasi kaloi shumë kohë nga momenti i kapjes së kriptimit deri në transmetimin e informacionit. për marinarët britanikë.

Puna është se, me urdhër të Winston Churchill, të gjitha materialet e deshifrimit u morën vetëm nga krerët e shërbimeve të inteligjencës dhe Sir Stuart Menzies, i cili drejtonte MI6. Të tilla masa paraprake u morën që gjermanët të mos kuptonin se kodet ishin thyer. Në të njëjtën kohë, këto masa nuk funksionuan gjithmonë, atëherë gjermanët ndryshuan cilësimet e Enigma, pas së cilës puna e deshifrimit filloi përsëri.

The Imitation Game prek gjithashtu temën e marrëdhënieve midis kriptografëve britanikë dhe sovjetikë. Londra zyrtare nuk ishte vërtet e sigurt në kompetencën e specialistëve nga Bashkimi Sovjetik, megjithatë, me urdhër personal të Winston Churchill, më 24 korrik 1941, materialet me vulën Ultra filluan të transferoheshin në Moskë. Vërtetë, për të përjashtuar mundësinë e zbulimit jo vetëm të burimit të informacionit, por edhe që Moska të mësonte për ekzistencën e Bletchley Park, të gjitha materialet u maskuan si informacione inteligjente. Sidoqoftë, në BRSS ata mësuan për punën për deshifrimin e Enigmës në vitin 1939, dhe tre vjet më vonë filluan të shërbenin në Shkolla publike mbërritën kodet dhe shifrat Spiun sovjetik John Cairncross, i cili i dërgonte rregullisht të gjitha informacionet e nevojshme në Moskë.

Shumë njerëz pyesin pse BRSS nuk deshifroi përgjimet radio të "Riddle" gjermane trupat sovjetike kapi dy pajisje të tilla në vitin 1941 dhe në Betejën e Stalingradit, Moska kishte në dispozicion edhe tre pajisje të tjera. Sipas historianëve, mungesa e pajisjeve moderne elektronike në BRSS në atë kohë pati një ndikim.

Meqe ra fjala, departamenti specialÇeka, e cila merret me enkriptimin dhe deshifrimin, u mblodh në BRSS më 5 maj 1921. Nuk kishte shumë punonjës të departamentit në librat e tyre, por për arsye të dukshme- departamenti punoi për inteligjencën dhe kundërzbulimin - shpalli fitore. Për shembull, zbulimi i kodeve diplomatike të një numri vendesh tashmë në të njëzetat. Ata gjithashtu krijuan shifrën e tyre - të famshmin "kodin rus", të cilin, siç thonë ata, askush nuk ishte në gjendje ta deshifronte.

Transmetimi i mesazheve sekrete është jetik në luftë, dhe nëse armiku fiton akses në një kanal komunikimi të koduar, kjo i jep atij shumë përparësi. Kemi dëgjuar dhe parë shumë filma se si është thyer kodi Enigma, makina portative gjermane e enkriptimit e përdorur gjatë Luftës së Dytë Botërore. Megjithatë, jo më pak emocionuese është historia e hakerimit të një mjeti tjetër për mbrojtjen e mesazheve - një bashkëngjitje koduese e përdorur si një shtesë në teletipin Lorenz.

Dhe nëse Enigma përdorej kryesisht në terren, makina Lorenz shërbente për komunikim të nivelit të lartë - transmetonte urdhra nga udhëheqja e lartë gjermane.

Nga ana e jashtme, të dyja makinat janë të ngjashme - të dyja përdorin një rotor dhe disqe, dhe nga pikëpamja kriptografike, të dyja transmetojnë një shifër rrjedhjeje. Por Lorentz ka një strukturë dhe parim operimi më kompleks. Numri total Ka 12 disqe enkriptimi: pesë në secilën anë për të gjeneruar një kod pesëshifror, plus dy disqe të tjera në qendër për të krijuar efektin e "ngecjes së kodit" (ai dha pamjen e një sekuence të rastësishme). Kjo dha 16 kuintilion opsione dhe pamundësinë absolute të hakimit duke përdorur forcën brute (opsionet e forcës brute). Për më tepër, ndryshe nga Enigma, Lorenci i parë ra në duart e aleatëve vetëm në fund të luftës, domethënë, të gjitha përfundimet në lidhje me strukturën e makinës u bënë me metodën deduktive.

