Neklasificirana tajna: Lov na enigmu. Kako je radio stroj za šifriranje Enigma?

Pregledajte materijal za vašu pozornost(recimo, bez detalja) o principu rada prilično poznatog stroja za šifriranje Enigma.

Mnogi su čuli da je u Drugom svjetskom ratu njemačka strana koristila poseban stroj za šifriranje - "Enigma".
Prema izvorima, ovaj uređaj je u to vrijeme bio nova riječ u kriptografiji.

Kako je funkcioniralo?

Zamjenska šifra

Prvo, trebali biste znati što je "zamjenska šifra". Ovo je uobičajena zamjena nekih slova drugima. Oni. u takvoj šifri, umjesto slova "A", na primjer, koristi se "T", umjesto "B" - "S", itd.

Ovu vrstu šifre prilično je lako razbiti. Ako imate više ili manje dugu šifriranu poruku, možete napraviti analizu frekvencije i usporediti je s učestalošću korištenja slova u jeziku. Oni. ako postoji mnogo slova "T" u poruci šifriranoj zamjenskom šifrom, onda je to jasan znak da to slovo skriva neku vrstu samoglasnika (na primjer, "A" ili "O", budući da su ta slova obično najviše uobičajeno u jeziku) .

Enigma uređaj

Enigma je bila poput dinamičke Cezarove šifre. Oni. U početku su bubnjevi bili postavljeni na određenu početnu vrijednost (neka vrsta slučajnog sjemena), što je bio ključ. Nadalje, prilikom upisivanja slova, svako slovo je bilo šifrirano Cezarovom šifrom, a zatim je ta šifra promijenjena drugom.

Promjena šifre ostvarena je pomoću rotora.

Rotori su bili diskovi koji su sa svake strane imali 26 kontakata, spojenih unutar rotora na određeni (nasumični) način. Prolaskom kroz rotor signal se transformirao iz slova “A” u slovo “T” itd.

Bilo je nekoliko rotora i oni su se okretali nakon upisivanja svakog simbola (na način brojača koluta).

Osim toga, tu je bila i patch ploča u koju su se mogle umetnuti žice koje su mijenjale slova u paru. Oni. Umetanjem jednog kraja žice u utičnicu “A”, a drugog u “E”, zamijenili ste ova slova.

Načelo rada može se razumjeti gledanjem dijagrama strujnog kruga:

Broj rotora varirao je tijekom godina i za različite namjene (na primjer, mornarica je koristila Enigme s velikim brojem rotora).

Kako bi hakiranje bilo teže, operateri su često korištene riječi (imena) svaki put drugačije kodirali. Na primjer, riječ "Minensuchboot" može se napisati kao "MINENSUCHBOOT", "MINBOOT", "MMMBOOT" ili "MMM354"

Pribor.

Kao i svaki popularni uređaj, za Enigmu je postojao veliki broj dodataka (da, to je već tada počelo). Na primjer, postojali su uređaji s automatskim ispisom (u uobičajenoj verziji kodiranje se vršilo paljenjem žarulja čije je vrijednosti operater morao zapisati).

Osim toga, postojali su uređaji za daljinski ispis (na žicama, naravno). Tako da operater koji unese šifriranu poruku u stroj nema pristup dekriptiranoj.

Ratovi se vode oružjem. Međutim, samo oružje nije dovoljno. Pobjeđuje onaj tko ima informaciju! Morate primati tuđe podatke i štititi svoje. Ova posebna vrsta borbe je u tijeku.

Stari Egipćani svoje su tajne štitili hijeroglifskim šiframa, Rimljani Cezarovim šiframa, Mlečani Albertijevim šiframa. S razvojem tehnologije protok informacija se povećavao, a ručna enkripcija postala je ozbiljan teret, te nije pružala odgovarajuću pouzdanost. Pojavili su se strojevi za šifriranje. Najpoznatija među njima je Enigma, koja je postala raširena u nacističkoj Njemačkoj. Zapravo, Enigma je cijela obitelj od 60 elektromehaničkih rotacijskih uređaja za šifriranje koji su radili u prvoj polovici 20. stoljeća u komercijalnim strukturama, vojskama i službama mnogih zemalja. Brojne knjige i filmovi poput holivudskog blockbustera "Enigma" upoznali su nas s njemačkom vojnom "Enigmom" (Enigma Wehrmacht). Na lošem je glasu jer su engleski kriptoanalitičari uspjeli pročitati njezine poruke, a nacistima se to obrušilo.

Ova priča sadržavala je briljantne ideje, jedinstvena tehnološka dostignuća, složene vojne operacije, nebrigu za ljudske živote, hrabrost i izdaju. Pokazala je kako sposobnost predviđanja neprijateljskih akcija neutralizira grubu snagu oružja.

Pojava "Riddle"

Godine 1917. Nizozemac Koch patentirao je električni rotirajući uređaj za šifriranje za zaštitu komercijalnih podataka. Godine 1918. Nijemac Scherbius kupio je ovaj patent, modificirao ga i izgradio stroj za šifriranje Enigma (od grčkog ανιγμα - "zagonetka"). Stvorivši tvrtku Chiffriermaschinen AG, biznismen iz Berlina počeo je povećavati potražnju za svojim još ne tajnim novim proizvodom, izloživši ga 1923. na međunarodnom poštanskom kongresu u Bernu, a godinu dana kasnije u Stockholmu. “Zagonetka” je reklamirana u njemačkom tisku, radiju i Austrijskom institutu za kriminologiju, ali gotovo da nije bilo ljudi koji bi je htjeli kupiti - bila je preskupa. Enigme u jednom komadu otišle su u Švedsku, Nizozemsku, Japan, Italiju, Španjolsku i SAD. Godine 1924. Britanci su uzeli automobil, registrirali ga u svom uredu za patente, a njihova kriptografska služba (soba 40) pregledala je njegovu unutrašnjost.

I jednostavni su. Ovo je neka vrsta električnog pisaćeg stroja: tipkovnica sa 26 slova latinične abecede, registar sa 26 žarulja sa slovima, razvodna ploča, baterija od 4,5 volti, sustav kodiranja u obliku rotora s diskovima za šifriranje (3-4 radni plus 0-8 zamjenjivih). Rotori su međusobno povezani poput zupčanika u odometru (automobilskom odometru). Ali ovdje se, za razliku od odometra, krajnji desni disk, prilikom unosa slova, okreće promjenjivim korakom, čija se vrijednost postavlja prema rasporedu. Nakon punog okretaja prenosi okret po korak na sljedeći rotor, itd. Desni disk je najbrži, a prijenosni omjer je varijabilan, tj. shema komutacije se mijenja sa svakim unesenim slovom (isto slovo šifrirano je različito). Rotori su označeni abecedom, što omogućuje promjenu njihove početne postavke prema unaprijed dogovorenim pravilima. Vrhunac Enigme je reflektor, statički fiksiran rotor, koji, primivši signal od rotirajućih rotora, šalje ga natrag, au stroju s 3 rotora signal se pretvara 7 puta.
Operater radi ovako: pritisne tipku sa sljedećim slovom šifrirane poruke - žaruljica na kasi svijetli, koja odgovara (samo trenutno!) ovom slovu - operater, vidjevši slovo na žarulji, unosi ga u tekst šifriranja. On ne mora razumjeti proces šifriranja; on se obavlja potpuno automatski. Rezultat je potpuna besmislica, koja se kao radiogram šalje primatelju. Može ga čitati samo “netko od naših”, koji ima sinkroniziranu “Enigmu”, tj. tko zna koji rotori i kojim redoslijedom služe za šifriranje; njegov stroj također dekriptira poruku automatski, obrnutim redoslijedom.
"Riddle" je dramatično ubrzao proces komunikacije, eliminirajući korištenje tablica, blokova za šifriranje, zapisa transkodiranja, dugih sati mukotrpnog rada i neizbježnih pogrešaka.
S matematičke točke gledišta, takva je enkripcija rezultat permutacija koje se ne mogu pratiti bez poznavanja početne pozicije rotora. Funkcija šifriranja E najjednostavnije Enigme s 3 rotora izražava se formulom E = P (pi Rp-i) (pj Mp-j) (pk Lp-k)U (pk L-1 p-k) (pj M-1 p-j) ( pi R-1 p-i) P-1, gdje je P patch panel, U je reflektor, L, M, R su djelovanja tri rotora, srednji i lijevi rotor su j i k rotacija M i L. Nakon svakog pritiska tipke transformacija se mijenja.
Za svoje vrijeme Enigma je bila prilično jednostavna i pouzdana. Njegov izgled nije zbunio nijednog od mogućih protivnika Njemačke, osim poljske obavještajne službe. Njemačka vojska i Ministarstvo vanjskih poslova, ignorirajući novi proizvod, nastavili su raditi ručno (ADFGX metoda, knjige kodova).
A onda je 1923. britanski Admiralitet izdao Povijest Prvog svjetskog rata govoreći svijetu o svojoj prednosti u tom ratu zahvaljujući razbijanju njemačkog koda. Godine 1914. Rusi su, nakon što su potopili njemačku krstaricu Magdeburg, izvukli leš časnika koji je na prsima stezao mornarički spremnik. Nalaz su podijelili sa svojim saveznikom Engleskom.

Njemačka vojna elita je nakon doživljenog šoka i analize tijeka neprijateljstava nakon tog incidenta zaključila da se takvo kobno curenje informacija više ne smije dopustiti. “Enigma” je odmah postala tražena, vojska ju je masovno kupovala i nestala iz javne prodaje. A kada je Hitler počeo pripremati novi rat, čudo šifriranja postalo je obvezni program. Povećavajući sigurnost komunikacije, dizajneri su neprestano dodavali nove elemente stroju. Čak iu prvom modelu s 3 rotora, svako slovo ima 17.576 varijacija (26x26x26). Kada koristite 3 radna rotora od 5 uključenih u komplet nasumičnim redoslijedom, broj opcija je već 1054560. Dodavanje 4. radnog rotora komplicira šifriranje za redove veličine; Kod korištenja zamjenjivih rotora, broj opcija se već mjeri u milijardama. To je uvjerilo njemačku vojsku.

Blitzkrieg oružje

Enigma je samo jedna vrsta elektromehaničkog disk kodera. No, ovdje je njegov masovni karakter... Od 1925. do kraja Drugog svjetskog rata proizvedeno je oko 100 tisuća automobila.
To je cijela poanta: tehnologija šifriranja drugih zemalja bila je usitnjena, radila je u specijalnim službama, iza zatvorenih vrata. "Enigma" - blitzkrieg oružje - borila se na terenu na razinama iznad divizije, na bombarderu, brodu, podmornici; bio u svakoj luci, na svakoj većoj željeznici. postajama, u svakoj SS brigadi, svakom stožeru Gestapoa. Kvantiteta se pretvorila u kvalitetu. Ne tako složena naprava postala je opasno oružje, a borba protiv nje bila je suštinski važnija od presretanja pojedinačne, čak i vrlo tajne, ali ipak ne masovne korespondencije. Kompaktno u usporedbi sa stranim analogima, vozilo se može brzo uništiti u slučaju opasnosti.

Prvi - Model A - bio je velik, težak (65x45x35 cm, 50 kg), sličan registarskoj kasi. Model B već je izgledao kao običan pisaći stroj. Reflektor se pojavio 1926. na doista prijenosnom modelu C (28x34x15 cm, 12 kg). Bili su to komercijalni uređaji s enkripcijom bez velikog otpora hakiranju i za njih nije bilo interesa. Pojavio se 1927. s modelom D, koji je kasnije radio na željeznicama iu okupiranoj istočnoj Europi. Godine 1928. pojavila se Enigma G, aka Enigma I, aka “Wehrmacht Enigma”; s patch pločom, odlikovala se poboljšanom kriptografskom otpornošću i radila je u kopnenim snagama i zračnim snagama.
No, njemačka mornarica prva je upotrijebila Enigmu. Bio je to model Funkschlüssel C iz 1925. godine. Godine 1934. mornarica je usvojila mornaričku modifikaciju vojnog vozila (Funkschlüssel M ili M3). U to vrijeme vojska je koristila samo 3 rotora, au M3, radi veće sigurnosti, mogli ste izabrati 3 rotora od 5. Godine 1938. kompletu su dodana još 2 rotora, 1939. još 1, pa je postao moguće odabrati 3 od 8 rotora. A u veljači 1942. njemačka podmornička flota opremljena je M4 s 4 rotora. Prenosivost je sačuvana: reflektor i četvrti rotor bili su tanji nego inače. Među masovno proizvedenim Enigmama, M4 je bila najsigurnija. Imao je printer (Schreibmax) u obliku daljinske ploče u zapovjedničkoj kabini, a signalista je radio s šifriranim tekstom, bez pristupa tajnim podacima.
Ali postojala je i posebna, posebna oprema. Abwehr (vojna obavještajna služba) koristio je Enigmu G s 4 rotora. Razina šifriranja bila je tako visoka da je druge njemačke vlasti nisu mogle pročitati. Radi prenosivosti (27x25x16 cm), Abwehr je napustio patch panel. Kao rezultat toga, Britanci su uspjeli hakirati sigurnost stroja, što je uvelike zakompliciralo rad njemačkih agenata u Britaniji. “Enigma T” (“Tirpitz stroj”) stvorena je posebno za komunikaciju sa svojim saveznikom Japanom. S 8 rotora, pouzdanost je bila vrlo visoka, ali stroj se jedva koristio. Na temelju M4 razvili su model M5 sa setom od 12 rotora (4 radna/8 zamjenjivih). A M10 je imao printer za otvorene/zatvorene tekstove. Oba su stroja imala još jednu inovaciju - rotor za popunjavanje praznina, što je znatno povećalo snagu šifriranja. Kopnena vojska i zrakoplovstvo šifrirale su poruke u skupinama od 5 znakova, a mornarica - u skupinama od 4 znaka. Kako bi se otežalo dešifriranje neprijateljskih presretanja, tekstovi nisu sadržavali više od 250 znakova; dugački su razbijeni na dijelove i šifrirani različitim ključevima. Kako bi se povećala sigurnost, tekst je zakrčen "smećem" ("slovna salata"). U ljeto 1945. bilo je planirano ponovno opremanje svih vrsta trupa s M5 i M10, no vrijeme je isteklo.

