Бомба (криптография)

Бомба , или Бомба kryptologiczna (польский для « бомбы » или « Криптолоджик бомбы »), был специального назначения машина , разработанная примерно в октябре 1938 года польским Cipher Бюро криптолог Мариан Реевски сломать немецкие Энигма-машинные шифры.

Этимология [ править ]

То, как машину стали называть «бомбой», было предметом восхищения и спекуляций. Одна теория, скорее всего апокрифическая, возникла у польского инженера и армейского офицера Тадеуша Лисицкого (который знал Реевского и его коллегу Хенрика Зигальского в военное время в Британии, но никогда не был связан с Бюро шифров ). Он утверждал, что Ежи Ружицкий (самый молодой из трех криптологов Enigma, погибший при затоплении пассажирского лайнера в Средиземном море в январе 1942 года) назвал «бомбу» в честь десерта из мороженого с таким названием. Эта история кажется неправдоподобной, поскольку Лисицкий не знал Ружицкого. Сам Реевский заявил, что устройство было названо «бомбой» «из-за отсутствия лучшей идеи». ^[1]Возможно, наиболее правдоподобное объяснение дает технический специалист бюро шифров Чеслав Бетлевски: рабочие BS-4, немецкого отделения бюро шифров, окрестили машину « бомбой » (также, альтернативно, « стиральной машиной » или « калом ». ) из-за характерного приглушенного шума, который он производит при работе. ^[2]

В сверхсекретном отчете армии США от 15 июня 1945 г. говорилось: ^[3]

Машина под названием «бомба» используется для ускорения решения. Первая машина была построена поляками и представляла собой ручную машину с множеством загадок. Когда возможное решение было найдено, деталь с громким шумом падала с машины на пол. Отсюда и название «бомба».

Приведенное выше описание польской бомбы армией США является расплывчатым и неточным, как видно из описания устройства в конце второго абзаца раздела « История » ниже: «Каждая бомба ... по существу представляла собой агрегат с электрическим приводом. из шести загадок ... «Поиск решения не включал разборку (« часть ... отваливалась ») устройства.

Фон [ править ]

Немецкая Enigma использовала комбинацию клавиш для управления работой машины: порядок ротора, какие роторы установить, какие настройки кольца для каждого ротора, какие исходные настройки для каждого ротора и настройки коммутационной панели Stecker . Настройки ротора представляли собой триграммы (например, «NJR»), чтобы указать способ, которым оператор должен был настроить машину. Немецким операторам Enigma были выданы списки этих ключей, по одному ключу на каждый день. Однако для дополнительной безопасности каждое отдельное сообщение было зашифровано с использованием дополнительной модификации ключа. Оператор случайным образом выбрал настройку ротора триграммы для каждого сообщения (например, «PDN»). Этот ключ сообщения будет набран дважды («PDNPDN») и зашифрован., используя ежедневный ключ (все остальные настройки). На этом этапе каждый оператор перезагружал свою машину на ключ сообщения, который затем использовался бы для остальной части сообщения. Поскольку конфигурация набора ротора Enigma изменялась с каждым нажатием клавиши, повторение не было бы очевидным в зашифрованном тексте, поскольку одни и те же буквы открытого текста будут зашифрованы в разные буквы зашифрованного текста. (Например, «PDNPDN» может стать «ZRSJVL».)

Эта процедура, которая казалась немцам достаточно безопасной, тем не менее была криптографической халатностью, поскольку первое понимание шифрования Enigma можно было сделать, наблюдая, как одна и та же строка символов была по-разному зашифрована два раза подряд.

История [ править ]

Польский математик- криптолог Мариан Реевский, зная, что первые три буквы сообщения совпадают с тремя вторыми.смог определить внутреннюю проводку машины Enigma и таким образом восстановить логическую структуру устройства. Подозревались только общие черты машины, на примере коммерческого варианта Enigma, который, как известно, немцы использовали для дипломатической связи. Военные версии были достаточно разными, чтобы представить совершенно новую проблему. Сделав это, по-прежнему необходимо было проверять каждый из потенциальных ежедневных ключей, чтобы взломать зашифрованное сообщение (т. Е. «Зашифрованный текст»). С множеством тысяч таких возможных ключей и с растущей сложностью машины Enigma и ее процедур ввода, это становилось все более сложной задачей.

