Код энигмы что это
Перейти к содержимому

Код энигмы что это

  • автор:

«Энигма». Триумф польских криптографов

«Энигма». Источник: Flickr

Как в 1930-е годы поляки взломали немецкий секретный код.

Понять один из величайших польских триумфов Второй мировой войны столь же трудно, как перемножить в уме двузначные числа. Для выдающихся математиков — проще пареной репы, а простому смертному — не по зубам. Если в двух словах: благодаря тому, что поляки расшифровали немецкую машину «Энигма», Великобритания во время войны знала содержание самых что ни на есть секретных гитлеровских депеш.

«Энигму» сконструировал немецкий инженер Артур Шербиус, модифицировав более раннюю конструкцию голландца Гуго Коха. Патент он получил в 1918 году. Впервые «Энигма» была продемонстрирована в 1923 году на конгрессе Международного почтового союза. Она весила пятьдесят килограммов и годилась только для стационарного использования.

«Энигма». Источник: Flickr

Хотя «Энигма» и была шифровальной машиной, она находилась в гражданской продаже. Но когда в 1925 году ее купила немецкая армия, устройство подверглось изменениям, благодаря которым впоследствии гитлеровцы хранили свою военную переписку в полной тайне. Во всяком случае, так они считали.

«Энигма» — механико-электрическое устройство. Она состояла из клавиатуры с 26 буквами, подсоединенной к трем вращающимся десятисантиметровым дискам из эбонита или бакелита с разметкой; к каждому прилагалось кольцо с зубчиками, а вся конструкция насаживалась на общий вал. При нажатии на клавишу с буквой диск поворачивался, приводя в движение остальные и в итоге зажигая лампочку под другой буквой. Чтобы расшифровать текст, требовалась обратная процедура — ввести на клавиатуре зашифрованную букву и посмотреть, на какую укажут вращающиеся диски. Диски — три, а позже пять — снимались, а затем собирались в произвольной последовательности, поэтому отправитель и получатель должны были располагать машинами, настроенными одинаково. Это, конечно, крайне упрощенное описание того, как работала «Энигма».

В январе 1929 года польская разведка тайно задокументировала внешний вид «Энигмы», которая по ошибке была отправлена немецкой торговой компании в Варшаву.

Позже удалось, запутав следы, приобрести через подставных лиц гражданскую модель машины, которая продавалась для шифровки корреспонденции между крупными торговыми фирмами.

Немцы допускали, что если они утратят экземпляр военной модели «Энигмы», противник сможет прочесть депеши, но только те, что были переданы в период действия актуального ключа. Поэтому его часто меняли. Таким образом, чтобы расшифровать переписку, недостаточно было знать устройство машины. Следовало еще выяснить, по какому принципу немцы регулярно меняют свой код. То есть — опять-таки, максимально упрощая, — как они переставляют шифрующие диски.

Над расшифровкой «Энигмы» работали нанятые разведкой польские математики и криптологи Мариан Реевский, Ежи Ружицкий и Генрик Зыгальский. Подтвердились предположения о том, что военная версия «Энигмы» намного сложнее гражданской, оснащена дополнительными внутренними соединениями дисков и электрических разъемов. Количество комбинаций шифра возросло до заоблачных величин.

Мариан Реевский, Ежи Ружицкий и Генрик Зыгальский. Источник: Википедия

Тем временем в начале тридцатых годов французская разведка раздобыла часть документации, касающейся используемых Германией шифров. Но для французов эти знания были не особенно ценными, поскольку они мало что знали о самой «Энигме». Полученную информацию они передавали полякам.

31 декабря 1932 года Мариан Реевский впервые расшифровал немецкую депешу. Но хотя поляки понимали, на чем основана работа машины, они по-прежнему искали способ взломать коды, которые немцы регулярно меняли.

Мариану Реевскому пришла в голову мысль построить шесть связанных между собой «Энигм», работающих одновременно. Именно благодаря этому устройству, названному бомбой Реевского, удалось взломать немецкий код. Помогли еще и так называемые листы Зыгальского — перфорированные листы бумаги, основанные на математической теории перестановок.

