Mašina za šifrovanje "Enigma"

[Rade]

Машина „Енигма“ била је напредна електромеханичка машина за шифровање порука развијена у Немачкој након Првог светског рата. Коришћена је у свим родовима немачких оружаних снага као сигуран уређај за бежичну комуникацију све до краја Другог светског рата. Неколико модела „Енигме“ је развијено у времену непосредно пре и током Другог светског рата, свака комплекснија од претходне и тежа за „разбијање“. Најкомплекснија „Енигма“ коришћена је у морнарици.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Као додатак сложености шифарске машине, саме процедуре за рад на њој су додатно отежавале разбијање коришћене шифре.

Током рата, различити обавештајни подаци настали обавештајним радом Абвера, учинили су да немачка војска спроведе неколико истрага у циљу стварног откривања могућег разбијања шифре. У међусобној сарадњи Абвера и експерата за везу и телекомуникације немачке војске дошло се до закључка да је „Енигма“ сигурна од савезничких криптолога. Закључак је био погрешан…

Процедура за употребу уређаја била је једноставна. Да би послао шифровану поруку, оператер би подесио роторе машине на комбинацију познату њему и примаоцу. Потом би на тастатури откуцао отворени текст поруке. За сваки откуцан знак поруке, на горњој плочи би се појављивао неки други знак. По завршетку уноса поруке, оператер би преписао ознаке са горње табле. Тако добијена шифрована порука би била слата примаоцу отвореним текстом, уобичајеним начинима преноса.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Оператор који је на пријему би по пријему поруке, подешавао своју Енигму, и укуцавао примљену поруку. Како су обе, и предајна и пријемна Енигма, подешене на исту комбинацију, порука би се врло брзо и тачно дешифровала.

У ери пре дигиталне електронике и рачунара, дешифровање порука шифрованих преко „Енигме“ било је готово немогуће, чак и када би кроптолози имали исправну копију саме „Енигме“, све док не би знали праву комбинацију подешавања електричних и механичких компоненти уређаја, које су периодично мењане у оквиру мера криптозаштите.

Додатне сигурносне процедуре, као што су дупла енкрипција и шифровање самоготвореног текста поруике приликом слања Морзеовом азбуком чинили су да разбијање кода буде још теже. Тако и не чуди што су немачки криптолози били превише сигурни у „Енигму“.

Пре и током рата, вршени су константни притисци на криптотлоге да појачају рад на разбијању кода, како би дешифроване поруке биле корисне за даљи рад. Често се дешавало да дешифрована порука буде толико стара да је безвредна и нема никакву обавештајну вредност за крајњег корисника откривене поруке.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Криптолошка унапређивања машине које су Немци редовно и педантно спроводили, чиниле су да су се на другој страни појављивали „мрачни“ периоди у разбијању шифара. Један од ових периода, најдужи, трајао је читаве 4 године (од 1937. до 1941. године) и везан је за морнаричку варијанту „Енигме“.

Велики напори на разбијању шифре уложени су од стране врхунских математичара, криптолога, обавештајаца и експерата за везу, вичних немачком језику и менталитету. Значајну помоћ су им пружале машине зване „Бомбе“, чија се помоћ огледала у великој моћи рачунања и мењања комбинација што је скраћивало време трајања процеса дешифровања појединих порука.

Прву британску „Бомбу“ је конструисао Алан Туринг, генијални математичар који је развио теоријски модел рачунара. Током рата, Алан је службовао као разбијач шифри у Центру за разбијање шифара у Блечли парку (Bletchley Park). Велику помоћ у даљем развијању британске „Бомбе“ пружио је увид у конструкцију пољског уређаја.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Један од проблема са којима су се сусретали Британци јесте и балансирана употреба информација добијених овим путем. Наиме, морало се водити рачуна да се претераном употребом информација Немци не доведу на закључак да им је шифра разбијена. Тако је жртвован град Ковентри, за чије се предстојеће бомбардовање сазнало на време, али није спроведена евакуација становништва. Град је сравњен са земљом, уз велике губитке међу локалним становништвом, све зарад даљег искоришћавања информација.