Чтобы механизировать и ускорить этот процесс, Реевский, гражданский математик, работающий в Шифровальном бюро Польского Генерального штаба в Варшаве , изобрел «bomba kryptologiczna» (криптологическая бомба), вероятно, в октябре 1938 года. для бюро шифров до сентября 1939 г.), по сути, представлял собой электрическую совокупность из шести загадок и заменял около сотни рабочих. ^[4]

Коммутационная панель Enigma с двумя подключенными кабелями (десять использовались во время Второй мировой войны ). Это улучшение значительно повысило безопасность системы.

Метод бомбы был основан, как и более ранний метод "гриля" поляков , на том факте, что разъемы в коммутаторе ("коммутационной панели") не меняли всех букв. Но в то время как метод гриля требовал неизменных пар букв, метод бомбы требовал только неизмененных букв. Следовательно, его можно было применять, даже если количество подключений в этот период составляло от пяти до восьми. В середине ноября 1938 года бомбы были готовы, и восстановление ежедневных ключей заняло около двух часов. ^[5]

Вплоть до 25 июля 1939 года поляки более шести с половиной лет нарушали сообщения Enigma, не сообщая об этом своим французским и британским союзникам . 15 декабря 1938 года были представлены два новых ротора, IV и V (три из пяти роторов, выбранных для одновременного использования в машине). Как писал Реевский в 1979 году в критике Приложения 1, том 1 (1979), официальной истории британской разведки во Второй мировой войне., "мы быстро нашли [проводки] внутри [новых роторов], но [их] введение [...] увеличило количество возможных последовательностей барабанов с 6 до 60 [...] и, следовательно, также увеличило работу в десять раз поиска ключей. Таким образом, изменение было не качественным, а количественным. Нам пришлось бы значительно увеличить персонал для работы с бомбами, для производства перфорированных листов (теперь требовалось 60 серий по 26 листов в каждой, тогда как до встречи на 25 июля 1939 года у нас было готово всего две таких серии) и манипулировать листами ». ^[6]

Гарри Хинсли предположил в британской разведке ... что поляки решили поделиться своими методами и оборудованием по раскрытию загадок с французами и британцами в июле 1939 года, потому что они столкнулись с непреодолимыми техническими трудностями. Реевский отверг это: «Нет, не [криптологические] трудности [...] побудили нас работать с британцами и французами, а только ухудшающаяся политическая ситуация. Если бы у нас не было никаких трудностей, мы бы все равно, или даже более того, мы поделились нашими достижениями с нашими союзниками как нашим вкладом в борьбу против Германии ». ^[6]

См. Также [ править ]

• Польское бюро шифров .
• Бомба : машина, вдохновленная «криптологической бомбой» Реевского, которая использовалась британскими и американскими криптологами во время Второй мировой войны для расшифровки немецких шифров Enigma.
• Криптоанализ Загадки .
• Листы Зыгальского : устройство, изобретенное примерно в октябре 1938 года Хенриком Зыгальским и названное поляками «перфорированными листами» , которое сделало возможным восстановление всего ключа шифра Энигмы.

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

• Владислав Козачук , Enigma: Как немецкий машинный шифр был взломан и как он был прочитан союзниками во Второй мировой войне , отредактированный и переведенный Кристофером Каспареком , Фредериком, доктором медицины, Университетские публикации Америки, 1984, ISBN  0-89093-547 -5 .
• Мариан Реевский , «Краткое изложение наших методов восстановления ENIGMA и восстановления ежедневных ключей, а также попыток Германии разрушить эти методы», Приложение C к Владиславу Козачуку , Enigma , 1984, стр. 241–45.
• Мариан Реевский , «Как польские математики разгадывали загадку », Приложение D к книге Владислава Козачука , Enigma , 1984, стр. 246–71.
• Мариан Реевский , «Математическое решение шифра Enigma», Приложение E к книге Владислава Козачука , Enigma , 1984, стр. 272–91.
• Мариан Реевский , «Замечания о добавлении 1 к британской разведке во время Второй мировой войны по FH Hinsley », перевод Кристофера Kašpárek , Криптология : ежеквартальный журнал , посвященный всем аспектам криптологии , вып. 6, вып. 1 (январь 1982 г.), стр. 75–83.
• Мариан Реевский , "Как польские математики разгадывали загадку", Annals of the History of Computing, Vol. 3, No. 3, Juli 1981, pp. 213-234.
• Отчет о бомбардировке дивизии 6812 США, Исткот, 1944 г.

Внешние ссылки [ править ]

• Взлом кода и секретное оружие во Второй мировой войне Билл Момсен
• Онлайн-симулятор бомбы доктора Дэвида Линка