Enigma användes i stor utsträckning under andra världskriget. Det var den mest populära kodaren i Tyskland, Italien, Japan och till och med neutralt Schweiz. "Fäderna" till den legendariska krypteringsmaskinen, vars namn betyder "mysterium" på grekiska, var holländaren Hugo Koch (uppfinnaren av krypteringsdisken) och den tyska ingenjören Arthur Scherbius, som patenterade krypteringsmaskinen 1918.
Arthur Scherbius är författare till Enigma. Källa: lifeofpeople.info
Inledningsvis var det ingen fråga om någon militär karriär för "Enigma" - det var en typisk kommersiell produkt. Det fanns till och med en massiv reklamkampanj initierad av Scherbius för att marknadsföra sin egen produkt. Så 1923 blev krypteringsapparaten en utställning på kongressen för International Postal Union, men fick ingen framgång. Orsaken var det höga priset på Enigma och den imponerande storleken på Scherbius -bilen. Och ändå såldes flera exemplar till arméerna i olika länder och kommunikationsföretag. Britterna stötte först på Enigma -enheten i juni 1924, då tillverkaren erbjöd britterna att köpa ett parti enheter till ett avsevärt pris på 200 dollar per styck för den tiden. Den brittiska regeringen svarade med att erbjuda att registrera krypteringsnyheten hos patentkontoret, vilket automatiskt ledde till tillhandahållande av fullständig dokumentation för tekniken. Tyskarna tog detta steg och brittiska kryptografer fick alla tekniska nyanser av Enigma till sitt förfogande långt före andra världskriget.
Patent för "Enigma". Källa: lifeofpeople.info
Det är dock värt att notera att Enigma fanns i en tidig kommersiell version, som tyskarna inte använde i sin armé. Uppstigningen av de tyska chiffermaskinerna till Olympus började med att Adolf Hitler kom till makten 1933, när arméns upprustning började. Det totala antalet Enigma -fordon som producerats fram till slutet av andra världskriget varierar enligt olika källor från 100 tusen till 200 tusen. De användes överallt - i Wehrmacht, i Kriegsmarine, i Abwehr, i Luftwaffe och i de fascistiska säkerhetstjänsterna.
"Enigma" senare version. Källa: w-dog.ru
Vad är krypteringsenheten baserad på? I den allra första generationen var det tre trummor (skivor eller hjul) som roterade i samma plan, på varje sida av vilka det fanns 26 elektriska kontakter - exakt antalet bokstäver i det latinska alfabetet. Kontakterna på båda sidor var anslutna inuti skivan med 26 ledningar, vilket utgjorde ersättning av tecken när du skrev. Under monteringsprocessen fälldes tre skivor ihop och rörde varandra med kontakter, vilket säkerställde att elektriska impulser passerade genom hela trumman till inspelningsanordningen. Det latinska alfabetet var inristat på sidan av varje trumma. Början av arbetet med "Enigma" -sändaren markerades med en uppsättning kodord från bokstäver på trummorna. Det är viktigt att den mottagande enheten också är konfigurerad med samma kodord.
Fältkrypteringsmaskin "Enigma". Källa: musee-armee.fr
Därefter operatören som är ansvarig för att mata in texten för krypteringstyper på sitt tangentbord, och varje tryck gör att den vänstra disken roteras ett steg. Enigma var en elektromekanisk maskin, så alla kommandon till den mekaniska delen gavs med hjälp av elektriska signaler. Efter att den vänstra skivan vridits ett varv kom den centrala trumman till spel, och så vidare. Denna rotation av skivorna skapade för varje tecken i texten sin egen unika kontur för passage av en elektrisk impuls. Sedan passerade signalen genom reflektorn, som bestod av 13 ledare som ansluter par av kontakter på baksidan av den tredje skivan. Reflektorn vände tillbaka den elektriska signalen till trummorna, men på ett helt annat sätt. Och bara här tändes ljuset nära bokstaven i den redan krypterade texten. Sådana "äventyr" av den elektriska signalen gav en unik säkerhet för kommunikationskanalen för deras tid.