Први корак, који је довео до првих сазнања о шифарској машини, резултат је издаје са немачке стране. Ханс Шмит (Hans Schmidt), службеник у одсеку за шифре немачке Владе, водио је „компликован“ приватни живот који га је навео да контактира француске обавештајце 1931. године и понуди им на продају тајна документа. Он им није продао само упутство за рад на Енигми, већ и таблице подешавања машине.

Пољаци су закључили да је за разбијање шифре потребно да направе уређај сличан „Енигми“, а уз помоћ добијене документације. За разлику од Британаца и Француза, Пољаци су постигли резултате 1932. године. Пољаци су откривали немачке поруке све до 1938. године, а да о томе ни реч нису рекли Французима.

У склопу припрема за предстојећи рат, Немци су направили пар побољшања на машини. Пољаци су се читаву годину сопственим снагама борили против нове машине, али без значајних успеха. Тада су одлучили да поделе тајну са Французима и Британцима. То су учинили само месец дана пред напад Хитлера на Пољску. Било је већ касно за Пољску, али је знање Пољака било драгоцено Британцима.

До средине 1940. године, захваљујући Пољацима и британској „Бомби“, британски криптолози су успевали да прочитајупоједине немачке поруке у року од 24 часа. Међутим, нису могли да прочитају поруке које су биле од скоро највећег значаја за њих – поруке које су се тицале немачких подморница. За њихово разбијање, криптолозима је било потребно више података о морнаричкој верзији „Енигме“, процедуре за њену употребу, као и њена подешавања. Команда немачке морнарице била је свесна опасности да се њихови пловни објекти могу освојити абордажом и тако запленити „Енигма“. Стога је на уређајима уграђеним на бродове и подморнице постојала могућност да се најважнији делови уређаја брзо и ефикасно униште уколико дође до потребе. Иако су се ове мере у појединим случајевима показале као ефикасне, нису се доказале до краја. Тако је једном приликом заплењен комплетан уређај, са књигом шифара. То је омогућило криптолозима да лако прочитају немачке поруке, готово у реалном времену.

[oficir neaktivne rezerve]

Vojni muzej na Kalemegdanu raspolaže sa jednom "Enigmom". Ta Enigma je izgleda zarobljena prilikom povlačenja Nemaca sa "Sremskog fronta".Koliku su primenu Enigme imale na našim prostorima nikada nije do kraja odgonetnuto.
Jer su tokom rata ne samo na našim prostorima bile zaista vrlo redak ratni plen.

Sistem samouništenja podataka za dešifrovanje na brodovima je pojednostavljen.
Naime kombinacije šifarskih tablica bile su štampane posebnim mastilom neotpornim na vodu.
Operater na mašini je pored nogu uvek imao kofu sa vodom u koju je imao zadatak da potopi tablice ukoliko postoji opasnost od iznenadnog preuzimanja broda od strane neprijatelja.Ceo postupak bi trajao svega nekoliko sekundi.
Naime mornaričke šifre za Enigmu Britanci su razbili još početkom 1942-ge godine, zarobivši na brzinu jedan brod na kome usled panike operater nije stigao da upotrebi kofu.

Tako su bar priznali Britanci i pokazali u dokumentarcu koji je pre par godina emitovan na kanalu Discaveri.

[Gazda]

Prvi kompletan aparat je zarobljen iz njemačke podmornice U-110.

[vathra]

Иначе је Енигму користила и НДХ. Немци су им дали машину са упрошћеним подешавањем, како би они лакше дешифровали њихов саобраћај. Приде су, да се не би мучили са дешифровањем, потплатили да добијају шифре. (!?)

[kukador]

Prvu britansku „Bombu“ je konstruisao Alan Turing, genijalni matematičar koji je razvio teorijski model računara. Tokom rata, Alan je službovao kao razbijač šifri u Centru za razbijanje šifara u Blečli parku (Bletchley Park). Veliku pomoć u daljem razvijanju britanske „Bombe“ pružio je uvid u konstrukciju poljskog uređaja.

odlična tema!
Alan Turing se kasnije ubio. Pored tela pronađena je odgrizena jabuka - Apple logo.

