Енигмата е широко използвана през Втората световна война. Това беше най -популярният енкодер в Германия, Италия, Япония и дори неутрална Швейцария. „Бащите“на легендарната машина за шифроване, чието име означава „мистерия“на гръцки, бяха холандецът Уго Кох (изобретател на шифроващия диск) и германският инженер Артър Шербиус, който патентова машината за шифроване през 1918 г.
Артър Щербиус е автор на „Енигма“. Източник: lifeofpeople.info
Първоначално не е ставало въпрос за някаква военна кариера на "Enigma" - това е типичен търговски продукт. Имаше дори огромна рекламна кампания, инициирана от Шербиус за популяризиране на собствения му продукт. И така, през 1923 г. апаратът за криптиране се превърна в експонат на конгреса на Международния пощенски съюз, но не постигна успех. Причината беше високата цена на Enigma и впечатляващите размери на автомобила Scherbius. И все пак няколко копия бяха продадени на армиите на различни държави и комуникационни компании. За първи път британците се сблъскаха с устройството Enigma през юни 1924 г., когато производителят предложи на британците да закупят партида устройства на значителна цена от 200 долара за това време. Британското правителство отговори, като предложи да регистрира новостта на криптиране в патентното ведомство, което автоматично доведе до предоставянето на пълна документация за техниката. Германците предприеха тази стъпка и британските криптографи получиха на разположение всички технически нюанси на Enigma много преди Втората световна война.
Патент за "Enigma". Източник: lifeofpeople.info
Заслужава да се отбележи обаче, че Enigma е в ранна търговска версия, която германците не използват в армията си. Изкачването на германските машини за шифроване до Олимп започва с идването на власт на Адолф Хитлер през 1933 г., когато започва превъоръжаването на армията. Общият брой превозни средства Enigma, произведени до края на Втората световна война, според различни източници, варира от 100 хиляди до 200 хил. Те са били използвани навсякъде - във Вермахта, в Кригсмарине, в Абвера, в Луфтвафе и в фашистките служби за сигурност.
"Enigma" по -късна версия. Източник: w-dog.ru
На какво се основава устройството за шифроване? В първото поколение това бяха три барабана (дискове или колела), въртящи се в една и съща равнина, от всяка страна на които имаше 26 електрически контакта - точно броя букви в латинската азбука. Контактите от двете страни бяха свързани вътре в диска с 26 проводника, което образува подмяна на знаци при писане. По време на процеса на сглобяване три диска бяха сгънати заедно, докосвайки се един с друг с контакти, което осигури преминаването на електрически импулси през целия комплект барабани към записващото устройство. Самата латинска азбука е гравирана отстрани на всеки барабан. Началото на работата с "Enigma" -предавателя бе отбелязано с набор от кодова дума от букви на барабаните. Важно е приемащото устройство също да е конфигурирано със същата кодова дума.
Машина за криптиране на полето "Enigma". Източник: musee-armee.fr
След това операторът, отговорен за въвеждането на текста за типове криптиране на клавиатурата си, и всяко натискане кара левия диск да се завърти на една стъпка. Enigma беше електромеханична машина, така че всички команди към механичната част бяха дадени с помощта на електрически сигнали. След като левият диск беше завъртян с един оборот, централният барабан влезе в игра и т.н. Това завъртане на дисковете създава за всеки знак от текста свой уникален контур за преминаване на електрически импулс. След това сигналът преминава през рефлектора, който се състои от 13 проводника, свързващи двойки контакти от задната страна на третия диск. Отражателят обърна електрическия сигнал обратно в барабаните, но по съвсем различен начин. И едва тук светлината се появи близо до буквата на вече шифрования текст. Подобни „приключения“на електрическия сигнал осигуриха уникална сигурност за комуникационния канал за времето си.