En militär version av Enigma med fyra trummor. Källa: e-board.livejournal.com
Med tanke på de ytterligare förbättringar som tyskarna gjorde för Enigma skulle brittiska kryptanalytiker aldrig ha kunnat hacka en så sofistikerad apparat på egen hand. Till en början arbetade tre personer med "Enigma": en läste texten, den andra skrev på tangentbordet och den tredje skrev ner krypteringen med glödlampor. Med tiden minskade storleken på krypteringsapparaten till storleken på en skrivmaskin, vilket gjorde det möjligt att skicka meddelanden från bokstavligen varje skyttegrav. Under moderniseringen lade tyskarna också till en utskriftsenhet för att skriva chiffertext. Vad mer har kryptografiska ingenjörer från Tredje riket lagt till Enigma? År 1930 dök en patchpanel upp med 26 par uttag och pluggar, som dessutom ersatte klartexttecknen efter grundläggande kryptering på trummorna. Detta var en rent militär förbättring - det var inte tillgängligt för kommersiella versioner. Den långsiktiga krypteringsnyckeln, som bildades av skivkommutationen på grund av permutation av 26 element, är astronomisk 4x1026 alternativ! Nu gör datorns programvarufunktioner det enkelt att räkna upp ett sådant antal alternativ, men för 30-40-talet var det osannolikt och länge. Krypteringsbilden komplicerades också av en uppsättning med fem Enigma -diskar (de var alla olika) varav endast tre installerades på enheten åt gången. De kan blandas i valfri ordning, det vill säga det fanns totalt 10 installationsalternativ för en maskin. En engångsnyckel för att komma igång erbjöd 26 varianter av symboler för varje disk, och för tre redan 26 ^ 3 = 17576. Och slutligen gjorde det regelbundet ändrade plug-in-panelväxlingsschemat arbetet med kryptanalytiska tjänster för fiender i Nazityskland mycket svårt. Senare tillkom ytterligare trummor till designen. Men trots detta lärde sig "Enigma" att "läsa" fullt ut i början av andra världskriget.
Några av de bästa kryptanalytikerna före det stora kriget var polarna. Även under inbördeskriget i Ryssland och den sovjet-polska konflikten, polerade polarna framgångsrikt meddelandena från den sovjetiska armén och diplomater. Således "översattes" den andra avdelningen (kryptoanalysen) av den polska generalstaben i augusti 1920 från krypterade till polska 410 telegram signerade Trotskij, Tukhachevsky, Guy och Yakir. Under den röda arméens offensiv mot Warszawa vilselade polackerna dessutom Tukhachevskys trupper, vilket tvingade honom att dra sig tillbaka till Zhitomir. Med tiden övergick det naturliga intresset för polska kryptanalytiker till en oroväckande maktökning i Tyskland. Den polska cifferbyrån var vid den tiden en ganska effektiv struktur och omfattade fyra avdelningar:
- den polska krypteringsenheten som ansvarar för skyddet av statliga kommunikationslinjer;
- underavdelning av radiointelligens;
- uppdelning av ryska chiffer;
- en uppdelning av tyska chiffer.
Saksiska palatset i Warszawa, där generalstaben och byrån för kryptering var belägna. Foto från 1915. Källa: photochronograph.ru
Detta är till stor del varför det var polarna som uppnådde de första framgångarna med att dechiffrera Enigma. Sedan omkring 1926 började de fånga upp tyska meddelanden i luften, krypterade på ett tidigare okänt sätt. Lite senare, 1927 eller 1929, gjordes ett försök att smuggla in en låda med Enigma till det tyska diplomatiska konsulatet genom tullen från Tyskland. Hur hände detta och varför skickade tyskarna inte apparaten genom en sluten diplomatisk kanal? Ingen kommer att svara på detta nu, men polarna har i detalj studerat enhetens enhet - det gjorde killarna från AVA -radioteknikföretaget, som länge har arbetat med polsk underrättelse. Efter noggrann bekantskap överlämnades Enigma till intet ont anande tyska diplomater. Naturligtvis skulle en kommersiell version av krypteringsmaskinen kunna ge lite till polska kryptanalytiker, men en start gjordes. Varje år förstärkte polarna sin tjänst för att "knäcka" tyska koder - 1928-1929 vid universitetet i Poznan organiserade de kurser om studier av kryptografi för matematiker med kunskaper i det tyska språket. Bland de duktiga studenterna utmärkte sig tre: Mariann Razewski, Heinrich Zygalski och Jerzy Razicki.
Marianne Razewski är en ledande kryptanalytiker i Polen före kriget. Källa: lifeofpeople.info
Alla togs därefter in i specialtjänsterna, och de var de första som fick resultaten om dechiffrering av Enigma. På många sätt var det polarna som först förstod vikten av att locka matematiker för kryptoanalys av fiendens chiffer. I allmänhet, under 1920- och 1930 -talen, var Polen nästan världsledande inom kryptografi, och specialister blev ofta inbjudna att dela med sig av sina erfarenheter i andra länder. Att iaktta sekretessgränserna, förstås. Jan Kowalewski, kapten för den polska armén och specialist på koder, reste till Japan för detta ändamål och arbetade sedan med en grupp studenter från det landet i sitt hemland. Och han uppfostrade Rizobar Ito, en stor japansk kryptograf, som öppnade det engelska Playfair -krypteringssystemet, som användes på 30 -talet på brittiska kommunikationslinjer. Lite senare började ytterligare potentiella fiender i Tyskland, fransmännen, hjälpa polerna.