[MOTORISTA]

<iframe width="720" height="420" src="//www.youtube.com/embed/G2_Q9FoD-oQ?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen="true"></iframe>

<iframe width="720" height="420" src="//www.youtube.com/embed/annotation_?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen="true"></iframe>

[Milan (longtrip)]

Prvu britansku „Bombu“ je konstruisao Alan Turing, genijalni matematičar koji je razvio teorijski model računara. Tokom rata, Alan je službovao kao razbijač šifri u Centru za razbijanje šifara u Blečli parku (Bletchley Park). Veliku pomoć u daljem razvijanju britanske „Bombe“ pružio je uvid u konstrukciju poljskog uređaja.

odlična tema!
Alan Turing se kasnije ubio. Pored tela pronađena je odgrizena jabuka - Apple logo.

Da,to je bilo "samoubistvo iz zasede" .Zagrizao jabuku filovanu cijanidom....sasvim slučajno!

[dzumba]

О "Енигми" смо већ нешто писали:

https://www.paluba.info/smf/index.php?topic=13158.45
https://www.paluba.info/smf/index.php?topic=13158.msg212663#msg212663

И она у музејској поставци ВБА је комплетна и како сам чуо исправна (може да ради).

[duje]

"Enigma" izrađena 1943, prodana na aukciji nepoznatom kupcu iz USA za 213.000 eura.

Vir: "Primorske novice" SLO
http://www.primorske.si/Naslovnica

Enigmo prodali na dražbi za več kot 213.000 evrov

petek, 17. julij 2015, 15:10

Neimenovan evropski muzej je preko Londonske dražbene hiše Sotheby's pred dnevi za 149.000 funtov oziroma dobrih 213.000 evrov prodal enega izmed maloštevilnih ohranjenih primerkov enigme - naprave, s katero so Nemci med drugo svetovno vojno šifrirali sporočila.


LONDON I> Izklicna cena je bila 98.500. Pri Sotheby's so povedali, da se je borba za nemški šifrirni stroj, ki je po telefonu potekala med dvema dražiteljema, končala v prid neimenovanemu kupcu iz ZDA, ki je zanjo ponudil 149.000 funtov oziroma dobrih 213.000 evrov.

To sicer ni bil rekordni znesek, aprila je namreč dražbena hiša Bonham's prodala primerek enigme za skoraj 247.000 evrov. K zanimanju dražiteljev je gotovo pripomogel tudi lanskoletni z oskarjem nagrajeni film Igra imitacije, ki prikazuje zgodbo o tem, kako je britanski znanstvenik Alan Turing uspešno dešifriral sporočila, ki so jih Nemci kodirali z enigmo.

Nemci so po nekaterih ocenah med drugo svetovno vojno izdelali približno 100.000 primerkov enigme. Na začetku vojne je pomagala pri hitrem nemškem zavzemanju celinske Evrope, a po mnenju številnih poznavalcev dogajanja med drugo svetovno vojno poskrbela tudi za predčasen poraz tretjega rajha. Večino naprav so Nemci uničili, do danes je ohranjenih zelo malo primerkov.

Model, ki ga je na Sothebyjevi dražbi kupil neznani ameriški zbiratelj, je bil izdelan leta 1943.

[lovac]

Preminuo je Devid Balme, nekadašnji poručnik RN, koji je uspeo dograbiti mašinu enigma sa podmornice U-110.

http://www.24sata.hr/svijet/ukrao-enigmu-zbog-njega-je-rat-zavrsio-dvije-godine-ranije-456897

[Milan (longtrip)]

Snimljen je film o Alanu Turingu koji je sa saradnicima uspeo da dešifruje Enigmu. Gledao sam film pre nekoliko meseci , preporučujem.

The Imitation Game (2014)

[Solaris]

Tražim nešto drugo a naletim na ovu priču o Enigmi.

Njemački pronalazač Artur Scherbius je 1918. godine izumio rotorsku napravu koju je nazvao ENIGMA. Razlikovala se od drugih rotorskih naprava po tome što su pomacima rotora upravljali zupčanici, pa se moglo postići da ti pomaci imaju nepravilan slijed.

Do masovne uporabe ENIGME došlo je neposredno prije i za vrijeme Drugog svjetskog rata. Razbijanje njezine šifre (kombinacijom kriptoanalize i klasične špijunaže) imalo je važnu ulogu za tijek i ishod drugog svjetskog rata. Postojale su različite (vojne i komercijalne) inačice ENIGME. Posebno je bila poznata japanska inačica ENIGME, koju su Amerikanci nazivali PURPLE.

ENIGMA je bila elektromehanička naprava koja se sastojala od tipkovnice s 26 tipki poput pisaćeg stroja, zaslona s 26 žaruljica za prikaz šifriranog izlaza, tri mehanička rotora (šifrarnika) i električne prespojne ploče. Pritiskom na tipku kroz mrežu kontakata rotora i prespojne ploče zatvorio bi se strujni krug i upalila bi se odgovarajuća žaruljica koja označava šifrirano slovo. Mehanički rotori sastojali su se od diskova s 26 kontakata. Svaki kontakt na jednoj strani diska bio je povezan s nekim drugim kontaktom na suprotnoj strani. Većina modela ENIGME sastojala se od tri rotora koji su smješteni u ležište tako da se kontakti susjednih stranica međusobno dodiruju, tj. "izlaz" jednog rotora predstavljao je "ulaz" drugog. Izlaz trećeg (zadnjeg) rotora bio je povezan na reflektor - statičan mehanički disk sličan rotoru, s međusobno prespojenim električnim kontaktima samo na jednoj strani. Njegova je zadaća bila da električni signal šalje natrag kroz rotore, no drugim putem. Prvi se rotor nakon svakog šifriranog slova okretao za jedan kontakt, a kad bi učinio potpun krug, mehanička je poluga okretala sljedeći rotor za jedan kontakt.

Tri ožičena rotora s 26 kontakata daju 263 = 17 576 mogućih kombinacija. To nije dovoljno velik broj da bi dao zadovoljavajuću sigurnost. Scherbius je povećao sigurnost ENIGME povećavajući broj mogućih početnih postavki na dva različita načina: izmjenjivim rotorima i prespojnom pločom. Budući da su rotori mehanički gotovo identični, a njihovi električni spojni putevi različiti, njihovom međusobnom zamjenom mijenja se i način šifriranja samog stroja. Broj mogućih permutacija triju rotora je 6. Znatno veći doprinos sigurnosti donosi prespojna ploča, koja korisniku omogućuje da doda kablove, koji imaju efekt zamjene nekih slova prije ulaska u prvi rotor. Na primjer, kabel se može koristiti za zamjenu slova A i D, tako da kad korisnik pritisne tipku A, električni signal zapravo slijedi put kroz rotore koji bi bez prespojne ploče bio put slova D, i obrnuto. Od 1939. godine standardizirano je korištenje 10 prespojnih kabela, što je davalo 150 738 274 937 250 mogućih kombinacija. te je napad ispitivanjem svih mogućih kombinacija postao nemoguć.

Pa ipak, dvije grupe matematičara-kriptoanalitičara uspjele su pronaći način za dekriptiranje ENIGME. Bile su to poljska grupa, koju je predvodio Marian Rejewski, te britanska grupa, koju je predvodio Alan Turing.

Prvi napredak u kriptoanalizi ENIGME ostvaren je 1931. godine akcijom francuske obavještajne službe, koja je stupila u vezu s bratom načelnika sektora veze njemačke vojske, Hansom-Thilom Schmidtom, koji je uz naknadu od 10 000 tadašnjih njemačkih maraka Francuzima dostavio upute za uporabu ENIGME. Budući da su Francuzi i Poljaci po završetku Prvog svjetskog rata potpisali ugovor o vojnoj suradnji, ti su dokumenti dostavljeni poljskom uredu za kriptografiju Biuro Szyfróv. Dokumenti su opisivali i proceduru mjesečne distribucije knjiga s ključevima koje sadrže postavke uređaja potrebne za šifriranje ili dešifriranje poruke. Svaki mjesec, operateri ENIGME bi dobili novu knjigu s ključevima koja je specificirala koji ključ se rabi koji dan. Što se tiče orijentacije rotora, svaki rotor je imao alfabet ugraviran na vanjskom omotaču, pa bi operater rotirao rotor sve dok se na vrhu ne bi pojavila slova specificirana u dnevnom ključu. Svaki dan vrijedila je druga šifra, no, budući da su se dnevno šifrirale ogromne količine poruka, bilo je potrebno nekako postići da se sve te poruke ne šifriraju doslovno istim ključem, jer bi to znatno smanjilo sigurnost. Stoga su Nijemci uveli distribuciju "ključa za poruku" pomoću dnevnog ključa. Ključ za poruku je imao iste postavke na prespojnoj ploči i isti raspored rotora kao dnevni ključ, ali različitu orijentaciju rotora. Budući da ta orijentacija rotora nije bila u knjizi s ključevima, trebalo ju je sigurno poslati zajedno s porukom. To se radilo na sljedeći način. Pošiljalac bi postavljao svoj stroj prema dogovorenom dnevnom ključu, koji ima orijentaciju šifrarnika npr. CXL. Zatim bi nasumično odabirao novu orijentaciju rotora za ključ za poruke, npr. YAQ i šifrirao YAQ pomoću dnevnog ključa (i to dvaput, da bi primatelj bio siguran da je primio dobar ključ za poruke). Na primjer, pošiljalac je mogao YAQYAQ šifrirati kao MIVWJE. Primijetimo da su dva niza slova YAQ šifrirana različito (prvi kao MIV, a drugi kao WJE) jer se rotori ENIGME rotiraju nakon šifriranja svakog slova. Pošiljalac tada mijenja orijentaciju rotora u YAQ i šifrira ostatak poruke prema ovom ključu za poruke. Kod primatelja je stroj na početku bio postavljen prema dnevnoj orijentaciji CXL. Nakon što se unese prvih 6 slova dobivenog šifrata, MIVWJE, dobiva se YAQYAQ. Primatelj sada zna da treba podesiti orijentaciju šifrarnika na YAQ, koji je ključ za poruke, i onda dešifrirati preostali šifrat da bi dobio originalnu poruku.

Poljski su kriptoanalitičari predvođeni Rejewskim iskoristili ovo ponavljanje za kriptoanalitički napad. Znajući da prvo i četvrto slovo u šifratu odgovaraju istom slovu ključa za poruke, oni su istraživali veze među tim slovima unutar svih poruka dobivenih pomoću istog dnevnog ključa. Imajući na raspolaganju velik broj poruka, mogli su za svako slovo alfabeta naći s njim na ovaj način povezano slovo. Tako bi dobili jednu permutaciju alfabeta A, B, ... , Z. Važno svojstvo permutacija je da se one mogu rastaviti na produkt ciklusa (lanaca). Rejewski je uočio da broj elemenata u ciklusima ovisi isključivo o rotorima, a ne o prespojnoj ploči. Ukupan broj postavki rotora je 105456, što je velik broj, ali ne i ogroman. Zahvaljući Schmidtovoj špijunaži, Poljaci su bili u stanju napraviti repliku ENIGME, te katalogizirati koje postavke rotora daju kakve rastave na produkte ciklusa (za to im je trebala godina dana). Nakon toga, dešifriranje je bilo dosta lako. Trebalo je još odrediti veze na prespojnoj ploči. Ako se krene u dešifriranje s prespojnom pločom bez ikakvih veza, dobit će se uglavnom nerazumljiv tekst. No, vjerojatno će se naići i na djelove teksta koji su "skoro čitljivi", tj. u kojima je dosta jasno koja slova treba zamijeniti da bi se dobio otvoreni tekst. I tako se otkrivaju slova koja su povezana kablovima na prespojnoj ploči. Na ovaj su način Poljaci nekoliko godina uspijevali redovito dešifrirati njemačke poruke, sve dok 1939. godine Nijemci nisu značajno povećali broj mogućih ključeva, uvođenjem većeg broja rotora.