"Bomba Rejevskog"

Dakle, susjedi su bili "slijepi" na njemačke vojne pripreme. Radiokomunikacijska aktivnost Nijemaca višestruko se povećala i postalo je nemoguće dešifrirati presretanja. Prvi su se uzbunili Poljaci. Dok su držali na oku opasnog susjeda, u veljači 1926. iznenada nisu mogli pročitati šifru njemačke mornarice, a od srpnja 1928. šifru Reichswehra. Postalo je jasno: prešli su na strojnu enkripciju. Varšavska carina je 29. siječnja pronašla "izgubljeni" paket. Strogi zahtjev Berlina da je vrati privukao je pozornost na kutiju. Bila je reklama Enigma. Tek nakon proučavanja dali su ga Nijemci, ali to nije pomoglo u otkrivanju njihovih trikova, a već su imali pojačanu verziju stroja. Posebno za borbu protiv Enigme, poljska vojna obavještajna služba stvorila je Cipher Bureau od najboljih matematičara koji su tečno govorili njemački. Imali su sreće tek nakon 4 godine markiranja. Sreća je došla u obliku časnika njemačkog ministarstva obrane kojeg su 1931. “kupili” Francuzi. Hans-Thilo Schmidt ("Agent Asche"), odgovoran za uništavanje zastarjelih kodova tadašnje Enigme s 3 rotora, prodao ih je Francuzima. Dobio sam i upute za to. Bankrotirani aristokrat trebao je novac i bio je uvrijeđen zbog svoje domovine koja nije cijenila njegove usluge u Prvom svjetskom ratu. Francuska i britanska obavještajna služba nisu pokazale interes za ove podatke i predale su ih svojim poljskim saveznicima. Godine 1932. talentirani matematičar Marian Rejewski i njegov tim razbili su čudesni stroj: "Asheovi dokumenti postali su mana s neba: sva su se vrata odmah otvorila." Francuska je do rata opskrbljivala Poljake agenturnim informacijama, a oni su uspjeli napraviti simulator Enigme, nazvavši ga “bomba” (vrsta sladoleda popularna u Poljskoj). Njegovu jezgru činilo je 6 Enigmi povezanih u mrežu, sposobnih sortirati svih 17.576 pozicija tri rotora, odnosno sve moguće ključne opcije, u 2 sata. Njezina je snaga bila dovoljna da otvori ključeve Reichswehra i zračnih snaga, ali nije mogla razdvojiti ključeve mornarice. “Bombe” je izradila tvrtka AVA Wytwurnia Radiotechniczna (to je tvrtka koja je 1933. reproducirala njemačku “Enigmu” - 70 komada!). 37 dana prije početka Drugog svjetskog rata Poljaci su svoje znanje prenijeli saveznicima dajući im po jednu “bombu”. Francuzi, slomljeni od strane Wehrmachta, izgubili su svoj automobil, ali su Britanci pretvorili svoj u napredniji ciklometarski stroj, koji je postao glavni instrument programa Ultra. Ovaj protu-Enigma program bio je britanska najbolje čuvana tajna. Ovdje dešifrirane poruke bile su klasificirane kao Ultra, što je više od Strogo povjerljivo.

Bletchley Park: Stanica X

Nakon Prvog svjetskog rata, Britanci su smanjili svoje kriptologe. Počeo je rat s nacistima - i trebalo je hitno mobilizirati sve snage. U kolovozu 1939. skupina stručnjaka za razbijanje šifri ušla je na imanje Bletchley Park, 50 milja od Londona, pod krinkom čete lovaca. Ovdje, u centru za dešifriranje Station X, koji je bio pod osobnom kontrolom Churchilla, skupljale su se sve informacije iz stanica za radio presretanje u Velikoj Britaniji i inozemstvu. Tvrtka "British Tabulating Machines" izgradila je ovdje prvi stroj za dekodiranje "Turingova bomba" (ovo je bio glavni britanski kreker), čija je jezgra bila 108 elektromagnetskih bubnjeva. Isprobala je sve opcije za šifrirani ključ s obzirom na poznatu strukturu poruke koja se dešifrira ili dio otvorenog teksta. Svaki bubanj, rotirajući brzinom od 120 okretaja u minuti, testirao je 26 opcija slova u jednom punom okretaju. Tijekom rada stroj (3,0 x 2,1 x 0,61 m, težine 1 t) je otkucavao kao sat, što je potvrdilo njegovo ime. Po prvi put u povijesti, šifre koje je masovno stvarao stroj također su riješene od strane stroja.

"Enigma" na U-Boot U-124

Za rad je bilo potrebno poznavati fizičke principe Enigme do najsitnijih detalja, a Nijemci su je stalno mijenjali. Britansko zapovjedništvo postavilo je zadatak: pod svaku cijenu dobiti nove primjerke stroja. Počeo je ciljani lov. Prvo su uzeli Luftwaffe Enigmu sa setom ključeva iz Junkersa oborenog u Norveškoj. Wehrmacht je, razbijajući Francusku, napredovao tako brzo da je jedna signalna četa pretekla svoju i bila zarobljena. Zbirku Enigme nadopunila je vojska. Brzo su ih riješili: šifriranje Wehrmachta i Luftwaffea počelo se pojavljivati ​​na stolu britanskog stožera gotovo istodobno s njemačkim. Onaj najsloženiji bio je prijeko potreban - mornarički M3. Zašto? Glavna fronta za Britance bila je morska fronta. Hitler ih je pokušao zadaviti blokadom, prekinuvši opskrbu otočne zemlje hranom, sirovinama, gorivom, opremom i streljivom. Njegovo oružje bila je podmornička flota Reicha. Grupna taktika "vučjih čopora" prestrašila je Anglosaksonce, njihovi gubici su bili ogromni. Znali su za postojanje M3: 2 rotora su zarobljena na podmornici U-33, a upute za nju zarobljene su na U-. 13. Tijekom napada komandosa na Lofotske otoke (Norveška) na njemačkom patrolnom brodu "Crab" zarobili su 2 rotora s M3 i ključeve za veljaču, Nijemci su uspjeli utopiti automobil. Štoviše, sasvim slučajno se pokazalo da su Atlantikom plovili njemački nevojni brodovi koji su imali posebne komunikacije. Tako je razarač Kraljevske mornarice Griffin pregledao navodno nizozemski ribarski brod Polaris uz obalu Norveške. Posada, sastavljena od snažnih momaka, uspjela je baciti dvije torbe u more, a Britanci su uhvatili jednu od njih. Bilo je dokumenata za uređaj za šifriranje.
Osim toga, tijekom rata prestala je međunarodna razmjena vremenskih podataka - a preobraćeni "ribari" otišli su iz Reicha u ocean. Na brodu su imali Enigmu i postavke za svaki dan 2-3 mjeseca, ovisno o trajanju plovidbe. Redovito su izvještavali o vremenu i bilo ih je lako pronaći. Posebne radne snage Kraljevske mornarice izašle su presresti "meteorologe". Brzi razarači doslovno su uzeli neprijatelja na zub. Pucanjem su nastojali ne potopiti "Nijemca", već uspaničiti njegovu posadu i spriječiti uništavanje specijalne opreme. Dana 7. svibnja 1941. koćarica München je presretnuta, ali je radiooperater uspio baciti Enigmu i Mayove ključeve u more. Ali u kapetanovom sefu pronašli su ključeve za June, knjigu kodova za komunikaciju kratkog dometa, kodiran vremenski dnevnik i koordinatnu mrežu mornarice.  Kako bi prikrili zarobljavanje, engleski tisak je napisao: "Naši brodovi su u borbi s njemačkim Münchenom zarobili njegovu posadu, koja je napustila brod, potopivši ga." Rudarenje je pomoglo: vrijeme od presretanja poruke do dešifriranja smanjeno je s 11 dana na 4 sata! Ali ključevi su istekli i bili su potrebni novi.

Greška kapetana Lempa

Predaja njemačke podmornice U-110 Britancima. 9. svibnja 1941. godine

Glavni ulov ostvaren je 8. svibnja 1941. prilikom zarobljavanja podmornice U-110 poručnika Juliusa Lempa, koja je napadala konvoj OV-318. Nakon bombardiranja U-110, prateći brodovi su je prisilili da izroni. Kapetan razarača HMS Bulldog krenuo je u napad, ali, vidjevši da Nijemci u panici skaču preko palube, okrenuo se na vrijeme. Nakon što su prodrli u polupotopljeni čamac, ukrcaj je otkrio da tim nije ni pokušao uništiti tajna sredstva komunikacije. U to je vrijeme drugi brod pokupio preživjele Nijemce iz vode i zaključao ih u spremište kako bi sakrio što se događa. Ovo je bilo vrlo važno.
Na U-110 odnijeli su: ispravnu Enigmu M3, set rotora, ključeve za travanj-lipanj, upute za šifriranje, radiograme, dnevnike (osoblje, navigaciju, signal, radio komunikacije), pomorske karte, dijagrame minskih polja na Sjev. More i obala Francuske, upute za rad za brodove tipa IXB.  Plijen su uspoređivali s pobjedom u bitci kod Trafalgara, stručnjaci su ga nazivali "darom s neba". Nagrade je mornarima uručio sam kralj George VI: "Vi zaslužujete više, ali sada ja to ne mogu" (kroz sustav nagrađivanja njemački agenti mogli su otkriti činjenicu gubitka automobila). Pretplata je uzeta od svih; zarobljavanje U-110 nije objavljeno sve do 1958.
Očišćeni čamac je potopljen kako bi se održala tajnost. Kapetan Lemp je umro. Ispitivanje preostalih Nijemaca pokazalo je da nisu znali za gubitak tajne. Za svaki slučaj, poduzete su mjere dezinformiranja, pred zatvorenicima su jadikovali i žalili: "Nije bilo moguće pristati na brod, odjednom je potonuo." Zbog tajnosti čak su i kodirali njezino hvatanje: "Operacija Primrose". Šokiran uspjehom, First Sea Lord Pound radio je: “Od srca čestitam. Tvoj cvijet je rijetke ljepote.”
Trofeji iz U-110 donijeli su puno koristi. Dobivši svježe informacije, hakeri Bletchley Parka počeli su redovito čitati komunikaciju između stožera podmorničkih snaga Reicha i brodova u oceanu, razdvajajući većinu poruka zaštićenih kodom Hydra. To je pomoglo razbiti druge mornaričke šifre: "Neptun" (za teške brodove), "Zuyd" i "Medusa" (za Sredozemno more), itd. Bilo je moguće poraziti njemačku mrežu podmorničkih izvidničkih i opskrbnih plovila ("krave muzare" ”) u Atlantiku ). Operativni obavještajni centar saznao je pojedinosti njemačke obalne plovidbe, planove rudarenja za obalne vode, vrijeme podmorničkih napada itd. Morski konvoji počeli su zaobilaziti „čopore vukova”: od lipnja do kolovoza pronađeni su „vukovi Doenitz” samo 4% konvoja u Atlantiku, od rujna do prosinca - 18%. Ali Nijemci, vjerujući da je U-110 svoju tajnu odnijela u ponor, nisu promijenili komunikacijski sustav. Admiral Doenitz: "Lemp je izvršio svoju dužnost i umro kao heroj." Međutim, nakon objavljivanja Roskillove knjige “Tajno hvatanje” 1959., junak je u očima njemačkih veterana postao nitkov koji je okaljao svoju čast: “Nije izvršio naredbu o uništavanju tajnih materijala! Stotine naših brodova je potopljeno, tisuće podmorničara umrlo je uzalud”, “da nije poginuo od britanske ruke, trebali smo ga ustrijeliti.”
A u veljači 1942., M4 s 4 rotora zamijenio je M3 s 3 rotora na brodovima. Bletchley Park opet je udario u zid. Ostalo je samo nadati se zarobljavanju novog vozila, što se i dogodilo 30. listopada 1942. godine. Na današnji dan, U-559 kapetana-poručnika Heidtmanna sjeveroistočno od Port Saida teško je oštećena britanskim dubinskim bombama. Vidjevši da brod tone, posada je skočila u more ne uništivši opremu za šifriranje. Pronašli su je mornari s razarača Petard. Čim su plijen predali pravodobno pristigloj ukrcajnoj grupi, oštećeni čamac odjednom se prevrnuo, a dvojica odvažnika (Colin Grazier, Antony Fasson) otišli su s njim na kilometarsku dubinu.
Plijen su bile brošure M4 i "Kratki zapisnik pozivnih znakova"/"Kratki vremenski kod", tiskane topljivom tintom na ružičastom upijajućem papiru, koje je radiooperater trebao baciti u vodu na prvi znak opasnosti. Upravo uz njihovu pomoć 13. prosinca 1942. otvorene su šifre koje su stožeru odmah dale točne podatke o položaju 12 njemačkih čamaca. Nakon 9 mjeseci stanke (black-out) ponovno se počelo s čitanjem šifrograma, koje nije prestalo do kraja rata. Od sada je uništenje "vučjih čopora" u Atlantiku bilo samo pitanje vremena.

