Rotorët "Enigma" kishin 26 pozicione - sipas numrit të shkronjave të alfabetit latin. Tre rotorë, secili me një lidhje unike të kontakteve dhe një shpejtësi të ndryshme rrotullimi, për shembull, rotori i tretë pas çdo goditjeje (shkronja e koduar) u kthye menjëherë 2 hapa përpara. Në vend të një zëvendësimi të thjeshtë një alfabetik A → B, shifra Enigma dukej si një grup shkronjash të pakuptimta, ku një shkronjë e tekstit të koduar mund të nënkuptonte shkronja të ndryshme të tekstit real. Herën e parë "A" mund të kodohet si "T", herën tjetër makina zëvendësoi "A" me "E", etj.
Për të lexuar një mesazh të tillë, pala marrëse duhej të vendoste rotorët në të njëjtin pozicion fillestar. Pozicioni fillestar i rotorëve (çelësi i ditës, për shembull QSY) ishte një sekret i njohur vetëm për operatorët gjermanë të Enigma. Ata që nuk kishin çelësin, por donin të lexonin mesazhet, duhej të kalonin nëpër të gjitha kombinimet e mundshme.
Kishte 26 kombinime të tilla.3 = 17576. Me zellin dhe motivimin e duhur, një grup deshifruesish mund të kalojnë dhe të gjejnë çelësin e kërkuar në vetëm një ditë.
Një rritje në forcën e shifrës për shkak të numrit më të madh të rotorëve kërcënoi një rritje të papranueshme të masës dhe dimensioneve të makinës. Por pastaj Arthur Scherbius, krijuesi i "Enigma", shkoi për një truk. Ai i bëri rotorët të lëvizshëm dhe të këmbyeshëm, të cilët menjëherë rritën numrin e kombinimeve me 6 herë!
Dhe në mënyrë që truri i kodbërësve armik të ziejë më në fund, Scherbius instaloi një panel prizë midis tastierës dhe rotorëve, në të cilin u zëvendësuan shkronjat. Për shembull, shkronja "A" u shndërrua në një "E" me ndihmën e panelit, dhe rotorët bënë një zëvendësim të mëtejshëm E → W. Kompleti Enigma kishte gjashtë kabllo, me të cilët operatori lidhi 6 palë shkronja në urdhri i rënë dakord. Çdo ditë është e ndryshme.
Numri i opsioneve të lidhjes për 6 palë shkronja në një panel prej 26 karakteresh ishte 100391791500.
Numri i përgjithshëm i çelësave të mundshëm Enigma, duke përdorur tre rotorë ndërrimi dhe një panel patch, ishte 17576 * 6 * 100391791500 = një numër që mund të kishte marrë një provë të forcës brutale që mund të zgjasë më shumë se mosha e universit!
Pse nevojiten rotorët?
Patch panel siguroi 7 urdhra të madhësisë më shumë çelësa sesa rotorët e mëdhenj, por vetëm ai nuk mund të siguronte forcë të mjaftueshme të shifrimit. Duke ditur cilat shkronja përdoren më shpesh në gjermanisht, dhe të cilat, më rrallë, kundërshtari, duke përdorur metodën e analizës së frekuencës, mund të përcaktojë se si ndodh zëvendësimi dhe të deshifrojë mesazhin. Rotorët, për shkak të rrotullimit të vazhdueshëm në lidhje me njëri -tjetrin, siguruan kriptim më të mirë "cilësor".
Së bashku, rotorët dhe paneli siguruan një numër të madh çelësash, ndërsa në të njëjtën kohë privuan kundërshtarin nga çdo mundësi për të përdorur analizën e frekuencës kur përpiqeni të deshifroni mesazhet.
Enigma u konsiderua krejtësisht e paarritshme.
Shifra Enigma u zbulua në një kohë shumë më pak se mosha e Universit
Matematikanit të ri Marian Rejewski iu desh një ide brilante dhe një vit për të mbledhur statistika. Pas kësaj, shifrat gjermane filluan të lexohen si gazeta të mëngjesit.