Однако со временем немцы усложнили «Энигму», добавив дополнительные шифрующие диски. Чтобы справиться с этим затруднением, требовалось создать бомбу Реевского, состоящую из шестидесяти связанных друг с другом «Энигм». Это просто-напросто превосходило финансовые возможности польской разведки.

Тогда было принято решение передать все данные союзникам.

25 июля 1939 года в Пырах под Варшавой польские криптологи вручили британской и французской делегациям копию «Энигмы» и объяснили принцип ее действия.

Алан Тьюринг. Источник: Википедия

Работой над «Энигмой» занялся математический гений Алан Тьюринг в британской Правительственной школе кодов и шифров в Блетчли-парк. Он воспользовался находками поляков, после чего разработал собственные методы взлома шифра.

Когда Германия напала на Францию, поляки, работавшие в парижском отделении французской разведки в подразделении под кодовым названием «Бруно», в период с 22 мая по 14 июня 1940 года обработали три тысячи немецких депеш. Французы, однако, не воспринимали это всерьез. Мариан Реевский в своих воспоминаниях писал, что для французского штаба самой ценной в расшифрованных депешах была информация о положении… французских, то есть собственных частей. Военное руководство проигнорировало, среди прочего, полученную 26 мая информацию о планирующихся налетах на французские автомобильные фабрики. Эти налеты состоялись в полном соответствии с приказами, которые содержались в расшифрованных депешах.

Британцы же еще до нападения Германии на остров читали депеши из «Энигмы». Конечно, не все, ведь их в эфире кружило множество. Но некоторые из них существенным образом повлияли на судьбу запланированного вторжения в Великобритании.

5 июня 1940 года в расшифрованной депеше из «Энигмы» была обнаружена информация о немецких разработках радиосистемы, которая позволила бы наводить бомбы на цель ночью. Одновременно в сбитых самолетах люфтваффе были найдены фрагменты опробованных немцами устройств. Благодаря в том числе усилиям расшифровщиков, британцы разработали метод глушения пучков немецких радиоволн. Последующие депеши, в которых немцы сообщали настройки своих радиомаяков, позволяли узнавать, где на следующий день будут налеты. В результате немецкая система наведения бомб стала бесполезной.

23 июня в перехваченной британцами депеше из «Энигмы» впервые появилась информация о планируемой бомбардировке Великобритании.

6 июля были расшифрованы сведения о составе немецких сил — 1 250 бомбардировщиков с 1 800 тоннами бомб на борту. Это была важная и обнадеживающая информация, потому что до того британцы, пробуя оценить потенциал противника, ожидали атаки 2 500 бомбардировщиков с 500 тоннами бомб.

Однако история «Энигмы» — это история не только польского триумфа, но и некоторого комплекса. Долгие годы я слышал, что англичане забыли о заслугах поляков и полностью приписали себе расшифровку «Энигмы». Это хорошо вписывалось в нарратив о том, как Запад предал Польшу после войны.

Британские криптологи расшифровывают стенограммы «Энигмы». Великобритания, 1943. Источник: Национальный архив Великобритании

Я даже слышал, что в Лондоне на выставке, посвященной Второй мировой войне, стоит «Энигма», а надпись под ней упоминает только британских криптологов, взломавших ее шифр. Как-то раз я выбрался на эту экспозицию. Под «Энигмой» были четко перечислены фамилии поляков. Хотя не отрицаю — «Энигма» была выставлена не в самом главном месте музея, а просто в одном из залов, как и многие другие не менее ценные экспонаты, связанные с войной.

Расшифровка депеш «Энигмы» была важным делом, но по меньшей мере столь же значимым было постоянное улучшение британских радаров, которые все лучше отслеживали немецкие ночные бомбардировщики. Работа криптологов — впечатляющий, но, конечно, не единственный элемент технологической битвы за Британию.