Njemački su podmorničari odmah nakon izlaska iz vode potpuno razodjeveni i oduzeta im je sva odjeća kako bi se potražili dokumenti od interesa za obavještajne službe (primjerice, tablice kodova šifranta Enigma).

Razvijena je čitava tehnologija za takve operacije. Bombama su tjerali brod na površinu i počeli granatirati iz mitraljeza kako Nijemci koji su ostali na brodu ne bi počeli tonuti. U međuvremenu, grupa za ukrcaj joj se približavala, s ciljem da traži "nešto poput pisaćeg stroja pored radio stanice", "diskove promjera 6 inča", bilo kakve časopise, knjige, papire. Bilo je potrebno djelovati brzo i to nije uvijek bilo moguće. Često su ljudi umirali ne dobivši ništa novo.
Ukupno su Britanci zarobili 170 Enigmi, uključujući 3-4 mornarička M4. To je omogućilo ubrzanje procesa dešifriranja. Kada je 60 "bombi" uključeno istovremeno (tj. 60 kompleta od 108 koluta), potraga za rješenjem smanjena je sa 6 sati na 6 minuta. To je već omogućilo brzo reagiranje na otkrivene informacije. Na vrhuncu rata 211 "bombi" djelovalo je 24 sata dnevno, čitajući do 3 tisuće njemačkih šifriranih poruka dnevno. U smjenama ih je opsluživalo 1675 operaterki i 265 mehaničara.
Kada se postaja X više nije mogla nositi s ogromnim protokom radio presretanja, dio posla je premješten u Sjedinjene Države. Do proljeća 1944. tamo je radilo 96 "Turingovih bombi" i nastala je cijela tvornica dešifriranja. Kod američkog modela, sa svojih 2000 okretaja u minuti, dekodiranje je bilo 15 puta brže. Sukob s M4 postao je posao. Zapravo, ovo je bio kraj borbe s Enigmom.

Posljedice

Hakiranje šifri Enigme omogućilo je Anglosaksoncima pristup gotovo svim tajnim informacijama Trećeg Reicha (sve oružane snage, SS, SD, Ministarstvo vanjskih poslova, pošta, transport, gospodarstvo), dalo im velike strateške prednosti i pomoglo im u pobjedi pobjede uz malo krvoprolića.
"Bitka za Britaniju" (1940.): Imajući poteškoća u odbijanju njemačkog zračnog pritiska, Britanci su u travnju počeli čitati radiograme Luftwaffea. To im je pomoglo da ispravno operiraju svoje posljednje rezerve i dobili bi bitku bez razbijanja Enigme, njemačka invazija na Englesku bila bi vrlo vjerojatna.
"Bitka za Atlantik" (1939.-1945.): ne skidajući neprijatelja iz zraka, Hitler ga je zadavio blokadom. Godine 1942. potopljeno je 1006 brodova deplasmana 5,5 milijuna bruto tona. Činilo se da će još samo malo i Britanija će pasti na koljena. Ali Britanci su, čitajući kodirane komunikacije "vukova", počeli da ih nemilosrdno dave i dobili bitku.
Operacija Overlord (1945.): prije iskrcavanja u Normandiji saveznici su iz transkripta znali za SVE njemačke protumjere za odbijanje iskrcavanja, svaki dan su dobivali točne podatke o položajima i obrambenim snagama.
Nijemci su stalno poboljšavali Enigmu. Operatori su je obučavali da je unište u slučaju opasnosti. Tijekom rata ključevi su se mijenjali svakih 8 sati. Šifrirani dokumenti otopljeni u vodi. Tvorci "Riddle" također su bili u pravu: u načelu je nemoguće ručno dešifrirati njegove poruke. Što ako se neprijatelj suprotstavi ovom stroju svojim? Ali to je ono što je učinio; Hvatajući nove kopije tehnologije, poboljšao je svoju "anti-Enigmu".
Sami Nijemci su mu olakšali posao. Dakle, imali su “indikatorsku proceduru”: na početku šifrografa dvaput je poslana postavka (broj rotora / njihove početne pozicije), gdje je vidljiva prirodna sličnost između 1. i 4., 2. i 5., 3. i 6. likovi. Poljaci su to primijetili još 1932. godine i razbili šifru. Značajna sigurnosna rupa bila su vremenska izvješća. Podmorničari su ih primali iz baze "pouzdano" šifrirane. Na kopnu su isti podaci šifrirani na uobičajeni način - a sada u rukama krekera već postoji skup poznatih kombinacija i već je jasno koji rotori rade, kako je ključ izgrađen. Dešifriranje je bilo olakšano standardnim jezikom poruka, gdje su se izrazi i riječi često ponavljali. Dakle, svaki dan u 6:00 meteorološka služba je davala šifriranu prognozu. Tražila se riječ "vrijeme", a nespretna njemačka gramatika smjestila ju je na točno mjesto u rečenici. Također: Nijemci su često koristili riječi “Vaterland” i “Reich”. Britanci su imali zaposlenike kojima je materinji njemački jezik (maternji govornici). Stavljajući se na mjesto neprijateljskog kodera, pretražili su kroz mnogo šifriranja prisutnost ovih riječi - i približili pobjedu nad Enigmom. Pomoglo je i to što je na početku sesije radiooperater uvijek pokazivao pozivni znak broda. Poznavajući sve njihove pozivne znakove, Britanci su odredili shemu rotora, dobivši približne kombinacije šifri nekih znakova. Korištene su “prisilne informacije”. Dakle, Britanci su bombardirali luku Calais, a Nijemci dali šifru, au njoj - već poznate riječi! Dešifriranje je olakšala lijenost nekih radiooperatera, koji nisu mijenjali postavke 2-3 dana.

Naciste je iznevjerila njihova sklonost složenim tehničkim rješenjima gdje su jednostavnije metode bile pouzdanije. Nisu ni znali za program Ultra. Fiksirani idejom o arijevskoj nadmoći, smatrali su Enigmu neprobojnom, a svijest o neprijatelju rezultatom špijunaže i izdaje. Uspjeli su ući u vladinu komunikacijsku mrežu London-Washington i pročitati sva presretanja. Otkrivši šifre morskih konvoja, na njih su usmjerili “vučje čopore” podmornica, što je Anglosaksonce koštalo 30.000 života mornara. No, uz uzoran red u organizaciji poslova, nisu imali niti jednu službu dešifriranja. To je radilo 6 odjela, koji ne samo da nisu radili zajedno, nego su i skrivali svoje vještine od svojih kolega natjecatelja. Otpornost na hakiranje komunikacijskog sustava nisu procijenili kriptografi, već tehničari. Da, bilo je istraga o sumnjama na curenje preko linije Enigma, ali stručnjaci nisu mogli otvoriti oči vlastima na problem. “Glavni podmorničar Reicha, admiral Doenitz, nije shvaćao da nisu radari, ni orijentacija, već očitavanje šifra koje su omogućile pronalaženje i uništenje njihovih brodova” (poslijeratno izvješće Agencije za sigurnost vojske /SAD).
Rečeno je da bi bez razbijanja nacističkog glavnog stroja za šifriranje rat trajao dvije godine dulje, koštao bi više žrtava i možda ne bi završio bez atomskog bombardiranja Njemačke. Ali ovo je pretjerivanje. Naravno, ugodnije je igrati gledajući protivnikove karte, a dekodiranje je vrlo važno. Međutim, nije pobijedila naciste. Uostalom, od veljače do prosinca 1942., bez ijednog dešifriranja, Saveznici su uništili 82 njemačke podmornice. I na kopnu, Nijemci su u velikom broju operacija slali informacije žicama, kuririma, psima ili golubovima. Tijekom Drugog svjetskog rata polovica svih informacija i naredbi prenošena je na ovaj način.
...U ljeto 1945. dečki iz TICOM-a (Target Intelligence Committee, anglo-američki ured za otimanje njemačkih informacijskih tehnologija) zaplijenili su i odnijeli najnovije Enigme i specijaliste za njih. Ali automobil (Schlüsselkasten 43) se nastavio proizvoditi: u listopadu - 1000, u siječnju 1946. - već 10.000 jedinica! Njegovo hakiranje ostalo je tajna, a mit o apsolutnoj pouzdanosti proizvoda “njemačkog genija” proširio se planetom. Anglosaksonci su prodali tisuće Enigmi desecima zemalja britanskog Commonwealtha na svim kontinentima. Tamo su radili do 1975. godine, a “dobročinitelji” su čitali tajne svake vlade.
Enigmu su koristili mnogi: španjolska - komercijalna, talijanska mornarica - Navy Cipher D, švicarska - Enigma K. Japanski klon Enigme bio je GREEN s 4 rotora. Britanci su svoj Typex napravili prema nacrtima, pa čak i od Enigminih dijelova, piratski koristeći patent.
Danas u svijetu postoji do 400 radnih primjeraka Enigme, a svatko je može kupiti za 18-30 tisuća eura.

Brbljavac će biti strijeljan!

Mjere poduzete za prikrivanje programa Ultra bile su bez presedana. Njemački brodovi i podmornice potopljeni su nakon gušenja crijeva kako neprijatelj ne bi shvatio da su zarobljeni. Zatvorenici su godinama bili izolirani, njihova pisma kući su presretana. Njihovi brbljavi mornari bili su protjerani da služe u tami poput Falklandskih otoka. Primljeni obavještajni podaci podvrgnuti su reviziji/iskrivljavanju, a tek tada su prebačeni u postrojbe. Puno ovladavanje “Riddleom” krilo se tijekom cijelog rata čak i od “velikog brata” SAD-a. Znajući iz šifre o predstojećem bombardiranju Coventryja 14. studenoga 1940., stanovništvo grada nije evakuirano kako Nijemci ne bi shvatili da ih se “čita”. To je koštalo života pola tisuće građana.
Na vrhuncu rata u programu Ultra radilo je do 12 tisuća ljudi: matematičari, inženjeri, lingvisti, prevoditelji, vojni stručnjaci, šahisti, stručnjaci za slagalice, operateri. Dvije trećine osoblja činili su vranci (Ženska kraljevska pomorska služba). Dok su radili svoj mali dio posla, nitko nije znao što rade u cjelini, a riječ Enigma se nikada nije čula. Ljude koji nisu znali što se događa iza susjednih vrata stalno su podsjećali: "Za razgovor o poslu, bit ćeš strijeljan." Tek 30 godina kasnije, nakon skidanja tajnosti, neki od njih usudili su se priznati što su radili tijekom rata. A. Turing je napisao knjigu o razbijanju Enigme: britanska vlada nije dopustila njezino puštanje do 1996.!
Nacisti nisu imali svoju "krticu" u Bletchley Parku. Ali za SSSR ono što se događalo nije bila tajna. Moskva je primila male doze informacija "ultra" kategorije po izravnim Churchillovim naredbama, unatoč protestima njegova stožera. Osim toga, britanski obavještajac John Cairncross, koji je imao pristup tajnim podacima, opskrbljivao ih je Rusima bez ograničenja, uključujući dešifriranje Enigme.

Uspjeh Enigma krekera temeljio se na samo nekoliko briljantnih ideja iznesenih u pravo vrijeme. Bez njih, Enigma bi ostala Misterij. Stuart Milner-Berry, britanski šahovski prvak, jedan od glavnih provalnika u Bletchley Parku: “Takav primjer nema od davnina: rat se vodio tako da je jedan neprijatelj mogao stalno čitati najvažnije poruke iz vojske i mornarica drugoga«.
Nakon rata, Turingove bombe su uništene iz sigurnosnih razloga. 60 godina kasnije, društvo Enigma & Friends pokušalo je rekreirati jednu od njih. Samo prikupljanje komponenti trajalo je 2 godine, a sama montaža stroja 10 godina.