Военна версия на Enigma с четири барабана. Източник: e-board.livejournal.com
Предвид по -нататъшните подобрения, които германците направиха в Enigma, британските криптоаналитици никога не биха могли да проникнат сами в такъв сложен апарат. Отначало трима души работеха с „Енигма“: единият четеше текста, вторият пишеше на клавиатурата, а третият записваше шифъра до светкавиците на крушки. С течение на времето размерът на устройството за шифроване намалява до размера на пишеща машина, което прави възможно изпращането на съобщения буквално от всеки изкоп. Също така, по време на модернизацията, германците добавиха печатащо устройство за въвеждане на шифров текст. Какво още са добавили криптографските инженери на Третия райх към Enigma? През 1930 г. се появява кръпка панел от 26 двойки изходи и щепсели, които допълнително заменят символите от открит текст след основно криптиране на барабаните. Това беше чисто военно подобрение - това не беше налично в търговските версии. Дългосрочният ключ за криптиране, който се формира от комутацията на диска поради пермутацията на 26 елемента, е астрономически 4x1026 настроики! Сега софтуерните възможности на компютъра улесняват изброяването на такъв брой опции, но за 30-40-те години това е малко вероятно и за дълго време. Картината за шифроване също беше усложнена от набор от пет диска Enigma (всички те бяха различни), от които само три бяха инсталирани на устройството едновременно. Те могат да се разбъркват в произволен ред, тоест имаше общо 10 опции за инсталиране на една машина. Еднократен ключ за започване предлага 26 варианта на символи за всеки диск, а за три вече 26 ^ 3 = 17576. И накрая, редовно променяната схема за превключване на приставките прави работата на криптоаналитичните служби на враговете на нацистка Германия много затруднена. По -късно към дизайна бяха добавени допълнителни барабани. Въпреки това, „Енигма“се научи да „чете“пълноценно в самото начало на Втората световна война.
Някои от най -добрите криптоаналитици преди Великата война бяха поляците. Дори по време на гражданската война в Русия и съветско-полския конфликт поляците успешно дешифрират посланията на съветската армия и дипломати. Така 2 -ри отдел (криптоанализ) на полския Генерален щаб през август 1920 г. „превежда“от шифровани на полски език 410 телеграми, подписани от Троцки, Тухачевски, Гай и Якир. Нещо повече, по време на настъплението на Червената армия към Варшава, поляците подвеждат войските на Тухачевски, което го принуждава да се оттегли към Житомир. С течение на времето естественият интерес на полските криптоаналитици се измести към тревожно набиращата сила в Германия. По това време Полското бюро за шифрове беше доста ефективна структура и включваше четири отдела:
- полската единица за шифроване, отговорна за защитата на държавните комуникационни линии;
- подразделение на радио разузнаването;
- разделяне на руски шифри;
- разделение на германски шифри.
Саксонски дворец във Варшава, където се намираха Генералният щаб и Бюрото за криптиране. Снимка от 1915 г. Източник: photochronograph.ru
Това до голяма степен е причината именно поляците да постигнат първите успехи в дешифрирането на Енигмата. От около 1926 г. те започват да прихващат немските съобщения в ефир, криптирани по неизвестен досега начин. Малко по -късно, през 1927 или 1929 г., беше направен опит да се пренесе кутия с Enigma в германското дипломатическо консулство чрез митница от Германия. Как стана това и защо германците не изпратиха апарата по затворен дипломатически канал? Сега никой няма да отговори на това, но поляците са проучили подробно устройството на устройството - това са направили момчетата от радиотехническата компания AVA, която отдавна работи с полското разузнаване. След внимателно запознаване Енигма е предадена на нищо неподозиращи германски дипломати. Разбира се, създаването на търговска версия на машината за шифроване може да осигури малко на полските криптоаналитици, но започна. Всяка година поляците засилват службата си за „пропукване“на немските кодове - през 1928-1929 г. в университета в Познан организират курсове по изучаване на криптографията за математици със знание на немския език. Сред талантливите студенти се откроиха трима: Мариан Ражевски, Хайнрих Зигалски и Йежи Разицки.
Мариан Разевски е водещ криптоаналитик в предвоенна Полша. Източник: lifeofpeople.info
Впоследствие всички те бяха взети в специалните служби и те първи получиха резултатите от дешифрирането на Енигмата. В много отношения поляците бяха първите, които разбраха значението на привличането на математици за криптоанализ на вражеските шифри. Като цяло през 20 -те и 30 -те години на миналия век Полша беше почти световен лидер в областта на криптографията и често бяха поканени специалисти да споделят своя опит в други страни. Спазвайки границите на тайната, разбира се. Ян Ковалевски, капитан на полската армия и специален специалист по кодове, пътува до Япония за тази цел и след това работи с група студенти от тази страна в родината си. И той отгледа Rizobar Ito, голям японски криптограф, който отвори английската шифрова система Playfair, която беше използвана през 30 -те години по британските комуникационни линии. Малко по -късно друг потенциален враг на Германия, французите, започна да помага на поляците.