Быть может, в этом и причина этой щемящей обиды в польской душе: в приписывании себе большей роли, чем та, что была сыграна в действительности. Еще чуть больше десяти лет назад поляки верили — а многие и сейчас так считают, — что во время войны Польша выставила четвертую по величине армию в мире! Таким образом, получается, что мы превзошли какую-то из стран «большой четверки» — Советский Союз, США, Великобританию либо Францию. А поскольку, как гласит польская молва, польский солдат сражался на всех фронтах Второй мировой войны, то и китайская армия, очевидно, тоже остается позади.

Все эти расчеты — разумеется, не более чем статистика. Между тем, нисколько не умаляя самоотверженности польских солдат на Западе и Востоке, а также в польском антигитлеровском подполье, — возможно, наибольший польский вклад в победу над Германией внесли три криптографа. Хотя, конечно, они не в одиночку выиграли войну.

Перевод Елены Барзовой и Гаянэ Мурадян

Журналист, почти 20 лет сотрудничает с Gazeta Wyborcza. Публиковался также в журналах Polityka, Po prostu, Newsweek и других польских и зарубежных изданиях. Автор документальных фильмов. Занимается периодом коммунистической власти в Польше, автор книг «Берут. Когда партия была богом», «Абсудры ПНР» и др. Номинант нескольких журналистских премий, включен в список ста лучших польских репортеров.

Читайте также

forum-0428107497-2

Малгожата Сопило

Звонок домой. Как во время военного положения поляков объединяло радио

Про передачу, которая стала для жителей Польши единственным способом связи с родными за границей.

forum-0428451871

Направление — Запад. Поляки вне Польши

Интервью с Магдаленой Внук, автором книги о польских эмигрантах в Европе.

Наш веб-сайт использует файлы cookie для обеспечения лучшего доступа к предлагаемому контенту, а также в статистических целях. Нажимая на любую ссылку на этом сайте, вы даете свое согласие на использование и хранение файлов cookie. Политика конфиденциональности

Алгоритм Энигмы

В данном сообществе я нашел много статей про известную шифровальную машинку «Enigma», но нигде из них не описывался подробный алгоритм ее работы. Наверняка многие скажут, что это не нуждается в афишировании, — я же надеюсь, что кому-нибудь да будет полезно об этом узнать. С чего все началось? Во времена Первой мировой войны большой популярностью пользовался шифр Playfair. Его суть заключалась в том, что буквы латинского алфавита записывались в квадрат 5х5, после чего буквы исходного алфавита разбивались по парам. Далее, используя квадрат в качестве ключа, эти биграммы заменяли на другие по определенному алгоритму. Преимущество данного шифра было в том, что он не требовал дополнительных устройств, и, как правило, к тому моменту, когда сообщение расшифровывали, оно уже теряло актуальность. Еще одним способом тайнописи был шифратор Джефферсона.

Сие устройство состояло из определенного количества дисков, нанизанных на единую ось (обычно, дисков было 36). Каждый из них делился на 26 частей, каждая из которых обозначало букву. Буквы на дисках были расставлены в случайном порядке. Оператор путем вращения дисков набирал нужное сообщение, а затем переписывал другую строчку. Человек, принявший данное сообщение, должен был обладать точно таким же устройством с точно такой же расстановкой букв. И тот и другой способы были относительно неплохими для тех времен, но учитывая, что человечество вступило уже в XX век, возникла необходимость механизации процесса шифрования. В 1920 году голландский изобретатель Александр Кох изобрел первую роторную шифровальную машинку. Затем, на нее получили патент немецкие изобретатели, которые усовершенствовали ее и выпустили в производство, под названием «Enigma» (от греч. – загадка). Таким образом, эта машинка приобреталась многими фирмами, которые желали сохранить в тайне свои переписки. В этом и состояла вся гениальность Энигмы – все знали алгоритм шифрования, но никто не мог подобрать нужный ключ, так как число возможных комбинаций превосходило 15 квадриллионов. Если хотите узнать, каким образом Энигму взламывали, советую прочитать книгу Саймона Сингха «Книга шифров». Подытоживая все вышесказанное, хочу сказать, что шифр Энигмы являлся некой смесью шифратора Джефферсона и шифра Цезаря.