Zagonetka

Njemački vojni stroj za šifriranje Enigma s tri rotora (verzija s oznakama).

Enigma se koristila u komercijalne svrhe, kao iu vojnim i državnim službama u mnogim zemljama diljem svijeta, no najviše je korištena u nacističkoj Njemačkoj tijekom Drugog svjetskog rata - bila je to Enigma Wehrmachta ( Enigma Wehrmachta) - njemački vojni model - najčešće je predmet rasprava.

Ovaj je stroj postao poznat jer su kriptoanalitičari Antihitlerovske koalicije (točnije Velike Britanije) uspjeli dešifrirati velik broj poruka šifriranih uz njegovu pomoć. Posebno za te potrebe stvoren je stroj kodnog imena Turing Bombe, koji je pružio značajnu pomoć Antihitlerovoj koaliciji (točnije Velikoj Britaniji) u ratu. Sve informacije dobivene kriptoanalizom uz njezinu pomoć dobile su kodno ime ULTRA.

Unatoč činjenici da je sa stajališta moderne kriptografije šifra Enigma bila slaba, u praksi je samo kombinacija ovog čimbenika s drugima (kao što su pogreške operatera, proceduralni nedostaci, poznati tekst poruke (na primjer, kod prijenosa vremenskih izvješća), hvatanja Enigminih kopija i kodova za šifriranje) knjige) omogućili su razbijačima šifri da riješe Enigmine šifre i pročitaju poruke. Također se vjeruje da je to bila jedna od najmoćnijih šifri Drugog svjetskog rata. I tek je britansko zarobljavanje netaknute Enigme iz podmornice i bombardera (što je temeljno važno, Nijemcima su te činjenice ostale nepoznate), uzimajući u obzir najvišu znanstvenu i visoku tehnološku razinu Velike Britanije, to omogućilo (nakon intenzivan i dugotrajan rad u tom smjeru) stvoriti protu- Enigma. Važnost i jedinstvenost ovog uspjeha dobro je razumjelo britansko vodstvo - ostavivši svoj uspjeh "iza sedam pečata", tajeći ga do kraja čak i od partnera u Antihitlerovoj koaliciji.

Procjenjuje se da je proizvedeno oko 100 000 primjeraka strojeva za šifriranje Enigma.

Opis Rotori

Lijeva strana rotora Enigme, prikazuje ravne električne kontakte.

Desna strana rotora, vidljivi kontakti pinova. Rimsko V označava ožičenje rotora.

Rotori su srce Enigme. Svaki je rotor bio disk promjera približno 10 cm, izrađen od ebonita ili bakelita, s opružnim iglama na jednoj strani rotora, raspoređenim po obodu. S druge strane nalazio se odgovarajući broj ravnih električnih kontakata. Kontakti igle i lopatice odgovarali su slovima u abecedi (obično 26 slova od A do Z). Prilikom kontakta, kontakti susjednih rotora zatvorili su električni krug. Unutar rotora, svaki kontakt igle bio je spojen na jedan od ravnih. Redoslijed spajanja može biti drugačiji.

Tri rotora i vreteno na koje su pričvršćeni.

Sam rotor proizveo je vrlo jednostavnu vrstu šifriranja: elementarnu zamjensku šifru. Na primjer, kontakt koji predstavlja slovo E može se spojiti s kontaktom slova T na drugoj strani rotora. Ali kada se koristi nekoliko rotora u kombinaciji (obično tri ili četiri), zbog njihovog stalnog kretanja, dobiva se pouzdanija šifra.

Rastavljeni rotor Tri rotora povezana u seriju

		urezani prsten Točka za označavanje kontakta "A" abecedni prsten pokositreni kontakti ožičenje pin kontakti opružna poluga za podešavanje prstena rukav prsten na prstu zaporni kotač

Modeli Military Enigma proizvedeni su s različitim brojem rotora. Prvi model sadržavao je samo tri. Dana 15. prosinca 1938. bilo ih je pet, ali su u automobilu istovremeno bila samo tri. Ovi tipovi rotora bili su označeni rimskim brojevima od I do V, a svaki je imao jedan urez smješten na različitim mjestima na abecednom prstenu. Mornarički modeli uvijek su sadržavali više rotora od ostalih: šest, sedam ili osam. Ovi dodatni rotori bili su označeni kao VI, VII i VIII, svi s različitim ožičenjem. Svi su sadržavali dva ureza u blizini slova "N" i "A", što je osiguravalo češće rotacije rotora.

Pomorski model Enigma s četiri rotora, M4 je imao jedan dodatni rotor, iako je bio iste veličine kao i model s tri rotora zbog tanjeg reflektora. Postojale su dvije vrste ovog rotora: Beta i Gamma. Nije se pomicao tijekom procesa enkripcije, ali se mogao ručno postaviti na bilo koji od 26 različitih položaja.

Stepenasto kretanje rotora

Postupno kretanje Enigminih rotora. Sva tri psa (označena zelenom bojom) kreću se istovremeno. Za prvi rotor (1) čegrtaljka (crvena) je uvijek uključena i okreće se svakim pritiskom na tipku. U ovom slučaju, urez na prvom rotoru omogućuje papučici da zahvati drugi rotor (2), koji će se okrenuti sljedeći put kada se tipka pritisne. Treći rotor (3) nije uključen, budući da papučica trećeg rotora nije ušla u udubljenje drugog, papučica će jednostavno kliziti po površini diska.

Svaki je rotor bio pričvršćen na zupčanik s 26 zuba (čegrtaljku), a skup papučica zahvaćao je zube zupčanika. Psi su krenuli naprijed istovremeno s pritiskom tipke na stroju. Ako je pas uhvatio zub zupčanika, rotor se okrenuo za jedan korak.

U vojnom modelu Enigme svaki je rotor bio pričvršćen na podesivi prsten s urezima. Pet osnovnih rotora (I-V) imalo je po jedno udubljenje, dok je navalni model (VI-VIII) imao dva. U određenoj točki, zarez bi pao nasuprot papučici, dopuštajući joj da zahvati čegrtaljku sljedećeg rotora sljedeći put kada se tipka pritisne. Kad pas nije upao u udubljenje, jednostavno je skliznuo duž površine ringa ne uhvativši zupčanik. U sustavu s jednim zarezom, drugi se rotor pomaknuo naprijed za jedno mjesto u istom vremenu za koje je prvi napravio 26 koraka. Isto tako, treći je rotor napredovao za jedan korak u istom vremenu kada je drugi napravio 26 koraka. Posebna značajka stroja bila je da se i drugi rotor okreće ako se okreće treći. To znači da bi se drugi rotor mogao dvaput okrenuti s dva uzastopna pritiska na tipku - takozvano "kretanje u dva koraka" - što bi rezultiralo kraćim razdobljem.

Pokret u dva koraka razlikuje rad rotora od normalnog brojača kilometara. Dvostruki korak je izveden na sljedeći način: prvi rotor se okretao, prisiljavajući drugi da se također okrene za jedan korak. I, ako se drugi rotor pomaknuo u željeni položaj, tada je treća papučica uključila treći stupanj prijenosa. U sljedećem koraku ovaj je pas gurnuo zupčanik i pomaknuo ga naprijed, a također je pomaknuo i drugi rotor.

S tri diska i samo jednim urezom na prvom i drugom disku, stroj je imao razdoblje od 26x25x26 = 16 900. Obično poruke nisu bile duže od nekoliko stotina znakova, pa stoga nije bilo opasnosti od ponavljanja položaja rotora. prilikom pisanja jedne poruke.

U pomorskim modelima s četiri rotora nisu napravljene nikakve promjene u mehanizmu. Postojale su samo tri papučice, što znači da se četvrti rotor nikada nije pomicao, ali se mogao ručno postaviti na jedan od 26 položaja.

Kad se tipka pritisne, rotori su se okretali sve dok se električni krug nije zatvorio.

Enigma rotori u sastavljenom stanju. Tri pokretna rotora smještena su između dva fiksna dijela: ulaznog prstena i reflektora (označeno s "B" lijevo).

Reflektor ulaznog kotača

S izuzetkom ranih modela A i B, slijedio je potonji rotor reflektor(Njemački) Umkehrwalze), patentirana značajka koja je razlikovala obitelj Enigma od ostalih rotacijskih strojeva razvijenih u to vrijeme. Reflektor je povezivao kontakte posljednjeg rotora u parovima, prebacujući struju kroz rotore u suprotnom smjeru, ali različitim putem. Prisutnost reflektora osiguravala je da transformacija koju je izvršila Enigma bude involucija, odnosno dešifriranje je isto što i šifriranje. Međutim, prisutnost reflektora onemogućuje šifriranje bilo kojeg slova kroz sebe. To je bila ozbiljna konceptualna greška, koja je kasnije dobro došla razbijačima šifri.

U komercijalnom modelu Enigma C reflektor se mogao nalaziti u dvije različite pozicije, au modelu D u 26 mogućih pozicija, ali je tijekom procesa enkripcije bio stacionaran. U modelu Abwehra, reflektor se pomicao tijekom šifriranja, kao i drugi diskovi.

U vojnim i zrakoplovnim modelima Enigme reflektor je bio ugrađen, ali se nije rotirao. Postojao je u četiri varijante. Prva je sorta označena slovom A. Sljedeća, Umkehrwalze B, pušten je 01.11.1937. Treći, Umkehrwalze C, pojavio se 1941. godine. Četvrta, Umkehrwalze D, prvi put uveden 2. siječnja 1944., omogućio je operateru Enigme da kontrolira postavke prekidača unutar reflektora.

Patch ploča

Patch panel na prednjoj strani stroja. Može se koristiti do 13 veza. Na fotografiji su dva para slova zamijenjena (S-O i J-A).

Patch ploča(Njemački) Steckerbrett) omogućuje operateru da mijenja žične veze. Prvi put se pojavio u inačicama njemačke vojske 1930. godine, a ubrzo je uspješno korišten iu mornaričkim inačicama. Patch panel dao je ogroman doprinos sofisticiranosti šifriranja stroja, čak i više od uvođenja dodatnog rotora. Enigma bez patch panela može se raditi gotovo ručno, ali nakon dodavanja patch panela, krekeri su bili prisiljeni konstruirati posebne strojeve.

Kabel postavljen na patch panel povezivao je slova u paru, na primjer E i Q su mogli biti upareni. Učinak je bio preraspoređivanje tih slova prije i nakon što je signal prošao kroz rotore. Na primjer, kada je operater pritisnuo E, signal je poslan na Q, a tek onda na ulazni rotor. Nekoliko takvih parova (do 13) može se koristiti istovremeno.

Svako slovo na ploči za spajanje imalo je dva utora. Umetanje utikača odvojilo je gornju utičnicu (od tipkovnice) i donju utičnicu (prema ulaznom rotoru) tog slova. Utikač na drugom kraju kabela bio je umetnut u utičnice drugog slova, čime su se spojevi dvaju slova zamijenili.

Pribor

Zgodna značajka korištena na M4 Enigmi bio je takozvani "Schreibmax", mali ispisni uređaj koji je mogao ispisati svih 26 slova na malom listu papira. S tim u vezi, nije bilo potrebe za dodatnim operaterom koji bi pratio žarulje i zapisivao slova. Uređaj za ispis bio je instaliran na vrhu Enigme i spojen na panel sa žaruljama. Za ugradnju uređaja za ispis bilo je potrebno skinuti poklopce lampi i sve žarulje. Osim toga, ova je inovacija povećala sigurnost: sada signalni službenik nije morao vidjeti nešifrirani tekst. Uređaj za ispis bio je instaliran u kabini zapovjednika podmornice, a časnik veze samo je unosio šifrirani tekst bez pristupa tajnim podacima.

Još jedan dodatak bila je zasebna daljinska ploča sa žaruljama. U verziji s dodatnom pločom drveno tijelo Enigme bilo je šire. Postojao je model ploče sa žaruljama koje su se mogle naknadno spajati, ali to je zahtijevalo, kao i kod Schreibmax uređaja za ispis, zamjenu tvorničke ploče sa žaruljama. Udaljena ploča omogućila je osobi da pročita dešifrirani tekst bez intervencije operatera. Godine 1944. zrakoplovstvo je predstavilo dodatnu sklopku za patch panel nazvanu "Uhr" (sat). Bila je to mala kutija s prekidačem s 40 položaja. Zamijenio je standardne utikače. Nakon spajanja utikača, kako je određeno šifrarnikom za svaki dan, operater je mogao promijeniti prekidač u jedan od 40 položaja. Svaki položaj rezultirao je različitom kombinacijom ožičenja utikača. Većina ovih utičnih priključaka, za razliku od standardnih utikača, nisu bili upareni.