Neposredno prije početka Drugog svjetskog rata, sva je dokumetacija rada Rejewskog poslana Britancima. Oni su u to vrijeme bili oformili veliku grupu kriptoanalitičara različitih profila u Bletchley Parku. Kako je ova grupa bila veća, a imala je i znatno veći proračun od poljskog Biuroa Szyfróv, uspjeli su konstruirati vrlo snažne strojeve (tzv. bombe) pomoću kojih su pokušavali dekriptirati poruke šifrirane ENIGMOM. Nakon što su svladali tehniku koju su koristili Poljaci, grupa iz Bletchley Parka, predvođena Alanom Turingom, izmislila je još neke nove tehnike. Jedna od slabosti, ne same ENIGME, već njezina korištenja u praksi, bilo je korištenje "predvidljiivih ključeva" (tzv. cilija). Tako su operateri često za ključ za poruku koristili tri susjedna slova na tipkovnici. Pored toga, Turing je pronašao efikasan način za dešifriranje ENIGME korištenjem metode vjerojatne riječi. Sve aktivnosti unutar Bletchley Parka su bile prekrivene velom tajnosti punih 30 godina. Tek je 1974. godine britanska vlada dozvolila objavljivanje prvih informacija vezanih uz britansko razbijanje ENIGME.

Link

[vathra]

Британци су имали врло сличан напредак у разбијању Енигме као и Пољаци. Међутим на једном кораку су схватили да је теоретски врло мала шанса да је разбију и одустали. Пољаци су на истом месту пробали најпростије решење и успели
Занимљиво је да Британци нису ангажовали никог од пољских стручњака. Њих су сматрали, као и све емигрантске владе, сигурносно небезбедним.

"Бомба" која се спомиње у тексту није машина велике снаге. То је практично на гомили 36 еквивалената Енигма машине, које врте различите шифре, у покушају да нађу решење. Не може се рећи да је компјутер, није програмабилна.

Једна од мана Енигме је што је увек давала другачије слово од текста у шифрованом тексту.
Не чини се као велики пропуст, али прост метод, "штапићима", је омогућавао да се ручним методама разбију простије верзије Енигме. Начин на који то радио је прост - ако претпоставимо део текста (нпр. знамо да је на једном месту било борбе), узмемо цедуљицу са тим текстом и померамо је на места на којима може да буде (то су места где се ниједно слово не поклапа). На основу тога се реконструише шифра, а кад се разбије једна порука, знају се све дневне поруке за ту организацију.

[lovac]

Ako sam dobro shvatio gornje tekstove i sve što sam do sada pročitao o enigmi - dekodiranje šifrovanih poruka se moglo izvršiti tek kada su poljaci napravili repliku, odnosno, kada su britanci dograbili jedan primerak mašine.

U današnje vreme upotrebom brzih kompjutera, razbijanje šifri enigme, posebno korištenjem ''stalnih reči'' bilo bi relativno lako.
Ali za vreme 2. sve rata nije bilo kompjutera. Tzv. bombe koje je koristio Turing sa svojom ekipom jesu bile preteče analognih računara, ali njihova upotreba je bila ograničena u smislu da se mora uneti već poznata reč, da bi se dalje razbijanje šifriranog teksta bilo uspešno.

Jesam li u pravu?

[vathra]

Ловац,
машина је реконструисана на основу упутства које су Французи добавили.
Теоретски, поруке могу да се реконструише и без машине, ручно, за простије верзије.
Тако је разбијена италијанска морнаричка Енигма, и на основу тих порука су Британци победили код Матапана.

За сложеније моделе Енигме је кориштена Бомба.

Данас се лако може разбити само сировом снагом.

Бомба није претеча рачунара јер није програмабилна - она ради исто као и Енигма.
Први програмабилни компјутер је био Колосус, који је кориштен за разбијање далеко сложеније Лоренцове машине.