Энигма - для чайников

Die Pflanze Führer

Начнем с того, что я не претендую на премию "Лучшая статья 2020-го года", я даже на название "статья" не претендую. Хочу просто рассказать о том, как я понял что такое Энигма, просто и без нудятины. Для тех, кого увлечет в конце будут ссылки на более детальную информацию о Энигме.

«Энигма» (от нем. Änigma — загадка) — переносная шифровальная машина, использовавшаяся для шифрования и дешифрования секретных сообщений.

Наибольшее распространение получила в нацистской Германии во время Второй мировой войны. Так как все радио сообщения раньше мог перехватить любой школьник, имеющий радиоприёмник, то все эти сообщения было бы желательно "шифровать", если не хотелось, что бы враг знал все ваши планы.

И тут, выручить немцев пришла Энигма, с помощью которой шифровали сообщения. Как же она работала? Сейчас объясню как можно проще.

1 - механические клавиши;
2 - три (или более) роторных дисков;
3 - рефлектор;
4 - коммутационная панель;
5 - индикационная панель с лампочками;

Роторные диски имеют по 26 наборов контактов, на двух торцевых сторонах. Входные и выходные данные соединены рандомно. Так же, на роторе находятся буквы лат. алфавита, таким образом, что каждая буква соответствует своей паре контактов.

Рефлектор имеет тоже 26 контактов, соединенных попарно, и соединяется с третьим ротором. Выходит, что, ток, выходя из одного контакта третьего ротора, сразу возвращается обратно, но уже под другому пути.

Коммутационная панель служит для того, чтоб поменять местами контакты двух букв.

Индикационная панель с 26 лампочками повторяет раскладку клавиатуры. Она показывает буквы в процессе шифрования.

Визуально все происходит так:

на роторах устанавливают определенный код, например D E R;
подключают штекеры коммутационной панели;
нажимают и удерживают клавишу, например А;
в этот момент мех. рычажки вращают правый ротор на одну позицию и код меняется, стает уже D E S;
на индикационной панели загорается лампочка, соответствующая выходной букве, например F и оператор записывает её;
дальше нажимается следующая буква, после чего цикл повторяется, с той разницей, что позиция роторов будет сменится на D E T, потом на D E U и т.д.

/*так, к слову: 26 поворотов первого ротора = поворот второго ротора. Значит, что бы второй ротор сделал полный круг, первому ротору нужно сделать всего 676 вращений.*\

И вот еще, с ПедиВикии:

Для объяснения принципа работы машины приведена диаграмма слева. Диаграмма упрощена: на самом деле механизм состоял из 26 лампочек, клавиш, разъёмов и электрических схем внутри роторов. Ток шёл от источника питания (часто это была батарея) через переключатель в коммутационную панель. Коммутационная панель позволяла перекоммутировать соединения между клавиатурой и неподвижным входным колесом. Далее ток проходил через разъём, в данном примере неиспользуемый, входное колесо и схему соединений трёх (в армейской модели) или четырёх (в военно-морской модели) роторов и входил в рефлектор. Рефлектор возвращал ток обратно, через роторы и входное колесо, но уже по другому пути, далее через разъём «S», соединённый с разъёмом «D», через другой переключатель, и зажигалась лампочка.
Таким образом, постоянное изменение электрической цепи, через которую шёл ток вследствие вращения роторов, позволяло реализовать многоалфавитный шифр подстановки[11], что давало высокую, для того времени, устойчивость шифра.

Главным свойством Энигмы является то, что для каждой возможной позиции роторов существует своя уникальная карта замены букв. Роторы меняют свое положение при каждом нажатии, то есть нажав одну и ту же букву подряд два раза - выходной шифр будет состоять из двух разных букв. Число возможных комбинаций 158 триллионов, если точнее вся сума - 158,962,555,217,826,360,000.

Плюс ко всему, для усложнения взлома операторы кодировали частоупотребимые слова (названия) каждый раз по-разному. Например, слово «Minensuchboot» могло быть написано как «MINENSUCHBOOT», «MINBOOT», «MMMBOOT» или «MMM354».

Но как же радисты, которые были в тысячах милей друг от друга, знали про одну и ту же настройку? Все настройки были распечатаны на каждый день месяца, ведь код менялся после полуночи.

не смог найти фотографию листка бумаги, поэтому пришлось выкручиваться

Теперь кратко, о том кто её сломал.

Первыми с этим делом справились в поляки.
Поляки первые начали взламывать Энигму. Наняли трех молодых, но блЯстящих математиков - Мариан Реевский, Ежи Ружицкий и Генрих Зыгальский. Ребята трудились имея только несколько перехваченных сообщений. За пару недель Реевский разобрал секретную внутреннюю разводку Enigma. Генрих Зыгальский разработал так называемые листы Зигальского. Позже метод листов Зыгальского был автоматизирован — созданием легендарной Bomba.

Основываясь на информации, представленной поляками, британский математик Алан Тьюринг разработал легендарную Turing-Welchman Bombe. Более продвинутая версия криптологической Бомбы — электронно-механической машины для расшифровки кода Enigma.

Для тех, кому интересно узнать более детально делюсь ссылками:

Старая добрая ПедиВикия - Энигма.
Фильм «Игра в имитацию»
История загадочной и легендарной шифровальной Enigma.
Шифровальная машина Энигма. Устройство и реализация.
Лучшее видео, дабы понять как работает машина - 158,962,555,217,826,360,000 (Энигма) - Numberphile по-русски.
Статья попроще - Как работала шифровальная машина “Энигма”.

Энигма - для чайников

Визуально все происходит так:

Теперь кратко, о том кто её сломал.

Для тех, кому интересно узнать более детально делюсь ссылками:

Report Page