Matematički opis

Transformacija Enigme za svako slovo može se definirati matematički kao rezultat permutacija. Razmotrimo vojni model s tri rotora. Pretpostavimo da P označava patch panel, U označava reflektor, a L, M, R označava djelovanje lijevog, srednjeg i desnog rotora. Tada se enkripcija E može izraziti kao:

Nakon svakog pritiska tipke, rotor se pomiče, mijenjajući transformaciju. Na primjer, ako desni rotor R rotira i pozicija, događa se transformacija, gdje je ρ ciklička permutacija koja ide od A do B, od B do C, i tako dalje. Na isti način, srednji i lijevi rotor mogu se označiti j i k rotacijama M i L. Funkcija šifriranja u ovom slučaju može se prikazati na sljedeći način:

Postupci za korištenje Enigme

U njemačkim oružanim snagama komunikacijski objekti bili su podijeljeni u različite mreže, od kojih je svaka imala vlastite postavke kodiranja za strojeve Enigma. U engleskom centru za razbijanje šifri Bletchley Park. Bletchley Park) ove komunikacijske mreže nazivale su se ključevima i dobivale kodne nazive kao što su Red, Chaffinch ili Shark. Svakoj jedinici koja radi na mreži dodijeljene su nove postavke za novo vremensko razdoblje. Kako bi poruka bila ispravno šifrirana i dešifrirana, strojevi pošiljatelja i primatelja morali su biti konfigurirani na isti način, točnije odabir rotora, početni položaji rotora i spojevi patch panela morali su biti identični. Ove postavke bile su unaprijed dogovorene i evidentirane u posebnim šifrarnicima.

Početno stanje Enigma ključa za šifriranje uključuje sljedeće parametre:

• Postavljanje rotora: odabir i postavljanje rotora.
• Početni položaji rotora: odabire ih operater, različiti za svaku poruku.
• Postavka prstena: položaj abecednog prstena koji odgovara uzorku rotora.
• Postavke utikača: utikači na patch ploči.

Enigma je dizajnirana tako da je sigurnost održana čak iu slučajevima kada je špijun poznavao krugove rotora, iako su u praksi postavke bile tajne. S nepoznatim sklopom, ukupni broj mogućih konfiguracija može biti reda veličine 10,114 (oko 380 bita s poznatim dijagramom kruga i drugim radnim postavkama, ova brojka pada na 10,23 (76 bita); Korisnici Enigme bili su uvjereni u njezinu sigurnost zbog velikog broja mogućih opcija. Bilo je nerealno uopće započeti odabir moguće konfiguracije.

Indikatori

Većina ključeva čuvana je samo određeno vrijeme, obično jedan dan. Međutim, za svaku novu poruku specificirani su novi početni položaji rotora. To je bilo zbog činjenice da ako je broj poruka poslanih s identičnim postavkama velik, tada kriptoanalitičar koji je temeljito proučio nekoliko poruka može odabrati šifru za poruke pomoću analize frekvencije. Slična se ideja koristi u principu "inicijalizacijskog vektora" u modernoj enkripciji. Ove početne pozicije su poslane zajedno s kriptogramom, prije šifrovanog teksta. Ovo je načelo nazvano "indikatorska procedura". I upravo je slabost takvih indikacijskih postupaka dovela do prvih uspješnih slučajeva razbijanja šifre Enigme.

Neke od ranih indikacijskih postupaka koristili su poljski kriptoanalitičari za probijanje kodova. Postupak je uključivao rukovatelja koji postavlja stroj prema popisu postavki koji je sadržavao glavne početne početne položaje rotora. Recimo da je glavna ključna riječ AOH. Operater je okretao rotore rukom dok se riječ AOH nije pročitala na prozorima rotora. Nakon toga je operater odabrao vlastiti ključ za novu poruku. Recimo da je operater odabrao riječ EIN. Ova riječ je postala ključna riječ za ovu poruku. Zatim je operater još jednom unio riječ EIN u uređaj kako bi izbjegao pogreške tijekom prijenosa. Kao rezultat toga, nakon dva puta unosa riječi EIN, kriptogram je prikazao riječ XHTLOA, koja je prethodila tijelu glavne poruke. I na kraju, operater je ponovno okretao rotore prema odabranom ključu, u ovom primjeru EIN-u, a zatim unio glavni tekst poruke.

Nakon primitka ove šifrirane poruke, cijela operacija je izvedena obrnutim redoslijedom. Primatelj je u stroj unio početne postavke (ključna riječ AOH) i unio prvih šest slova primljene poruke (XHTLOA). U gornjem primjeru prikazana je riječ EINEIN, odnosno primatelj je shvatio da je ključna riječ EIN. Nakon toga, postavio je rotore u položaj EIN i unio ostatak šifrirane poruke, primajući jasan dešifrirani tekst kao izlaz.

Postojala su dva nedostatka ove metode. Prvo upotrijebite glavne postavke ključa. To je naknadno promijenjeno tako da je operater odabrao vlastite početne pozicije za šifriranje indikatora i poslao početne pozicije nešifrirane. Drugi problem bila je ponovljivost indikatorske riječi koju je odabrao operater koda, što je bio značajan sigurnosni propust. Ključ poruke dvaput je šifriran, što je rezultiralo prirodnom sličnošću između prvog i četvrtog, drugog i petog, trećeg i šestog znaka. Ova greška omogućila je poljskim razbijačima šifri da razbiju šifru Enigme još 1932. Međutim, počevši od 1940. Nijemci su promijenili postupke kako bi poboljšali sigurnost.

• "GREEN" je japanski klon Enigme, malo korišten stroj koji sadrži četiri rotora postavljena okomito.

• U Sjedinjenim Američkim Državama, kriptoanalitičar William Friedman izumio je M-325, stroj za šifriranje sličan Enigmi u logičkim operacijama, iako drugačiji u dizajnu.

• Jedinstveni rotacijski stroj izumila je 2002. nizozemska kriptoanalitičarka Tatjana van Vark.

Enigma danas

Pokušaji “hakiranja” Enigme do kraja nisu javno objavljeni

Na temelju materijala iz disertacije “Strojevi za šifriranje i uređaji za dešifriranje tijekom Drugog svjetskog rata,” obranjene na Sveučilištu u Chemnitzu (Njemačka) 2004. godine.

Uvod. Za širu javnost riječ “Enigma” (na grčkom – zagonetka) sinonim je za pojmove “stroj za šifriranje” i “razbijanje šifri”, o čemu su se pobrinuli filmovi o podmornicama i slični romani koji imaju malo učiniti sa stvarnošću. Široj javnosti malo je poznato da su postojali i drugi strojevi za šifriranje, za čije su “razbijanje” stvoreni posebni strojevi za dešifriranje, te kakve je to posljedice imalo u Drugom svjetskom ratu.

I nije iznenađujuće: premalo je informacija o tome u popularnim publikacijama. A tamo dostupne informacije obično su ili nedostatne ili nepouzdane. Žalosno je to tim više jer je razbijanje kriptografskih kodova bilo od iznimno važnog povijesnog značaja za tijek rata, budući da su saveznici (u antihitlerovskoj koaliciji), zahvaljujući tako dobivenim informacijama, imali značajne prednosti, uspjeli su nadoknaditi neke propuste prve polovice rata i uspjeli su optimalno iskoristiti svoje resurse u drugoj polovici rata. Prema angloameričkim povjesničarima, da nije bilo razbijanja njemačkih enkripcijskih kodova, rat bi trajao dvije godine duže, bile bi potrebne dodatne žrtve, a moguće je i da bi bila bačena atomska bomba Njemačka.

Ali nećemo se baviti ovim pitanjem, već ćemo se ograničiti na znanstvene, tehničke i organizacijske okolnosti koje su doprinijele otkrivanju njemačkih kodova za šifriranje. A ono što je posebno važno jest kako i zašto je bilo moguće razviti strojne metode “hakiranja” i uspješno ih koristiti.
Hakiranje kodova Enigme i kodova drugih strojeva za šifriranje omogućilo je saveznicima pristup ne samo vojno-taktičkim informacijama, već i informacijama Ministarstva vanjskih poslova, policije, SS-a i željeznice. Tu spadaju i izvješća iz zemalja Osovine, posebice japanske diplomacije i talijanske vojske. Saveznici su također dobivali informacije o unutarnjoj situaciji u Njemačkoj i njezinim saveznicima.

Samo u Engleskoj, tim tajnih službi od tisuća radio je na dešifriranju kodova. Ovaj posao osobno je nadzirao premijer Engleske Winston Churchill, koji je znao za važnost ovog posla iz iskustva Prvog svjetskog rata, kada je bio tajnik mornarice britanske vlade. Već u studenom 1914. naredio je dešifriranje svih presretnutih neprijateljskih telegrama. Također je naredio da se dešifriraju ranije presretnuti telegrami kako bi se razumjelo razmišljanje njemačkog zapovjedništva. Ovo je dokaz njegove dalekovidnosti. Najpoznatiji rezultat te aktivnosti bilo je prisiljavanje SAD-a na ulazak u Prvi svjetski rat.
Jednako dalekovidno bilo je stvaranje engleskih prislušnih stanica – tada posve nova ideja – posebno osluškivanje radioprometa neprijateljskih brodova.

Već tada iu razdoblju između dva svjetska rata Churchill je takve aktivnosti izjednačio s novom vrstom oružja. Konačno, postalo je jasno da je potrebno klasificirati vlastite radio komunikacije. I sve se to moralo tajiti od neprijatelja. Postoje velike sumnje da su čelnici Trećeg Reicha sve to shvatili. U rukovodstvu Wehrmachta (OKW) postojao je odjel s malim brojem kriptologa sa zadaćom “razvijanja metoda za otkrivanje neprijateljskih radio poruka”, a radilo se o radioizvidnicima na prvoj liniji, koji su bili zaduženi za pružanje zapovjednicima na prvoj liniji taktičkih informacija o njihovom sektoru bojišnice. U njemačkoj vojsci korištene strojeve za šifriranje nisu ocjenjivali kriptolozi (u smislu kvalitete šifriranja i mogućnosti probijanja), već tehnički stručnjaci.

Saveznici su slijedili postupno poboljšanje njemačke tehnologije šifriranja i također poboljšali metode razbijanja kodova za šifriranje. Nijemci su činjenice koje ukazuju na svijest saveznika pripisivali izdaji i špijunaži. Osim toga, u Trećem Reichu često nije bilo jasne podređenosti, a službe za šifriranje različitih grana vojske ne samo da nisu međusobno komunicirale, već su skrivale svoje vještine od kriptografa drugih grana vojske, budući da " natjecanje” bio je na redu dan. Nijemci nisu pokušavali razotkriti savezničke šifrirne kodove, budući da su za to imali malo kriptologa, a oni su radili izolirano jedni od drugih. Iskustvo engleskih kriptologa pokazalo je da je zajednički rad velikog tima kriptologa omogućio rješavanje gotovo svih postavljenih zadataka. Pred kraj rata počinje postupni prijelaz u području šifriranja s rada na stroju na rad na računalu.

Strojevi za šifriranje u vojnim poslovima prvi su put korišteni u Njemačkoj 1926. godine. To je potaknulo njemačke potencijalne protivnike da razviju vlastite metode šifriranja i dešifriranja. Na primjer, Poljska se pozabavila ovim pitanjem i prvo je morala razviti teorijske temelje strojne kriptologije, jer "ručne" metode nisu bile prikladne za to. Budući rat zahtijevao bi dešifriranje tisuća radio poruka svaki dan. Poljski stručnjaci prvi su počeli raditi na strojnoj kriptološkoj analizi 1930. godine. Nakon izbijanja rata i okupacije Poljske i Francuske taj su posao nastavili engleski stručnjaci. Tu je posebno bio važan teorijski rad matematičara A. Turinga. Počevši od 1942., razbijanje enkripcijskih kodova postalo je iznimno važno, jer je njemačko zapovjedništvo sve više koristilo radio komunikacije za prijenos svojih naredbi. Bilo je potrebno razviti potpuno nove metode kriptološke analize za strojeve za dešifriranje.

Povijesna referenca.
Julije Cezar prvi je koristio šifriranje teksta. U 9. stoljeću arapski učenjak Al-Kindi prvi je razmatrao problem dešifriranja teksta. Rad talijanskih matematičara 15. i 16. stoljeća bio je posvećen razvoju metoda šifriranja. Prvu mehaničku napravu izumio je 1786. godine švedski diplomat; takvu je napravu 1795. godine imao na raspolaganju i američki predsjednik Jefferson. Tek 1922. ovaj je uređaj poboljšao kriptolog američke vojske Mauborn. Korišten je za šifriranje taktičkih poruka sve do izbijanja Drugog svjetskog rata. Patente za poboljšanje upotrebljivosti (ali ne i za sigurnost kodiranja) izdao je Američki patentni ured počevši od 1915. godine. Sve je to trebalo poslužiti za šifriranje poslovne korespondencije. Unatoč brojnim poboljšanjima u uređajima, bilo je jasno da je jedino šifriranje kratkog teksta pouzdano.

Krajem Prvog svjetskog rata iu prvim godinama nakon njega pojavilo se nekoliko izuma koje su radili amateri kojima je to bio svojevrsni hobi. Navedimo dvojicu od njih: Hebern i Vernam, obojica Amerikanci, niti jedan od njih najvjerojatnije nikada nije čuo za znanost kriptologiju. Potonji od njih dvojice čak je implementirao neke operacije Booleove logike, za koje je u to vrijeme malo tko znao osim profesionalnih matematičara. Profesionalni kriptolozi počeli su dalje poboljšavati ove strojeve za šifriranje, što je omogućilo povećanje njihove sigurnosti od hakiranja.

Od 1919. god Njemački dizajneri također su počeli patentirati svoj razvoj; jedan od prvih bio je budući izumitelj Enigme Arthur Scherbius (1878. - 1929.). Razvijene su četiri varijante sličnih strojeva, ali za njih nije bilo komercijalnog interesa, vjerojatno zato što su strojevi bili skupi i teški za održavanje. Ni mornarica ni ministarstvo vanjskih poslova nisu prihvatili izumiteljeve prijedloge, pa je pokušao ponuditi svoj stroj za šifriranje civilnim sektorima gospodarstva. Vojska i Ministarstvo vanjskih poslova nastavili su koristiti šifriranje pomoću knjiga.

Arthur Scherbius je otišao raditi za tvrtku koja je otkupila njegov patent za stroj za šifriranje. Ova je tvrtka nastavila poboljšavati Enigmu čak i nakon smrti njenog autora. U drugoj verziji (Enigma B), stroj je bio modificirani električni pisaći stroj, s jedne strane bio je opremljen uređajem za šifriranje u obliku 4 zamjenjiva rotora. Tvrtka je široko prikazivala stroj i reklamirala ga kao nehakirajućeg. Za nju su se zainteresirali časnici Reichswehra. Činjenica je da su 1923. godine objavljeni Churchillovi memoari u kojima je govorio o svojim kriptološkim uspjesima. To je izazvalo šok među vodstvom njemačke vojske. Njemački su časnici saznali da su većinu njihove vojne i diplomatske komunikacije dešifrirali britanski i francuski stručnjaci! I da je taj uspjeh uvelike određen slabošću amaterskog šifriranja, koje su izmislili kriptolozi amateri, budući da njemačka vojna kriptologija jednostavno nije postojala. Naravno, počeli su tražiti jake metode šifriranja za vojne komunikacije. Stoga su se zainteresirali za Enigmu.

Enigma je imala nekoliko modifikacija: A, B, C itd. Modifikacija C može izvesti i enkripciju i dešifriranje poruka; nije zahtijevao složeno održavanje. Ali njegovi proizvodi još nisu bili otporni na hakiranje jer kreatore nisu savjetovali profesionalni kriptolozi. Koristila ga je njemačka mornarica od 1926. do 1934. godine. Sljedeća modifikacija, Enigma D, također je bila komercijalni uspjeh. Nakon toga, od 1940. godine, korišten je u željezničkom prometu u okupiranim područjima istočne Europe.
Godine 1934 Njemačka mornarica počela je koristiti drugu modifikaciju Enigme I.

Zanimljivo je da su poljski kriptolozi pokušali dešifrirati njemačke radio poruke klasificirane ovim strojem, a rezultati tog rada nekako su postali poznati njemačkoj obavještajnoj službi. U početku su Poljaci bili uspješni, ali je njemačka obavještajna služba koja ih je “motrila” to dojavila svojim kriptolozima, a oni su promijenili kodove. Kada se pokazalo da poljski kriptolozi nisu u stanju razbiti poruke šifrirane Enigmom -1, kopnene snage, Wehrmacht, također su počele koristiti ovaj stroj. Nakon nekih poboljšanja, upravo je taj stroj za šifriranje postao glavni u Drugom svjetskom ratu. Od 1942. njemačka podmornička flota usvojila je modifikaciju Enigma-4.

Postupno, do srpnja 1944., kontrola nad poslovanjem šifriranja prešla je iz ruku Wehrmachta na krov SS-a, a glavnu ulogu ovdje je igralo natjecanje između ovih grana oružanih snaga. Od prvih dana Drugog svjetskog rata, vojske SAD-a, Švedske, Finske, Norveške, Italije i drugih zemalja bile su zasićene strojevima za šifriranje. U Njemačkoj se konstrukcije strojeva stalno poboljšavaju. Glavna poteškoća u ovom slučaju bila je uzrokovana nemogućnošću da se sazna je li neprijatelj bio u stanju dešifrirati tekstove šifrirane određenim strojem. Enigma raznih modifikacija uvedena je na razinama iznad divizije, nastavila se proizvoditi i nakon rata (model “Schlüsselkasten 43”) u Chemnitzu: u listopadu 1945. U siječnju 1946. proizvedeno je 1000 komada. - već 10.000 komada!

Telegraf, povijesni podaci.
Pojava električne struje uzrokovala je nagli razvoj telegrafije, koji se, nimalo slučajno, odvijao u 19. stoljeću usporedno s industrijalizacijom. Pokretačka snaga bila je željeznica koja je za potrebe željezničkog prometa koristila telegraf za koji su razvijene sve vrste uređaja poput kazaljki. Steinhelov uređaj pojavio se 1836., a 1840. razvio ga je Samuel MORSE. Daljnja poboljšanja došla su u obliku Siemensovog i Halskeovog tiskarskog telegrafa (Siemens & Halske, 1850.), koji je pretvarao primljene električne impulse u čitljiv tip. I izumljen 1855. Hughes je, nakon niza poboljšanja, još uvijek služio tiskarskom kotaču u 20. stoljeću.

Sljedeći važan izum za ubrzanje prijenosa informacija stvorio je 1867. Wheatstone: bušena vrpca s Morseovom abecedom koju uređaj mehanički opipa. Daljnji razvoj telegrafije otežavala je nedovoljna iskorištenost kapaciteta žice. Prvi je pokušaj bio B. Meyer 1871. godine, ali nije uspio jer su ga spriječile različite duljine i broj impulsa Morseovih slova. No 1874. francuski inženjer Emile Baudot uspio je riješiti ovaj problem. Ovo rješenje postalo je standard za sljedećih 100 godina. Baudotova metoda imala je dvije važne značajke. Prvo, to je bio prvi korak prema korištenju binarnog računa. I drugo, bio je to prvi pouzdani višekanalni sustav prijenosa podataka.

Daljnji razvoj telegrafije počivao je na potrebi dostave brzojava pomoću poštara. Bio je potreban drugačiji organizacijski sustav koji bi uključivao: uređaj u svakoj kući, njegovo održavanje od strane posebnog osoblja, primanje telegrama bez pomoći osoblja, stalnu vezu s linijom, izdavanje teksta stranicu po stranicu. Takav bi uređaj imao izglede za uspjeh samo u SAD-u. U Europi je do 1929. godine poštanski monopol sprječavao pojavu bilo kakvih privatnih uređaja za prijenos poruka; morali su se postavljati samo u poštanskim uredima.

Prvi korak u tom smjeru napravio je 1901. godine Australac Donald Murray. Posebno je modificirao Baudotov kod. Ova modifikacija bila je standard do 1931. Komercijalni uspjeh nije imao jer se nije usudio patentirati svoj izum u SAD-u. U SAD-u su se međusobno natjecala dva američka izumitelja: Howard Krum i E.E. Kleinschmidt. Nakon toga su se spojili u jednu tvrtku u Chicagu, koja je počela proizvoditi opremu 1024. godine, koja je imala komercijalni uspjeh. Njemačka tvrtka Lorenz uvezla je nekoliko njihovih strojeva, postavila ih u poštanske urede i dobila licencu za njihovu proizvodnju u Njemačkoj. Od 1929. poštanski monopol u Njemačkoj je ukinut, a privatnici su dobili pristup telegrafskim kanalima. Uvođenje međunarodnih standarda za telegrafske kanale 1931. omogućilo je organiziranje telegrafskih komunikacija s cijelim svijetom. Iste uređaje počeli su proizvoditi 1927. Siemens i Halske.

Prvi koji je spojio telegraf sa strojem za šifriranje bio je 27-godišnji Amerikanac Gilbert Vernam, zaposlenik tvrtke ATT. Godine 1918 prijavio je patent u kojem je empirijski koristio Booleovu algebru (o kojoj, usput rečeno, nije imao pojma i koju je tada proučavalo nekoliko matematičara diljem svijeta).
Američki časnik William Friedman dao je veliki doprinos kriptologiji; učinio je američke strojeve za šifriranje gotovo neraskidivim.

Kada su se u Njemačkoj pojavili telegrafski uređaji Siemensa i Halskea, za njih se zainteresirala njemačka mornarica. Ali njezino je vodstvo još uvijek bilo pod dojmom da su Britanci probili njemačke šifre i pročitali njihove poruke tijekom Prvog svjetskog rata. Stoga su zahtijevali povezivanje telegrafskog aparata sa strojem za šifriranje. To je tada bila potpuno nova ideja, jer se šifriranje u Njemačkoj radilo ručno i tek tada su se prenosili šifrirani tekstovi.

U SAD-u su ovaj zahtjev ispunili uređaji Vernam. U Njemačkoj su ovaj posao preuzele tvrtke Siemens i Halske. Podnijeli su prvi otvoreni patent na ovu temu u srpnju 1930. Do 1932 stvoren je radni uređaj, koji se isprva slobodno prodavao, ali od 1934. bio klasificiran. Od 1936. god Ovi uređaji počeli su se koristiti u zrakoplovstvu, a od 1941. - i kopnene snage. Od 1942. god Započelo je strojno šifriranje radio poruka.

Nijemci su nastavili usavršavati razne modele strojeva za šifriranje, ali su na prvo mjesto stavili poboljšanje mehaničkog dijela, tretirajući kriptologiju na amaterski način, proizvodne tvrtke nisu uključivale profesionalne kriptologe za konzultacije. Od velike važnosti za sve te probleme bili su radovi američkog matematičara Claudea Shannona, koji je bio čitan od 1942. godine. radio u Bell Laboratories i tamo provodio tajna matematička istraživanja. Još prije rata bio je poznat po dokazivanju analogije između Booleove algebre i relejnih veza u telefoniji. Upravo je on otkrio "bit" kao informacijsku jedinicu. Nakon rata, 1948. Shannon je napisao svoje glavno djelo, Matematičku teoriju komunikacija. Nakon toga je postao profesor matematike na sveučilištu.

Shannon je prvi razmotrio matematički model kriptologije i razvio analizu šifriranih tekstova korištenjem informacijskoteorijskih metoda. Temeljno pitanje njegove teorije je: "Koliko informacija sadrži šifrirani tekst u usporedbi s otvorenim tekstom?" Godine 1949. objavio je djelo “Teorija komunikacije tajnih sustava” u kojem je odgovorio na to pitanje. Tamo provedena analiza bila je prva i jedina koja je kvantificirala snagu metode šifriranja. Poslijeratna analiza pokazala je da ni njemački ni japanski strojevi za šifriranje nisu neslomljivi. Osim toga, postoje i drugi izvori informacija (na primjer, obavještajni podaci) koji uvelike pojednostavljuju zadatak dešifriranja.

Položaj Engleske natjerao ju je na razmjenu dugačkih šifriranih tekstova sa Sjedinjenim Državama; velika je duljina omogućila njihovo dešifriranje. U posebnom odjelu britanske tajne službe M 16 razvijena je metoda koja je povećavala stupanj tajnosti poruke - ROCKEX. Američku metodu šifriranja za Foreign Office razbili su njemački stručnjaci i dekriptirali odgovarajuće poruke. Saznavši za to, SAD su 1944. god. zamijenio nesavršen sustav pouzdanijim. Otprilike u isto vrijeme, njemački Wehrmacht, mornarica i Ministarstvo vanjskih poslova također su zamijenili tehnologiju šifriranja novorazvijenom. Sovjetske metode šifriranja također su bile nedovoljno pouzdane, zbog čega su ih hakirale američke službe i identificirali mnoge sovjetske obavještajne službenike upletene u špijunažu za američku atomsku bombu (Operacija Venona - razbijanje).

Provaljivanje u.
Sada govorimo o britanskom HAKIRANJU njemačkih strojeva za šifriranje, odnosno strojnom razotkrivanju načina šifriranja tekstova u njima. . Ovo djelo je dobilo engleski naziv ULTRA. Metode nestrojnog dešifriranja bile su prezahtjevne i neprihvatljive u ratnim uvjetima. Kako su konstruirani engleski strojevi za dešifriranje, bez kojih saveznici ne bi mogli ostvariti prednost nad njemačkim razbijačima šifri? Koje informacije i tekstualni materijal su im trebali? I je li tu bila njemačka pogreška, i ako jest, zašto se to dogodilo?

Prvo, znanstvene i tehničke osnove.
Najprije je obavljen preliminarni znanstveni rad, jer je algoritme bilo potrebno prije svega kriptološki i matematički analizirati. To je bilo moguće jer je njemački Wehrmacht naširoko koristio šifriranje. Takva analiza zahtijevala je ne samo šifrirane tekstove dobivene prisluškivanjem, već i otvorene tekstove dobivene špijunažom ili krađom. Osim toga, bili su potrebni različiti tekstovi, šifrirani na isti način. Istodobno je provedena lingvistička analiza jezika vojske i diplomata. S obzirom na duge tekstove, postalo je moguće matematički uspostaviti algoritam čak i za nepoznati stroj za šifriranje. Tada su uspjeli rekonstruirati automobil.

