Энигма машина

Машина « Энигма» — это шифровальное устройство, разработанное и использовавшееся в начале-середине 20-го века для защиты коммерческой, дипломатической и военной связи. Он широко использовался нацистской Германией во время Второй мировой войны во всех родах вооруженных сил Германии . Машина «Энигма» считалась настолько надежной, что использовалась для шифрования самых секретных сообщений. ^[1]

Enigma имеет электромеханический роторный механизм , который перебирает 26 букв алфавита. При обычном использовании один человек вводит текст на клавиатуре Enigma, а другой записывает, какой из 26 индикаторов над клавиатурой загорается при каждом нажатии клавиши. Если вводится обычный текст, подсвеченные буквы представляют собой зашифрованный зашифрованный текст . Ввод зашифрованного текста преобразует его обратно в читаемый открытый текст. Роторный механизм изменяет электрические соединения между клавишами и индикаторами при каждом нажатии клавиши.

Безопасность системы зависит от настроек машины, которые обычно меняются ежедневно, на основе заранее рассылаемых списков секретных ключей, а также от других настроек, которые изменяются для каждого сообщения. Принимающая станция должна знать и использовать точные настройки, используемые передающей станцией, для успешной расшифровки сообщения.

Хотя нацистская Германия в течение многих лет вносила ряд улучшений в Enigma, и это мешало усилиям по расшифровке, они не помешали Польше взломать машину до войны, что позволило союзникам использовать сообщения, зашифрованные Enigma, в качестве основного источника разведданных. ^[2] Многие комментаторы говорят, что поток коммуникационной разведки Ультра от расшифровки Enigma, Lorenz и других шифров существенно сократил войну и, возможно, даже изменил ее исход. ^[3]

Машина «Энигма» была изобретена немецким инженером Артуром Шербиусом в конце Первой мировой войны . ^[4] Это было неизвестно до 2003 года, когда была найдена статья Карла де Леу, подробно описывающая изменения Шербиуса. ^[5] Немецкая фирма Scherbius & Ritter, соучредителем которой был Шербиус, запатентовала идею шифровальной машины в 1918 году и начала продавать готовый продукт под торговой маркой Enigma в 1923 году, первоначально ориентированный на коммерческие рынки. ^[6] Название, как говорят, происходит от Enigma Variations английского композитора Эдварда Элгара . ^{[ сомнительно - обсудить ] [7]}Ранние модели использовались в коммерческих целях с начала 1920-х годов и были приняты на вооружение военными и государственными службами нескольких стран, в первую очередь нацистской Германии до и во время Второй мировой войны . ^[8]

Было выпущено несколько разных моделей Enigma, но наиболее сложными были немецкие военные модели, имевшие коммутационную плату . Также использовались японские и итальянские модели. С его принятием на вооружение (в слегка измененной форме) ВМС Германии в 1926 году, а вскоре после этого - в немецкой армии и ВВС, имя Enigma стало широко известно в военных кругах. В довоенном немецком военном планировании упор делался на быстрые, мобильные силы и тактику, позже известную как блицкриг , которая зависела от радиосвязи для управления и координации. Поскольку противники, скорее всего, перехватят радиосигналы, сообщения должны были быть защищены надежным шифрованием. Компактная и легко переносимая машина Enigma удовлетворила эту потребность.

Военная машина «Энигма», модель «Энигма I», использовавшаяся в конце 1930-х годов и во время войны; экспонируется в Museo Nazionale Scienza e Tecnologia Leonardo da Vinci , Милан , Италия

Мемориал Мариану Реевскому , математику, который первым взломал Enigma и рассказал британцам и французам о польских методах криптоанализа.

Enigma в действии, 1943 г.

Схема подключения Enigma со стрелками и цифрами от 1 до 9, показывающая, как ток течет от нажатия клавиши до горящей лампы. Клавиша A закодирована на лампе D. D дает А, но А никогда не дает А; это свойство было связано с запатентованной функцией, уникальной для Enigma, и в некоторых ситуациях могло использоваться криптоаналитиками.

Скремблирующее действие роторов Enigma показано для двух последовательных букв, при этом правый ротор перемещается на одну позицию между ними.

Сборка ротора Enigma. В Enigma Вермахта три установленных подвижных ротора зажаты между двумя неподвижными колесами: входным колесом справа и отражателем слева.

Три ротора Enigma и вал, на котором они размещаются при использовании.

Два ротора Enigma с электрическими контактами, ступенчатым храповым механизмом (слева) и выемкой (на правом роторе напротив D ).

Пошаговое движение Enigma, вид сбоку от оператора. Все три собачки храповика (зеленые) нажимаются одновременно при нажатии клавиши. Для первого ротора (1), который для оператора является правым ротором, храповик (красный) всегда задействован и выполняет шаги при каждом нажатии клавиши. Здесь задействуется средний ротор (2), поскольку выемка на первом роторе совмещена с собачкой; он будет шагать ( переворачиваться ) с первым ротором. Третий ротор (3) не зацеплен, потому что выемка на втором роторе не совмещена с собачкой, поэтому он не будет зацепляться с храповым механизмом.

Внутренний механизм машины Enigma с отражателем типа B и блоком роторов.

Коммутационная панель ( Steckerbrett ) располагалась в передней части машины, под клавишами. При использовании во время Второй мировой войны было десять соединений. На этой фотографии поменяны местами только две пары букв (A↔J и S↔O).

Schreibmax представлял собой печатающее устройство, которое можно было присоединить к Enigma, что избавляло от необходимости кропотливо записывать буквы, указанные на световой панели.

Приложение Enigma Uhr

Воспроизвести медиа

Шифрование и дешифрование с помощью машины Enigma

Немецкий Kenngruppenheft ( кодовая книга подводных лодок со сгруппированными кодами клавиш).

Ежемесячный список ключей номер 649 для Enigma ВВС Германии, включая настройки реконфигурируемого отражателя (которые меняются только раз в восемь дней).

Рисунок 2. С опущенной внутренней крышкой Enigma готова к использованию. Пальцевые колеса роторов выступали через крышку, позволяя оператору устанавливать роторы, а их текущее положение, здесь РДКП , было видно оператору через набор окон.

Подборка из семи машин Enigma и принадлежностей, выставленных в Национальном криптологическом музее США . Слева направо модели: 1) Коммерческая Enigma; 2) Энигма Т; 3) Энигма Г; 4) Неопознанный; 5 ) Энигма Люфтваффе (ВВС); 6) Heer (Армия) Enigma; 7) Кригсмарине (ВМФ) Энигма — М4.

Патент Scherbius Enigma, патент США 1,657,411 , выданный в 1928 году.

Типичные лампы накаливания (с плоским верхом), используемые в Enigma.

Редкая 8-роторная печатная модель Enigma H (1929 г.).

Хайнц Гудериан в битве за Францию с машиной «Энигма». Обратите внимание, что один солдат вводит текст, а другой записывает результаты.

«Энигма» на русском фронте

Машина Enigma с тремя роторами на выставке в Компьютерном музее Америки и два дополнительных ротора.

Уцелевший трехроторный Enigma на выставке в Discovery Park of America в Юнион-Сити, Теннесси, США.

Четырехроторная машина Кригсмарине (ВМС Германии, 1 февраля 1942–1945 гг.) Enigma на выставке в Национальном криптологическом музее США.

Четырехроторная машина Кригсмарине Энигма на выставке в Музее Второй мировой войны , Гданьск , Польша