Итак, приступим к изучению алгоритма. На данном сайте имеется очень неплохой симулятор, который в доступной и наглядной форме показывает весь процесс целиком и полностью. Давайте же разберем принцип работы трехроторной Энигмы. В ней имелось три отсека для помещения трех роторов и дополнительный отсек для размещения рефлектора. Всего за время Второй мировой войны было изготовлено восемь роторов и четыре рефлектора, но одновременно могло использоваться ровно столько, на сколько была рассчитана машина. Каждый ротор имел 26 сечений, что соответствовало отдельной букве алфавита, а так же 26 контактов для взаимодействия с соседними роторами. Как только оператор нажимал на нужную букву, — замыкалась электрическая цепь, в результате чего появлялась шифрованная буква. Замыкание цепи происходило за счет рефлектора.

На рисунке представлена иллюстрация нажатия клавиши «А» с последующей дешифрацией в букву «G». После ввода буквы крайний правый ротор перемещался вперед, меняя тем самым ключ. Так каким же образом одна букву заменялась на другую? Как я уже говорил, для Энигмы было разработано восемь различных роторов. Внутри каждого из них было установлено 26 различных коммутаций. Здесь представлена подробная спецификация на каждый из них. Например, если на вход первого ротора поступала буква «N», то на выходе должна быть только «W» и никакая другая буква больше. Попади это буква на второй ротор, она бы уже преобразовалась в «T» и т.д. То есть, каждый ротор выполнял четко поставленную задачу в плане коммуникации. А какую же роль играли кольца? Рассмотрим следующий пример. Установим роторы III, II и I, а порядок колец «C», «U» и «Q».

image

image

Нажмем на клавишу «A». Крайний правый ротор повернется вперед на один шаг, то есть, буква «Q» перейдет в «R». Ротор посередине также повернется вперед на букву «V», но об этом я расскажу чуть позже. Итак, наша буква «А» начинает путешествие с первого отсека, в котором установлен ротор I и на котором выставлена уже буква «R». Уже перед тем как попасть на первый ротор буква претерпевает свое первое преобразование, а именно: сложение с буквой «R» по модулю 26. Фактически, это шифр Цезаря. Если пронумеровать все буквы от 0 до 25, то буква «А» будет как раз таки нулевой. Значит, результатом сложения будет буква «R». Далее, мы с вами знаем, что в первом отсеке ротор I, а в его конструкции заложено, что буква «R» всегда переходит в «U». Теперь на очереди второй отсек с ротором II. Опять, перед попаданием на второй ротор, теперь уже буква «U» меняется по несколько иному алгоритму: к ней прибавляется разница значений последующего ротора и предыдущего. Поясню. На втором роторе ожидает нас буква «V», а на предыдущем, — «R», их разница равна четырем буквам, и именно они прибавляются к нашей букве «U». Поэтому, на второй ротор поступает буква «Y». Далее по таблице находим, что во втором роторе букве «Y» соответствует «O». Далее опять смотрим разницу букв «C» и «V», — она равна семи. Значит, букву «O» сдвигаем на семь позиций и получаем «V». В роторе III «V» переходит в «M». Перед тем как попасть на рефлектор, из нашей буквы вычитается буква «C», преображая ее в букву «K». Далее происходит отражение. Если вы заметите, то в каждом роторе образуются большие циклические группы, например: (A – E – L – T – P – H – Q – X – R – U), а в рефлекторе они разбиты по парам: (A — Y)(B — R)(C — U) и т.д. Это сделано для того, чтобы потом это возможно было расшифровать. Предположим, что установлен рефлектор B, в котором «K» заменяется на «N» (и наоборот). Половина пути пройдена. Теперь мы опять прибавляем значение буквы «С», получив тем самым букву «P». Здесь наоборот, в строке третьего ротора находим «P» и смотрим, в при нажатии какой буквы она бы появилась. Это буква «H». Преобразование в третьем роторе закончено. Теперь из этой буквы вычитается разница букв «C» и «V», то есть семь. Получаем букву «A». Во втором роторе она переходит саму в себя, поэтому оставляем ее без изменений. Далее, вычитаем разницу букв «V» и «R», то есть четверку и получаем букву «W». В первом роторе её обратно преобразование отображается в букву «N». Остается только вычесть из нее букву «R» и получим искомую букву «W». Как видите, алгоритм работы машинки оказался не таким сложным каким казался. Для усовершенствования шифра немцы внедрили коммутационную панель, которая позволяла попарно менять местами буквы. Если мы соединим буквы «Q» и «W», то при вводе той же «A» мы получили бы «Q», так как по факту должна быть «W», но она заменена буквой «Q». Вот прилагаемая схема действия.