Za ovaj posao Britanci su okupili približno 10.000 ljudi, uključujući matematičare, inženjere, lingviste, prevoditelje, vojne stručnjake i druge zaposlenike kako bi razvrstali podatke, provjerili ih, arhivirali i održavali strojeve. Ta se udruga zvala BP (Bletchley Park) i bila je pod osobnom kontrolom Churchilla. Dobivene informacije pokazale su se moćnim oružjem u rukama saveznika.

Kako su Britanci ovladali Wehrmacht Enigmom? Poljska je prva dešifrirala njemačke kodove. Nakon Prvog svjetskog rata bio je u stalnoj vojnoj opasnosti od oba susjeda - Njemačke i SSSR-a, koji su sanjali o povratu izgubljenih zemalja i predanih Poljskoj. Kako bi izbjegli iznenađenja, Poljaci su snimali radio poruke i dešifrirali ih. Bili su jako zabrinuti što je nakon uvođenja u veljači 1926. u njemačkoj mornarici Enigma C, kao i nakon uvođenja u sastav kopnenih snaga u srpnju 1928. nisu mogli dešifrirati poruke šifrirane ovim strojem.

Tada je odjel BS4 poljskog Glavnog stožera pretpostavio da su Nijemci nabavili strojnu enkripciju, pogotovo jer su im bile poznate rane komercijalne verzije Enigme. Poljski obavještajci potvrdili su da je u Wehrmachtu od 1. lipnja 1930. god. Korištena je Enigma 1. Poljski vojni stručnjaci nisu uspjeli dešifrirati njemačke poruke. Čak i nakon što su preko svojih agenata dobili dokumente Enigme, nisu uspjeli postići. Zaključili su da nedostaje znanstvenih spoznaja. Zatim su naručili tri matematičara, od kojih je jedan studirao u Göttingenu, da naprave sustav analize. Svo troje su prošli dodatnu obuku na Sveučilištu u Poznanu i tečno su govorili njemački. U Varšavi su uspjeli reproducirati uređaj Enigma i napraviti njegovu kopiju. Zabilježimo izvanredna postignuća jednog od njih, poljskog matematičara M. Rejewskog (1905. - 1980.). Iako je Wehrmacht konstantno poboljšavao šifriranje svojih poruka, poljski su stručnjaci u tome uspjeli sve do 1. siječnja 1939. godine. dešifrirati ih. Nakon toga su Poljaci počeli surađivati ​​sa saveznicima, kojima prethodno nisu ništa priopćili. Takva je suradnja već bila uputna s obzirom na očitu vojnu opasnost. 25. srpnja 1939. godine prenijeli su engleskim i francuskim predstavnicima sve podatke koje su znali. 16. kolovoza iste godine poljski "dar" stigao je u Englesku, a engleski stručnjaci iz novostvorenog BP dekodirajućeg centra počeli su raditi s njim.

Britanski kriptolozi su nakon Prvog svjetskog rata smanjeni i ostali su samo pod krovom Foreign Officea. Tijekom rata u Španjolskoj Nijemci su koristili Enigmu D, a preostali engleski kriptolozi, pod vodstvom vrsnog filologa Alfreda Dillwyna (1885.-1943.), nastavili su raditi na dešifriranju njemačkih poruka. Ali čisto matematičke metode nisu bile dovoljne. U to vrijeme, krajem 1938. Matematičar s Cambridgea Alan Turing bio je među posjetiteljima tečajeva za obuku engleskih kriptografa. Sudjelovao je u napadima na Enigmu 1. Stvorio je model analize poznat kao “Turingov stroj” koji je omogućio ustvrdu da algoritam za dešifriranje definitivno postoji, ostalo je samo otkriti ga!

Thüring je uvršten u BP kao vojni obveznik. Do 1. svibnja 1940. god postigao je ozbiljan uspjeh: iskoristio je činjenicu da je svaki dan u 6 sati ujutro njemačka meteorološka služba odašiljala šifriranu vremensku prognozu. Jasno je da je ona nužno sadržavala riječ "vlažniji" (Wetter), te da su stroga pravila njemačke gramatike određivala njen točan položaj u rečenici. To mu je omogućilo da u konačnici dođe do rješenja problema razbijanja Enigme, a za to je stvorio elektromehanički uređaj. Ideja mu je sinula početkom 1940. godine, au svibnju iste godine, uz pomoć grupe inženjera, stvoren je takav uređaj. Zadatak dekodiranja bio je olakšan činjenicom da je jezik njemačkih radijskih poruka bio jednostavan, izrazi i pojedine riječi često su se ponavljale. Njemački časnici nisu poznavali osnove kriptologije, smatrajući je nevažnom.

Britanska vojska, a posebno Churchill osobno, zahtijevali su stalnu pozornost na dešifriranje poruka. Od ljeta 1940 Britanci su dešifrirali sve poruke šifrirane Enigmom. Unatoč tome, engleski su stručnjaci stalno poboljšavali tehnologiju dešifriranja. Do kraja rata britanski razbijači šifri imali su 211 uređaja za dešifriranje koji su radili 24 sata dnevno. Opsluživalo ih je 265 strojara, a na dužnost je dovedeno 1675 žena. Rad kreatora ovih strojeva cijenjen je mnogo godina kasnije, kada su pokušali ponovno stvoriti jedan od njih: zbog nedostatka potrebnog osoblja u to vrijeme, rad na ponovnom stvaranju poznatog stroja trajao je nekoliko godina i ostao nedovršen!

Upute za stvaranje uređaja za dešifriranje koje je u to vrijeme izradio Dühring bile su zabranjene do 1996. godine... Među sredstvima dešifriranja bila je i metoda "prisilnog" informiranja: primjerice, britanski zrakoplovi uništili su pristanište u luci Calle, znajući unaprijed da će njemačke službe to izvijestiti sa skupom podataka koji su unaprijed poznati britanskim riječima! Osim toga, njemačke su službe mnogo puta odašiljale ovu poruku, svaki put je kodirajući različitim kodovima, ali od riječi do riječi...

Konačno, najvažnija fronta za Englesku bio je podmornički rat, gdje su Nijemci koristili novu modifikaciju Enigme M3. Britanska flota uspjela je ukloniti takvo vozilo sa zarobljene njemačke podmornice. Dana 1. veljače 1942. Njemačka mornarica prešla je na korištenje modela M4. Ali neke njemačke poruke, šifrirane na stari način, greškom su sadržavale informacije o značajkama dizajna ovog novog stroja. To je znatno olakšalo zadatak Thuringovom timu. Već u prosincu 1942. Enigma M4 je krekirana. Dana 13. prosinca 1942. britanski admiralitet dobio je precizne podatke o lokaciji 12 njemačkih podmornica u Atlantiku...

Prema Turingu, za ubrzanje dešifriranja bilo je potrebno prijeći na korištenje elektronike, budući da elektromehanički relejni uređaji taj postupak nisu izvodili dovoljno brzo. Dana 7. studenoga 1942. Turing odlazi u SAD, gdje zajedno s timom iz Bell Laboratoriesa stvara aparat za strogo tajne pregovore između Churchilla i Roosevelta. Istodobno su pod njegovim vodstvom usavršavani američki strojevi za dešifriranje, tako da je Enigma M4 konačno probijena i do kraja rata osiguravala je Britancima i Amerikancima sveobuhvatne obavještajne podatke. Tek u studenom 1944. njemačko je zapovjedništvo posumnjalo u pouzdanost svoje tehnologije šifriranja, ali to nije dovelo do nikakvih mjera...

(Napomena prevoditelja: Budući da je od 1943. šef britanske kontraobavještajne službe bio sovjetski obavještajac Kim Philby, sve su informacije odmah stizale u SSSR! Neke od ovih informacija prenesene su Sovjetskom Savezu i službeno preko britanskog biroa u Moskvi, a također i poluslužbeno preko sovjetskog rezidenta u Švicarskoj, Alexandera Rado.)

Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte
im Zweiten Weltkrieg:
Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte
Von der Philosophischen Fakultät der Technischen Universität Chemnitz genehmigte
Disertacija
zur Erlangung des akademischen Grades doctor philosophiae (Dr.phil.)
von Dipl.-Ing.Michael Pröse

Ovo je prva zemlja na planeti nad kojom sunce izlazi i počinje novi dan, zbog čega se Japan naziva Zemljom izlazećeg sunca, a sami Japanci je zovu Nippon (ili Nihon), što se može prevesti kao “rodno mjesto (ili izvor) Sunca.”

Malo povijesti. Krajem 19. stoljeća zaoštravaju se ekonomske i političke suprotnosti između vodećih industrijskih sila. Spremao se ozbiljan vojni sukob, iako se nije očekivalo da će poprimiti razmjere svjetskog rata. Japan je kroz Meiji reforme stvorio modernu vojnu industriju, reorganizirao vojsku i dobro je opremio. Kao što znate, u kinesko-japanskom ratu 1894. – 1895. Japanci su odnijeli uvjerljivu pobjedu, što je dovelo do sukoba interesa između Ruskog Carstva i Japana u Mandžuriji.

Ovaj golemi teritorij bio je "zalogaj" za obje sile: Japanci su ga odavno zahvatili, a Rusija je već postavljala željezničke pruge u Mandžuriji. Već u veljači 1904. Japan je napao rusku flotu u Port Arthuru u Kini i Chemulpu u Koreji. Rusija nije doživljavala Japan kao ozbiljnog protivnika, ali uzalud. Krajem svibnja 1905., nakon nekoliko pobjeda u Mandžuriji, ruska eskadra je poražena u tjesnacu Tsushima. U rujnu 1905. u Portsmouthu (SAD) potpisan je rusko-japanski mirovni ugovor. Japanu je dodijeljena Koreja, južni dio Sahalina, kao i pravo zakupa kineskih luka Port Arthur i Dalniy. Ova pobjeda bila je važna za pretvaranje Japana u najmoćniju industrijsku i vojnu silu na Dalekom istoku. Do ulaska u Drugi svjetski rat imperijalistički Japan imao je potencijal koji je, iako daleko od tolikog značaja kao njegovi protivnici, ipak bio dovoljan da osigura mogućnost agresivnog djelovanja.

Do ranih 1930-ih većina zemalja koje su sudjelovale u nadolazećem ratu već je koristila strojeve za šifriranje. Konkretno, Nijemci su počeli široko koristiti stroj Enigma. Japanci, koji su s velikim zanimanjem pratili razvoj strojne kriptografije, počeli su koristiti strojeve vlastite konstrukcije. Godine 1935. američki kriptoanalitičari susreli su se s japanskom strojnom šifrom koju su nazvali RED.

Razvijen je stroj za šifriranje RED, a kasnije i njegova poboljšana verzija PURPLE. Ovi uređaji radili su na principu step finder-a - sustava čiji je glavni element bila sklopka koja je zatvarala određene kontakte. Princip po kojem se kretao tražilo koraka bio je, grubo rečeno, ključ šifre. I prvi i drugi model imali su iste nedostatke. Osjetljivi uređaji zahtijevali su pažljivo i redovito čišćenje kontakata, koji su stalno kvarili, posebno u vlažnim uvjetima voznog parka u kojem su se koristili. Samoglasnici i suglasnici šifrirani su zasebno, što je olakšalo zadatak koalicijskim kriptografima (i postalo kritična ranjivost za ove strojeve). Uređaj RED razvili su pomorski stručnjaci, među kojima nije bilo kriptoanalitičara.

Zapovjedništvo je vjerovalo da je kriptor dovoljno siguran, pa ga nije pokušavalo modernizirati kako bi poboljšalo sigurnost. RED i PURPLE strojeve za šifriranje isporučila je Ministarstvu vanjskih poslova vojna flota, a niti jedna strana nije znala za ranjivost sustava. Iako su kopnene snage u razdoblju od 1932. do 1941. godine razvile strojeve za šifriranje 92-shiki injiki, 97-shiki injiki i 1-shiki 1-go injiki, koji su se temeljili na istom principu kao Enigma, ali su korišteni mnogo rjeđe , budući kako je zapovjedništvo odlučilo da je PURPLE zaštićeniji.

CRVENI prototip

Nakon što je postalo poznato da je Cipher Bureau uspio dobiti gotovo potpuni pristup podacima japanske delegacije na Washingtonskom pomorskom sporazumu, japanska vojska je bila prisiljena preispitati svoje sigurnosne mjere. Tako je japanska mornarica stvorila svoj prvi stroj za šifriranje. Kapetan Risaburo Ito bio je odgovoran za razvoj enkodera.

Vozilo je razvijeno u Tehničkom institutu Japanske mornarice u Odjelu 6 Odjela za istraživanje elektrotehnike. Glavni dizajner Katsuo Tanabe i zapovjednik Genichiro Kakimoto stvorili su Crveni prototip, "Ō-bun taipuraita-shiki angō-ki" - "Stroj za tiskanje latiničnih abecednih šifri". Radio je na istom principu kao i stroj KRYHA, koji su naširoko koristili diplomati i bankari u različitim zemljama sve do 1950-ih. Napravljena su tri KRYHA modela: standardni, džepni nazvan Lilliputian i električni koji je mogao kodirati 360 znakova u minuti.

Mehanički uređaj za šifriranje KRYHA, stvoren 1924., aktivno su koristili njemački diplomati tijekom Drugog svjetskog rata, koji nisu znali da su šifru provalili Amerikanci. Poseban disk za šifriranje pokretao je motor s oprugom.

CRVENA

Specijalist za šifriranje tajnih poruka japanskih obavještajaca Shin Sakuma 1931. godine surađivao je s francuskim generalom Cartierom, koji je u to vrijeme bio jedan od najboljih kriptografa. Naučio je japanske kriptografe kako upravljati strojevima za šifriranje. Nacrti stroja za šifriranje poslani su Glavnom stožeru japanske mornarice, čiji kod neprijatelj nije mogao prepoznati.

Ovaj stroj temeljito su proučavali japanski stručnjaci. Godine 1931., RED prototip implementiran je u 91-shiki injiki - "Type-91 Printing Machine". Ime je dobio "zahvaljujući" carskom kalendaru, prema kojem je 1931. odgovarala 2591. godini. Ministarstvo vanjskih poslova koristilo je "Type-91 Printing Press" s latiničnim pismom, poznatiji kao Angooki Taipu-A - "Type-A Cipher Machine". Ovom modelu su američki kriptoanalitičari dali kodno ime RED. Kao što sam već napisao, ovaj model nije bio pouzdan; zasebno je šifrirao samoglasnike i suglasnike, vjerojatno da bi smanjio troškove telegrama. Osim ovog modela, mornarica je na svojim brodovima i bazama koristila "Type-91 Printing Press" s kana abecedom.

Godine 1936. Frank Rowlett i Solomon Callback, kriptoanalitičari američke vojske, razbili su RED šifre i otkrili japanski uređaj. Isti rezultat neovisno su postigli britanski, njemački i nizozemski kriptografi. Iznenađujuće, ostaje činjenica da kada je riječ o sigurnosti komunikacija, Japanci svoje glavne nade nisu polagali u obuku svog osoblja ili snagu svojih šifri, već su radije osigurali da se molitve upućuju na vrijeme u ime veličanstvenog uspjeha. u ispunjavanju svete dužnosti u velikom ratu u istočnoj Aziji”. Japanci su se oslanjali na opskurnost svog jezika, smatrajući da stranac nije u stanju dovoljno čvrsto naučiti višestruka značenja pojedinačnih znakova da bi dobro poznavao japanski jezik.

LJUBIČASTA

Godine 1939. Japanci su RED stroj zamijenili drugim - Angooki Taipu B. Romantično ime PURPLE američki je kodni naziv za japanski stroj za šifriranje, poznat u Japanu kao "Type 97 Alphabet Printing Machine" ili "Type B Cipher" Mašina". Glavni dizajner PURPLE-a bio je Kazuo Tanabe, a njegovi inženjeri Masaji Yamamotoi i Eikichi Suzuki. Vrijedno je napomenuti da je Eikichi Suzuki predložio korištenje tražilice koraka za povećanje pouzdanosti. PURPLE je bio prvi u nizu japanskih strojeva za šifriranje koji su koristili telefonske sklopke umjesto rotora. Ovaj tip stroja korišten je za prijenos diplomatske korespondencije.

U ovom japanskom uređaju za šifriranje dva električna pisaća stroja bila su povezana pomoću dva posebna sklopna uređaja. Dok se originalni tekst tipkao na prvom pisaćem stroju, na drugom se pojavila šifrirana poruka. Mora se priznati da je PURPLE imao značajne razlike u odnosu na Enigmu, koju su Japanci kupili 1934., možda kako bi po analogiji stvorili vlastitu zamisao. Uređaj se sastojao od složene, genijalne kombinacije kabela i kontaktne ploče, što je omogućilo stvaranje milijuna kombinacija šifriranja. Prilikom šifriranja poruke prvo je trebalo instalirati odabrani ključ, a zatim pomoću tipkovnice električnog pisaćeg stroja unijeti otvoreni tekst u stroj za šifriranje. Tekst je prošao kroz splet kablova i kontaktnih uređaja, nakon čega je kodirana poruka ispisana na električnom uređaju za ispis. PURPLE nije uključivao scramblere (kao što je ranije napisano, umjesto njih korišteni su telefonski prekidači ili stepper tražila). Naravno, LJUBIČASTA je bila pouzdanija od CRVENE. Međutim, mornarica nije bila svjesna da je šifra RED već bila probijena, pa je PURPLE naslijedio ranjivost svog prethodnika, naime odvajanje enkripcije samoglasnika i suglasnika, koje je Američka obavještajna agencija prozvala "šestice").

Američki kriptoanalitičari uspjeli su ne samo razbiti šifre ovog stroja, već i ponovno stvoriti njegovu strukturu. Podaci do kojih su došli široj su javnosti bili poznati pod šifrom MAGIC. William Friedman igrao je vodeću ulogu u "hakiranju" ovog stroja. Amerikanci su nastavili presretati poruke šifrirane LJUBIČASTIM i CRVENIM kodovima. To je bila jedina informacija koja je mogla pomoći u stvaranju vlastitog analoga PURPLE stroja. Proboj je došao kada su kriptografi pokušali koristiti tražilice koraka koji se koriste u telefoniji. Sretnom slučajnošću radili su na istom principu kao i PURPLE prekidači. Krajem 1940. Friedman, emigrant iz Sovjetskog Saveza, i njegov tim iz Mornaričke protuobavještajne službe stvorili su svoju verziju Tipa B Cipher Machine. Rezultat je bio toliko učinkovit da je tekst službene objave rata Japana, koju je Japan poslao svom veleposlanstvu u Washingtonu dan prije napada na Pearl Harbor, završio na stolu američke obavještajne službe čak i prije službene dostave teksta od strane Japana. Japanski.

E. Boyadzhi “Povijest špijunaže” svezak 2:

Ali Amerikanci su imali svog genija, Williama Friedmana i njegov tim. Shvativši da su Japanci promijenili princip šifriranja, Amerikanci su mislili da su njihovi protivnici poboljšali stroj "A". Proveli su 18 mjeseci pokušavajući pronaći te promjene, ali nisu uspjeli. Friedman je izračunao sva moguća rješenja i bio je spreman napustiti ovaj posao, priznajući poraz, kada je novi zaposlenik odjela, Harry Lawrence, došao na ideju. Bilo je prilično neobično, ali su ga poslušali, jer nitko nije znao što dalje učiniti "Što ako su Japanci zamijenili diskove za šifriranje kliznim kontaktima?"

Odmah su prekidači kupljeni u prvoj trgovini na koju su naišli. Stroj “A” je isključen i počeo je raditi u ručnom načinu rada. U roku od dva dana spojene su i postavljene električne žice. Kada je kontakt uspostavljen, električne žice radile su besprijekorno. Lawrence je vikao od radosti, stroj je radio i proizveo font! Krajem rujna 1940. novi "ljubičasti" stroj sa složenim ožičenjem, čije su veze bile promijenjene, prevodio je tajni šifrirani tekst koji je dolazio iz Yto odjela.

Ubrzo su Amerikanci napravili stroj za šifriranje sličan japanskom stroju za šifriranje "B" i čitali poruke koje dolaze iz Tokija prije nego što je japanski veleposlanik saznao za njih. Nove stanice za prisluškivanje prikupljale su telegrame iz cijelog svijeta.

Dmitrij Peretolčin:

Američke obavještajne službe čitale su šifriranu prepisku japanske flote od druge polovice 20-ih godina prošlog stoljeća, potajno ponovno fotografirajući knjige šifri s takozvanim "crvenim kodom". Godine 1924. timu za razbijanje šifri pridružio se budući šef odjela za radio presretanje i dešifriranje u stožeru, kapetan Lawrence F. Safford, čiji će stav tijekom saslušanja o događajima vezanim za Pearl Harbor kod mnogih izazvati sumnju u službenu verziju. Od 1932. Safford je, koristeći IBM-ovu opremu, razvijao te iste strojeve za dešifriranje; 1937. godine postavljene su posebne radiostanice za presretanje radija duž golemog luka od Filipina do Aljaske.

Napori više od 700 zaposlenika pod vodstvom L. Safforda i W. Friedmana u kolovozu 1940. kulminirali su dešifriranjem složenog "ružičastog" ili "ljubičastog koda" koji je šifrirao diplomatsku korespondenciju japanske vlade. Osim vrhovnog zapovjedništva, vodstvo SAD-a bilo je svjesno uspjeha razbijača šifri: predsjednika F. Roosevelta, državnog tajnika C. Hulla, ministra rata G. Stimsona i tajnika američke mornarice F. Knoxa, koji nisu upoznat sa samo četiri od 227 dokumenata koji su činili tajnu prepisku između Tokija i japanskog veleposlanstva u SAD-u.

Upravo zahvaljujući PURPLE hacku saznalo se da će Japanci napasti Sjedinjene Države, ali Amerikanci nisu imali vremena pripremiti se za napad. U ovom trenutku postoji mnogo misterija i kontroverzi u ovom trenutku. Nakon toga, uz pomoć razbijanja japanskog koda, Sjedinjene Države su bile svjesne svih afera koje su se odvijale u nacističkoj Njemačkoj, saveznici Japana. Čak 30 godina kasnije, Japanci nisu htjeli povjerovati da su Amerikanci uspjeli napraviti prototip stroja B, a da ga nikada nisu vidjeli.

Usput, uspješni rezultati SSSR-a u čitanju šifrirane japanske diplomatske korespondencije omogućili su nam da zaključimo: Japan ne namjerava započeti vojne operacije protiv SSSR-a. To je omogućilo prebacivanje velikog broja snaga na njemački front.
Navodno su uništeni svi strojevi za šifriranje u japanskim veleposlanstvima i konzulatima u ostatku svijeta (to jest u zemljama Osovine, Washingtonu, Moskvi, Londonu i neutralnim zemljama) te u samom Japanu. Pokušavajući pronaći preživjela vozila, američke okupacijske snage u Japanu provodile su potrage od 1945. do 1952. godine.

Povijest razbijanja japanskog vojnog kodeksa Williama Friedmana posvećena je knjizi Ronalda W. Clarka, “Čovjek koji je razbio Purple: Život najvećeg svjetskog kriptologa, pukovnika Williama F. Friedmana.” William F. Friedman, 1977 ) i David Kahn, The Code-Breakers: The Comprehensive History of Secret Communication from Ancient Times to the Internet, 1967.

P.S.: i na kraju, prikazana je shema šifriranja za Purple stroj

Uz ulazne i izlazne preklopne ploče za jednostavnu zamjenu znakova otvorenog teksta, odnosno znakova šifriranog teksta, središnje mjesto zauzimaju blokovi L, M, R, S i stepping, koji su konačni kriptoautomati, s L = M = R. Prva četiri kriptoautomata imaju čisto inicijalizacijske ključeve i ponašaju se kao transformirajući automati, a posljednji (stepping) je kombinacijski kriptoautomat i služi kao upravljački automat koji određuje redoslijed promjene stanja u prva tri. U automatima L, M, R, S stanja su cijeli brojevi 0, 1,..., 24, au svakom od njih stanje q pod djelovanjem ulaznog simbola može se sačuvati ili promijeniti u stanje q+1 mod 25. Ovisno o ključu šifre, kriptoautomati L, M, R se dijele na “brze” - f, “srednje” - m i “spore” - s. Kriptoautomat S mijenja svoje stanje pod utjecajem svakog ulaznog simbola, a među kriptoautomatima L, M, R to čini samo jedan, kojeg odabire upravljački kriptoautomat koji korača ovisno o stanjima S i “prosječni” tako da “brzi” mijenja stanje svaki put osim u sljedeća dva slučaja:

ako je S u stanju 24, tada se stanje mijenja u "srednje";

ako je S u stanju 23, a "srednji" u stanju 24, tada se stanje mijenja u "sporo".

Sukladno tome, svi komunikacijski kanali između komponenti stroja dijele se na informacijske i upravljačke. Prvim se prenose simboli latinice, koja je šifra, a drugim se prenose simboli stanja (od L, M, R, S do koraka) i logičke 0, 1 (od koraka do L, M, R). Proizvoljno smo uzeli posljednja dva znaka za označavanje kontrolnih naredbi "spremi stanje" odnosno "promijeni stanje". Informacijski kanali povezani sa strojem S prenose latinske samoglasnike, a informacijski kanali povezani s L, M, R prenose latinske suglasnike. Funkcija informacijskog izlaza svakog automata-pretvarača, za bilo kakvu fiksaciju njegovog stanja i upravljačkog ulaznog simbola, ako postoji, je određena bijekcija na odgovarajuću informacijsku abecedu (sastavljenu od slova na informacijskim kanalima ovog automata).