Me pak fjalë: Rejewski shfrytëzoi një dobësi të pashmangshme kur përdorte çfarëdo hardueri. Për të gjithë fuqinë e enkriptimit të Enigma, ishte shumë e pakujdesshme të përdorni të njëjtin kod (pozicioni i rotorëve) për 24 orë - kundërshtarët grumbulluan një sasi të rrezikshme të të dhënave statistikore.
Si rezultat, u përdorën kode një herë. Çdo herë para fillimit të mesazhit kryesor, dërguesi dërgonte një tekst të kopjuar (për shembull, DXYDXY, i koduar SGHNZK) - pozicioni i rotorëve për marrjen e mesazhit kryesor. Dublimi kërkohej për shkak të ndërhyrjes në radio.
Duke e ditur atë Shkronja e parë dhe e katërt janë gjithmonë e njëjta shkronjë, e cila në rastin e parë është e koduar si "S", dhe më pas si "N", Rejewski ndërtoi me përpikëri tabela korrespondence, duke analizuar zinxhirët e gjatë të rindërtimit dhe duke u përpjekur të kuptonte se si ishin instaluar rotorët. Në fillim, ai nuk i kushtoi vëmendje panelit të prizës - ai riorganizoi monotonisht të njëjtat palë shkronjash.
Një vit më vonë, Rejewski kishte të dhëna të mjaftueshme për të përcaktuar shpejt çelësin për çdo ditë duke përdorur tabelat.
Shifrat morën një skicë të paqartë të një teksti gjerman me gabime drejtshkrimore - pasojë e zëvendësimit të shkronjave në panelin e arnave. Por për Rejewski, një i diplomuar në Universitetin e Poznanit, një lokalitet që ishte pjesë e Gjermanisë deri në vitin 1918, nuk ishte e vështirë të kuptohej në mënyrë intuitive kuptimi dhe të personalizohej paneli duke lidhur palët e kërkuara të shkronjave.
Duket si një gjë e thjeshtë tani që aludimi është dhënë dhe ideja e ndarjes së punës së rotorëve dhe panelit të prizës është shpjeguar. Hacking Enigma ishte një sesion i stuhisë së mendimeve që kërkonte përpjekje të mundimshme dhe talent matematikor.
Gjermanët u përpoqën të rrisin forcën e shifrës
Nga fundi i viteve 1930, gjermanët kishin përmirësuar Enigmën, duke shtuar dy rotorë shtesë (# 4 dhe # 5, të cilët rritën numrin e kombinimeve nga 6 në 60) dhe rritën numrin e kabllove, por hakimi i Enigmës ishte bërë tashmë një rutinë Me Gjatë viteve të luftës, matematikani anglez Alan Turing gjeti zgjidhjen e tij të bukur, duke përdorur përmbajtjen stereotipe të mesazheve (fjala më e lagur në raportin ditor të motit) dhe projektoi kompjuterë analoge, duke vënë në rrjedhë deshifrimin e mesazheve Enigma.
"Faktori njerëzor" famëkeq - tradhtia e një prej punonjësve të shërbimit gjerman të komunikimit - luajti një rol në historinë e hakimit Enigma. Shumë kohë para luftës dhe kapjes së Enigmave të kapura, kundërshtarët e Gjermanisë mësuan diagramin e instalimeve elektrike në rotorët e një makine shifrimi për Wehrmacht. Nga rruga, në vitet 1920. kjo pajisje ishte lirisht e disponueshme në tregun civil për nevojat e komunikimeve të korporatave, por instalimet e saj ishin të ndryshme nga "Enigma" ushtarake. Ndër dokumentet e transferuara hasi në një manual udhëzimi - kështu që u bë e qartë se çfarë nënkuptojnë gjashtë shkronjat e para të çdo mesazhi (kodi i njëhershëm).
Sidoqoftë, për shkak të parimit të funksionimit, qasja në vetë Enigmën nuk nënkuptonte asgjë akoma. Librat e kërkuar të shifrave që tregojnë cilësimet specifike për çdo ditë të muajit aktual (rendi i rotorit II-I-III, pozicioni i rotorëve QCM, shkronjat në panel janë të lidhura A / F, R / L, etj.).
Por deshifruesit Enigma u shpërndanë me libra shifrues, duke analizuar manualisht një numër me 16 zero.
Kala dixhitale
Metodat e kriptimit kompjuterik zbatojnë të njëjtat parime tradicionale të zëvendësimit dhe rirregullimit të karaktereve sipas një algoritmi të caktuar si "Enigma" elektromekanike.
Algoritmet kompjuterike janë jashtëzakonisht komplekse. I mbledhur në formën e një makinerie mekanike, një sistem i tillë do të kishte dimensione të jashtëzakonshme me një numër të madh të rotorëve që rrotullohen me shpejtësi të ndryshueshme dhe ndryshojnë drejtimin e rrotullimit çdo sekondë.
Dallimi i dytë është kodi binar i makinës. Çdo personazh shndërrohet në një sekuencë njësh dhe zero, gjë që bën të mundur shkëmbimin e pjesëve të një shkronje me copat e një shkronje tjetër. E gjithë kjo siguron një forcë shumë të lartë të shifrave kompjuterikë.
Sidoqoftë, siç tregoi historia me Enigma, prishja e algoritmeve të tilla është vetëm një çështje e fuqisë llogaritëse. Shifra më komplekse, e bazuar në parimet tradicionale të ndërrimit dhe zëvendësimit, së shpejti do të "zbulohet" nga një superkompjuter tjetër.
Për të siguruar forcën kriptografike, kërkohen shifra të tjerë.
Një shifër që kërkon miliona vjet për të plasur
Në dekadat e fundit, kriptimi i "çelësit publik" është konsideruar si metoda më e fortë dhe më e besueshme e kriptimit. Nuk ka nevojë të shkëmbeni çelësa sekret dhe algoritmet me të cilat u koduan mesazhet. Funksioni i pakthyeshëm është si një bravë angleze - nuk kërkohet çelës për të mbyllur derën. Çelësi kërkohet për ta hapur atë, dhe vetëm pronari (pala pritëse) e ka atë.
Çelësat janë rezultat i ndarjes me pjesën e mbetur të primesë gjigantë.
Funksioni është i pakthyeshëm jo për shkak të ndonjë ndalimi themelor, por për shkak të vështirësive të faktorizimit të një numri të madh në faktorë në çdo kohë të arsyeshme. Shkalla e "pakthyeshmërisë" demonstrohet nga sistemet e transferit ndërbankar, ku numrat përbëhen nga 10300 shifra.
Kriptimi asimetrik përdoret gjerësisht në punën e shërbimeve bankare, lajmëtarët e menjëhershëm, kriptovalutat dhe më tej kudo që është e nevojshme për të fshehur informacionin nga sytë e prishur. Asgjë më e besueshme se kjo skemë nuk është shpikur ende.
Në teori, çdo gjë e krijuar nga një person mund të prishet nga një tjetër. Sidoqoftë, siç dëshmojnë ngjarjet e fundit, organet rregullatore shtetërore detyrohen të kërkojnë çelësa nga zhvilluesit e mesazheve përmes bindjes dhe kërcënimeve. Fuqia e shifrave të çelësit publik është ende përtej aftësive të kriptanalizës moderne.
Telefon kuantik për 30 milion
Shkaku për të shkruar artikullin ishte një video e postuar në Youtube që u shfaq aksidentalisht në listën e "rekomandimeve" për shikim. Autori nuk është pajtimtar i kanaleve të tilla për shkak të përmbajtjes së tyre stereotipe dhe të pavlerë.
Nuk është reklamë. Nuk është anti-reklamë. Opinion personal.
Një bloger thyen argumentet e një tjetri, i cili pretendon për një "mashtrim korrupsioni" me krijimin e një telefoni kuantik të brendshëm.
Skeptik-opozitaristi tregon për kopjen e gjetur të "telefonit kuantik" ViPNet QSS Phone, i cili po shitet në internet për 200 dollarë. Kundërshtari i tij kundërshton: "tubat" vetë nuk kanë asnjë lidhje me të - krijuesit përdorën çdo pajisje që ishte në dispozicion. Karakteristika kryesore e ViPNet QSS Phone është në "kutinë" e serverit, brenda së cilës gjenerohen fotone. Servershtë "serveri" që justifikon çmimin prej 30 milion rubla.
Të dy blogerët demonstrojnë injorancë të plotë të çështjes dhe një paaftësi për të menduar dhe analizuar informacionin. Një bisedë për një telefon kuantik nuk duhet të fillojë me "tuba" dhe "server", por nga parimi i punës, për të cilat gjithçka thuhet në njoftimin zyrtar.
Me ndihmën e fotoneve, transmetohet vetëm çelësi sekret, i cili kodon mesazhin kryesor. Kështu, sipas mendimit të zhvilluesit, sigurohet shkalla më e lartë e mbrojtjes kryesore. Mesazhi në vetvete transmetohet i koduar në një kanal të rregullt.
"Fotonet nevojiten vetëm për të rënë dakord për një çelës të përbashkët, negociatat vetë zhvillohen në çfarëdo mënyre me të cilën jemi mësuar."
(Momenti në video është 6:09.)
Të dy blogerët nuk i kushtuan vëmendje kësaj. Por nëse autori do të ishte një blerës i mundshëm, ai do t'u bënte zhvilluesve disa pyetje:
1. Kriptografia është shkenca se si të lexoni shifrat pa pasur një çelës. Me fjalë të tjera, mungesa e një çelësi nuk garanton që mesazhi nuk mund të deshifrohet dhe lexohet. Një shembull i mrekullueshëm është historia e Enigmës.
2. Nëse po flasim për transferimin e ndonjë "çelësi sekret", kjo do të thotë kriptim me algoritme tradicionale të zëvendësimit / ndërrimit. Kjo e bën shifrën edhe më pak të sigurt kriptografikisht mbi mjetet moderne të hakimit.
Siç e dini, më e besueshmja është kriptimi me një "çelës publik", ku asnjë çelës nuk kërkohet të transferohet askund. Cila është vlera dhe rëndësia e kanalit kuantik?
Misticizmi i mikro -botës
Pajisjet e zakonshme me aftësi të pazakonta? Ne do të argumentojmë në një mënyrë logjike. Krijuesit e ViPNet QSS Phone ishin padyshim me nxitim me futjen e "telefonit kuantik" në tregun e pajisjeve të komunikimit. Me gjerësinë e kanalit në dispozicion, e cila nuk lejon transmetimin e të gjithë mesazhit dhe rrezen e arritur prej 50 km, një sistem i tillë nuk ka vlerë të aplikuar.
Në të njëjtën kohë, historia me telefonin kripto tregoi se kërkimet po kryhen në Rusi në pararojë të shkencës dhe teknologjisë moderne, në fushën e komunikimeve kuantike.
Komunikimi kuantik shkon përtej kriptografisë konvencionale (fshehja e kuptimit të një mesazhi) dhe steganografisë (fshehja e vetë faktit të transmetimit të një mesazhi). Pjesë të informacionit të koduar si fotone marrin një shtresë shtesë mbrojtjeje. Sidoqoftë, kjo nuk ka të bëjë me kriptimin.
Ligjet themelore të natyrës nuk lejojnë përgjimin e një mesazhi pa matur (dhe për këtë arsye pa ndryshuar) parametrat e fotoneve. Me fjalë të tjera, ata që zhvillojnë një bisedë konfidenciale do ta kuptojnë menjëherë se dikush është përpjekur t'i dëgjojë. Përshëndetje…