Vetë gjermanët e konsideruan këtë mundësi për transmetimin e mesazheve sekrete absolutisht të besueshme. Ata nuk dyshuan në forcën e tij kriptografike, për të cilën paguanin, por së pari gjërat.

Edhe pse vetë makina nuk mund të binte në duart e armikut, fakti i ekzistencës së saj nuk mund të fshihej. Britanikët u bënë të vetëdijshëm për ekzistencën e makinës në fillim të vitit 1940. Kjo ndodhi kur, midis përgjimeve radiofonike të kryera në Bleachley Park, njësia kryesore kriptografike e Britanisë së Madhe, një nga kriptanalistët kryesorë anglezë, John Tillman, zbuloi mesazhe të pazakonta të transmetuara duke përdorur një tabelë me karaktere pesë-bitësh. Makinerisë së re të enkriptimit iu dha emri i koduar Fish dhe këtij lloji mesazhi iu dha emri i koduar Tunny. Sipas rezultateve analiza paraprake u supozua se deshifrimi nuk do të jepte rezultate derisa të përgjoheshin dy mesazhe të ndryshme me të njëjtën sekuencë kodi. Dhe nuk na duhej të prisnim gjatë.

Pavarësisht kërkesave më të rrepta, gabimi u bë më 30 gusht 1941, duke transmetuar një mesazh të sigurt prej rreth 4 mijë personazhesh nga Vjena në Athinë. Operatori vjenez, pasi mori një kërkesë nga Athina për të përsëritur mesazhin, shkeli të gjitha udhëzimet e mundshme: ai transmetoi të njëjtin mesazh me disa fjalë të ndryshuara pa ndryshuar pozicionet e koduesit. Në të njëjtën kohë, ndryshimet në tekst ishin të vogla, për shembull, në mesazhin e parë ai shkroi të gjithë fjalën "numër" - Nummer, dhe në të dytën e shkurtoi atë në Nr.

Një mbikëqyrje e tillë në dukje e parëndësishme e stafit i lejoi britanikët të thyenin kodin e makinës më të sigurt të enkriptimit të Gjermanisë dhe të kishin akses në informacionin sekret të Wehrmacht për disa vite. Sigurisht që u desh sasi e madhe burime dhe talent për të reduktuar kohën që duhet për të deshifruar mesazhet sekrete. Edhe për këtë, u zhvillua kompjuteri i parë në botë, Colossus. Por zbulim i madh në situatën ndodhi kur operatori dyfishoi mesazhin pa ndryshuar cilësimet fillestare të makinës - një gabim famëkeq njerëzor.

Tani të gjithë mund ta provojnë Lorenzin në veprim, falë programeve që simulojnë funksionimin e kësaj makinerie enkriptimi. Për shembull, http://adamsgames.com/lorenz/index.htm

Le të bëjmë paralele midis makinave Lorenz dhe Enigma dhe metodave moderne të mbrojtjes së informacionit nga aksesi i paautorizuar. Hakerimi i makinave të enkriptimit ka treguar se përdorimi i algoritmeve sekrete të enkriptimit ka efikasitet mjaft të ulët. Po, ato nuk mund të hakohen thjesht duke provuar opsionet, por duke analizuar shenjat indirekte, për shembull, gabimet në protokollet kriptografike, mund të kuptoni mekanizmin e mbrojtjes. Për më tepër, gjatë luftës, një kontribut i madh u dha në metodat për analizimin e shifrave - shumë prej tyre janë ende në përdorim sot.

Ka edhe komponentë që kanë kaluar nga kriptografia fizike në enkriptimin dixhital. Koncepte të tilla si mbrojtja e çelësit sekret dhe gjenerimi i çelësit të sesionit janë të rëndësishme si atëherë ashtu edhe tani.

Një gjë tjetër është faktori njerëzor - ai mbetet gjithmonë lidhje e dobët edhe kur përdorni algoritmet më të mbrojtura nga hakimi. Prandaj, detyra kryesore për skenë moderneështë për të neutralizuar rrezikun e rrjedhjes aksidentale ose të qëllimshme të mesazheve sekrete. Kërcënimet e mëposhtme janë të pranishme këtu:

• Rrjedhja nga dërguesi i një mesazhi sekret (dërguesi qëllimisht ka BCC një person të pamiratuar, ka përfshirë aksidentalisht një person të pamiratuar në listën e marrësve).
• Përgjimi i një mesazhi sekret (sulmi njeri në mes).
• Rrjedhja nga marrësi i një mesazhi sekret (përcjellja te palët e treta, transferimi i informacionit në një flash drive, etj.).