Осталось лишь рассказать про смещения роторов относительно друг друга. Правый ротор поворачивался всегда при нажатии клавиши на один шаг. Например, для ротора I эта позиция равна букве «R». Именно поэтому в нашем примере второй ротор повернулся: первый ротор прошел через букву «R». Далее, пройдя через определенную позицию, правый ротор приводил в движение левый на один шаг. В более усовершенствованных моделях левый ротор прокручивался два, а то и три раза.

В завершение скажу, что здесь собраны некоторые материалы по взлому Энигмы, которые могут быть полезны. Надеюсь, что данная статья кому-нибудь пригодится.

  • Информационная безопасность
  • Криптография

Единственный код «Энигмы», который до сих пор не взломали: сложность последней загадки Второй мировой

Шифр

Взлом шифра «Энигмы» кардинально изменил ход Второй мировой войны. Однако осталось одно-единственное сообщение, которое до сих пор скрывает свой смысл.

Related video

Благодаря незаурядному проявлению интеллекта и непоколебимой решимости, совместная глобальная работа, которую возглавили британские дешифровщики, одержала победу над грозным кодом «Энигма», за исключением одной одинокой загадки. Это единственное сообщение немецкого военно-морского флота упорно бросает вызов всем попыткам расшифровки, окутывая его содержание вечной тайной пишет IFLScience.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Код «Энигма», гениальная система шифрования, служил основным методом связи войск Оси в бурные военные времена. Используя последовательность вращающихся циферблатов, тщательно настроенных на определенную конфигурацию в начале каждого дня, машина «Энигма» превращала передаваемые сообщения в практически неразборчивый код.

Получатель, оснащенный машиной «Энигма», настроенной на идентичную ежедневную конфигурацию, расшифровывал сообщения. Только правильно настроенная машина «Энигма» могла раскрыть закодированное сообщение, предоставляя немцам неограниченные возможности для передачи своих посланий.

На ранних стадиях конфликта союзники боролись с огромным натиском тщательно скоординированных атак, передаваемых с помощью сообщений, которые они могли перехватывать, но не понимать. Даже когда им удавалось захватить машину «Энигма», ее ценность рассеивалась на рассвете следующего утра.

Накануне Второй мировой войны группа польских математиков неутомимо работала над расшифровкой кода «Энигмы». Получив доступ к инструкции, они пытались разгадать хитросплетения этой деликатной машины, что позволило им создать реплики, метко названные «бомбами».

Эти копии ускорили процесс дешифровки и способствовали первой официально зарегистрированной расшифровке шифра «Энигма». Сначала их успехи были похвальными, пока немцы не усложнили машину, введя дополнительные роторы.

С началом войны Польша завещала свои масштабные исследования британцам, которые создали тайную рабочую группу. Расположенная в известном и тайном Блетчли-парке, эта выдающаяся команда, в которую входили такие светила, как Алан Тьюринг, использовала коллективный блеск выдающихся математиков в своем упорном стремлении к ручному взлому кодов. Несмотря на их неустанные усилия, прогресс оказался неуловимым, а неудачи значительно преобладали над успехами.

Шифр

Однако появился блестящий момент — повторяющийся шаблон в сообщениях, который почти всегда заканчивался словами «Хайль Гитлер». Это случайное озарение ускорило прогресс команды, послужив ценным катализатором в их ежедневных усилиях по взлому кода.

Команда разработала один из первых компьютеров, предназначенных только для расшифровки сообщений «Энигмы». Эта новаторская машина, получившая название «Британская бомба», методично перебирала огромное количество комбинаций, пользуясь быстрой командой «Хайль Гитлер», и в конце концов смогла взломать код за определенный промежуток времени.

Тем не менее «Британская бомба» оказалась неспособной расшифровать каждое сообщение. Некоторые из них, особенно короткие, не поддавались расшифровке во время войны, что стало привлекательной загадкой для энтузиастов шифрования в эпоху интернета.

С появлением современных компьютеров, которые могут похвастаться удивительной скоростью обработки данных, многие сообщения «Энигмы» подверглись коллективной силе онлайн-сообществ, занимающихся взломом кодов.

Обозначенное P1030680, это неуловимое сообщение немецкого военно-морского флота 1945 года сохранилось как непроницаемая загадка. Стандартные методы дешифровки, примененные к этой загадочной записке, дают лишь абракадабру, предлагая скудные подсказки, чтобы начать процесс расшифровки.

Поэтому онлайн-взломщики кодов прибегли к мобилизации огромных вычислительных мощностей, стремясь разгадать послание с помощью чистой силы. Тем не менее до сегодняшнего дня его содержание остается окутанным тайной.

Трудности, связанные с расшифровкой этого послания, возникают из-за его краткости и отсутствия оригинальных таблиц Грунда, начальных параметров, имеющих решающее значение для дешифровки.

Как следствие, существует острая нехватка информации, которой можно было бы руководствоваться в процессе дешифровки. С 2018 года проект Enigma@Home усердно пытается разгадать этот уникальный код, однако их усилия пока что оказались безрезультатными.

Возможно, вы тоже можете принять этот увлекательный вызов. Не стесняйтесь и попробуйте разгадать тайны, скрытые в последнем послании «Энигмы».

Ранее Фокус писал об истинном происхождении загадочной «высшей» расы: как искаженные идеи формировали историю.

  • Читайте нас в:
  • Читайте в Telegram
  • Читайте в Facebook
  • Читайте в Twitter
  • Читайте в Google news
  • Теги:
  • история
  • вторая мировая война
  • нацисты
  • код
  • шифрование
  • Энигма
  • Поделиться:
  • отправить в Telegram
  • поделиться в Facebook
  • твитнуть
  • отправить в Viber
  • отправить в Whatsapp
  • отправить в Messenger

Что такое «Энигма»?

«Энигма» (от греч. αἴνιγμα — загадка) — портативная шифровальная машина. Первоначально её применяли в коммерческих целях для сохранения тайны деловой переписки, во время Второй мировой войны аппарат использовало германское командование.

Шифровальная машинка Энигма

Каким образом «Энигма» шифровала код?

Устройство состояло из клавиатуры и набора вращающихся дисков — роторов. В процессе шифрования аппарат менял одни буквы на другие, например вместо буквы «А» использовалась «T», вместо «B» — «S» и т. д. Код прочитать мог тот, кто знал к нему «ключ». По сути, «Энигма» представляла собой динамический шифр Цезаря*.

При кодировании немцы использовали только 26 букв и отправляли сообщения группами по пять символов. Длинные сообщения разбивались на части, каждая из которых использовала свой «ключ».

Кто изобрёл «Энигму»?

Эту шифровальную машину в 1915 году изобрёл американец Эдвард Хепберн. Впоследствии устройство использовалось по всему миру и было значительно усовершенствовано криптографами Третьего рейха.

Насколько сложно было расшифровать код «Энигмы»?

В Третьем рейхе считали, что «Энигму» невозможно взломать, поскольку она предполагала 2×10 в 145-й степени вариантов кодирования.

Вопрос-ответ

Кто смог расшифровать код «Энигмы»?

Расшифровать код «Энигмы» в 1939 году удалось британскому математику Алану Тьюрингу, что позволило официальному Лондону заранее узнавать о планах Третьего рейха. В 2014 году в российский прокат вышел фильм «Игра в имитацию», который посвящён этому эпизоду в истории.

Подробнее о картине читайте >>>

* Шифр Цезаря — вид шифра подстановки, в котором каждый символ заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на 3 буква А была бы заменена на Г, Б станет Д и так далее. Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими военачальниками.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *