Κρυπτανάλυση Αίνιγμα. Το Enigma ήταν μια θρυλική μηχανή κρυπτογράφησης. Το Hacking έσωσε χιλιάδες ζωές Αποκρυπτογράφηση Enigma

Θέμα εξωσχολικών δραστηριοτήτων: Η ιστορία ενός κώδικα.

Τύπος μαθήματος: ανακάλυψη νέας γνώσης

Εργαλεία ΤΠΕ που χρησιμοποιήθηκαν στο μάθημα:

Προσωπικός υπολογιστής καθηγητή (PC), προβολέας πολυμέσων, οθόνη.

Η/Υ μαθητών, φυλλάδιο.

Χαρακτηριστικά των ευκαιριών μάθησης της ομάδας:

Οι μαθητές γνωρίζουν άπταιστα:

θέμα:

τρόπους κωδικοποίησης πληροφοριών, ξέρουν πώς να δουλεύουν με την κρυπτογράφηση του Καίσαρα (από το μάθημα του δημοτικού).

μεταθέμα:

γνωστική: -

σε θέση να δομήσει την αποκτηθείσα γνώση

ρυθμιστικές :

προγραμματισμός δραστηριοτήτων στην τάξη.

ικανή για αυτοαξιολόγηση της απόδοσης.

ομιλητικός:

ικανοί να εκφράσουν τις σκέψεις τους με επαρκή πληρότητα και ακρίβεια.

προσωπικός:

είναι σε θέση να οικοδομήσουν επικοινωνιακές σχέσεις σε μια ομάδα ομοϊδεατών ανθρώπων, είναι ικανοί για προβληματισμό.

διαθέτουν δεξιότητες διδασκαλίας και ερευνητικής δραστηριότητας.

Στόχος:

διεξάγουν μια μελέτη της ιστορίας της δημιουργίας του κρυπτογράφησης του Καίσαρα και παρουσιάζουν τα αποτελέσματα με τη μορφή ενός νοητικού χάρτη.

Καθήκοντα:

διδάξτε πώς να εργάζεστε με έναν νοητικό χάρτη

διδάσκουν αναζήτηση πληροφοριών?

μάθετε να εξάγετε τις απαραίτητες πληροφορίες.

να σχηματίσουν επικοινωνιακές ικανότητες.

Κατά τη διάρκεια του μαθήματος, ο δάσκαλος δημιουργεί τέτοιες συνθήκες κάτω από τις οποίες τα παιδιά θα έχουν την ευκαιρία:

νιώθετε σαν μέρος μιας ομάδας που ενώνεται με τη δουλειά στο έργο του δικτύου «In the World of Codes»·

μάθετε πώς να εργάζεστε με ασφάλεια στο Διαδίκτυο.

μάθουν να εργάζονται στην υπηρεσία?

μάθετε πώς να δομείτε τις πληροφορίες που λαμβάνονται.

Προγραμματισμένα εκπαιδευτικά αποτελέσματα :

θέμα:

ανάπτυξη δεξιοτήτων για εργασία με το εκπαιδευτικό κείμενο, για να τονίσει το κύριο πράγμα:

1) παρουσιάζεται το όνομα του κρυπτογράφησης.

3) υποδεικνύεται η μάχη, το έτος, ποιος πολέμησε και με ποιον.

4) υπάρχει μια απεικόνιση αυτού του κρυπτογράφησης.

5) Παρουσιάζεται το κλειδί για την αποκάλυψη του κρυπτογράφησης.

δημιουργία δεξιοτήτων και ικανοτήτων για ασφαλή εργασία με προγράμματα υπολογιστών και στο Διαδίκτυο·

1) οι ρυθμίσεις πρόσβασης στον χάρτη έχουν καθοριστεί σωστά (διαθέσιμες σε όλους στο Διαδίκτυο χωρίς δικαιώματα επεξεργασίας)

σχηματισμός της ικανότητας συμμόρφωσης με τους κανόνες δεοντολογίας και δικαίου της πληροφορίας

μεταθέμα:

γνωστική -

διατύπωση του γνωστικού στόχου.

αναζήτηση για τις απαραίτητες πληροφορίες στον ανοιχτό χώρο πληροφοριών.

συλλαμβάνει πληροφορίες χρησιμοποιώντας ΤΠΕ.

ρυθμιστικές -

προγραμματισμός δραστηριοτήτων στο μάθημα.

αμοιβαία αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της εργασίας.

ομιλητικός -

την ικανότητα οργάνωσης εκπαιδευτικής συνεργασίας (κατανομή των ευθυνών των συμμετεχόντων).

η ικανότητα να επιχειρηματολογεί και να υπερασπίζεται τη γνώμη του.

προσωπικός:

ακρίβεια στην εργασία (οι εργασίες πραγματοποιήθηκαν αυστηρά εγκαίρως).

εκδήλωση ανεξαρτησίας στην αναζήτηση πληροφοριών·

εκδήλωση ανεξαρτησίαςστη δημιουργία ενός νοητικού χάρτη.

Βασικές έννοιες που μελετήθηκαν στο μάθημα:

Κωδικός, κρυπτογράφηση, αλφάβητο, κλειδί.

Σύντομος σχολιασμός της εξωσχολικής δραστηριότητας «Ιστορία ενός κώδικα»

Κύριος χαρακτήραςέργο «In the World of Codes», στο πλαίσιο του οποίου λαμβάνει χώρα το μάθημα, ο γάτος Codfield προσκαλεί επιστήμονες κρυπτογράφους να τον βοηθήσουν στη μελέτη της ιστορίας της εμφάνισης των κρυπτογράφησης. Κατά τη διάρκεια του μαθήματος, οι μαθητές γίνονται επιστήμονες κρυπτογράφησης βοηθώντας τη γάτα Codfield να μελετήσει την ιστορία της εμφάνισης του κρυπτογράφησης του Καίσαρα. Στο πλαίσιο του μαθήματος, οι μαθητές εξερευνούν υλικό σχετικά με το θέμα της ιστορίας της κωδικοποίησης πληροφοριών, μαθαίνουν να χρησιμοποιούν το ασφαλές Διαδίκτυο και δομούν τις πληροφορίες που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας την υπηρεσία δημιουργίας νοητικού χάρτη. Η εργασία στην τάξη απαιτεί από τους μαθητές να καταρτίσουν έναν αλγόριθμο ενεργειών, να λάβουν αποφάσεις κατά τη διάρκεια της εργασίας με έναν χάρτη και να είναι σε θέση να αξιολογήσουν τη δράση ενός φίλου σύμφωνα με καθορισμένα κριτήρια.

Κατά τη διάρκεια του μαθήματος, οι μαθητές μπορούν να ανατρέξουν στην παρουσίαση για να δουλέψουν μόνοι τους με συνδέσμους. Η παρουσίαση δημιουργήθηκε στο Google, το οποίο επιτρέπει στον δάσκαλο να επιτρέπει σε έναν συγκεκριμένο κύκλο μαθητών να συνεργαστεί μαζί της, δίνοντάς τους πρόσβαση σε συντάκτες.

Κατά τη διάρκεια του μαθήματος, οι διαφάνειες εμφανίζονται με την ακόλουθη σειρά.

διαφάνεια 1. Θέμα μαθήματος.

Διαφάνεια 2. Βλέποντας το καρτούν"Μηχανές παραμυθιού - Αλί Μπαμπά. Μετά την προβολή, διαπιστώνεται η σημασία της λέξης κώδικας.

Διαφάνεια 3. Με τη βοήθεια ενός δασκάλου, οι μαθητές ανακαλύπτουν ποιος είναι ο κρυπτογράφος, τι κάνει, ποιες ιδιότητες διαθέτει. Ο δάσκαλος καλεί τους μαθητές να πουν ποιες ιδιότητες έχουν ήδη και τι άλλο πρέπει να μάθουν.

διαφάνεια 4. Ο καθορισμός του στόχου. Διατύπωση του προβλήματος. .

Διαφάνεια 5. Οι μαθητές κάνουν ένα σχέδιο δράσης. Στη διαφάνεια, το σχέδιο δράσης των μαθητών δεν είναι εντάξει. Οι μαθητές σχηματίζουν ανεξάρτητα έναν αλγόριθμο δραστηριότητας και τον εκφράζουν. Κάνοντας κλικ στην οθόνη εμφανίζεται το σωστό σχέδιο εργασίας Οι μαθητές διατυπώνουν τον στόχο του μαθήματος.

διαφάνεια 6. Αφού συζητήσαμε τους κανόνες του δρόμου, αποδεικνύεται ποιος τους επινόησε. Στη διαφάνεια υπάρχει μια εικόνα του Καίσαρα και σύντομες πληροφορίες για αυτόν. Γίνεται συζήτηση για το τι έγινε διάσημος ο Ιούλιος Καίσαρας, ο δάσκαλος ανακαλύπτει τι γνωρίζουν οι μαθητές για την κρυπτογράφηση, τον σκοπό της.

Διαφάνεια 7 . Εισαγωγή στην υπηρεσία. Ο δάσκαλος εξηγεί τους κανόνες εργασίας με την υπηρεσία. Μέσω του συνδέσμου στον τίτλο της διαφάνειας, γίνεται μετάβαση στη σελίδα εκπαίδευσης στον ιστότοπο nachalka.com.

διαφάνεια8 . Ο δάσκαλος επιδεικνύει ένα πρότυπο νοητικού χάρτη, σύμφωνα με το οποίο οι μαθητές δημιουργούν τον δικό τους χάρτη, δίνουν πρόσβαση σε άλλους συμμετέχοντες.

διαφάνεια 9. Χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο στην παρουσίαση, οι μαθητές πηγαίνουν στη μηχανή αναζήτησης των παιδιών για να πραγματοποιήσουν έρευνα και να βρουν απαντήσεις στις ερωτήσεις που τέθηκαν.

διαφάνεια 10. Δυναμική παύση "Γυμναστική για τα μάτια"

διαφάνεια 11 . Εργασία χάρτη. Οι μαθητές δημιουργούν έναν χάρτη σύμφωνα με το πρότυπο, συμπληρώνουν τα πεδία του χάρτη με τις πληροφορίες που συλλέχθηκαν. Δημοσιεύστε συνδέσμους σε χάρτες που δημιουργήσατε.

διαφάνεια 12. Χρησιμοποιώντας τους συνδέσμους στη φόρμα «Φύλλο αξιολόγησης από ομοτίμους «Εργασία με νοητικό χάρτη», οι μαθητές πηγαίνουν στη φόρμα Google, με την οποία αξιολογούν τη δουλειά των συντρόφων τους. Επιστρέφουν στη διαφάνεια Νο. 10, ακολουθούν τους συνδέσμους προς τους χάρτες και αξιολογούν ο ένας τη δουλειά του άλλου.

διαφάνεια 13. Πραγματοποιείται αναστοχασμός των δραστηριοτήτων των μαθητών. Η διαφάνεια περιέχει ερωτήσεις που θα βοηθήσουν τους μαθητές να καταλάβουν ποιες δυσκολίες αντιμετώπισαν στην ολοκλήρωση των εργασιών και τι αντιμετώπισαν εύκολα. Αποδεικνύεται ποιες ιδιότητες απέκτησαν κατά τη διάρκεια της εργασίας τους και αν προσέγγισαν την εικόνα ενός επιστήμονα κρυπτογράφου.

διαφάνεια 14. Παρέχονται σύνδεσμοι σε πίνακες με βαθμούς μαθητών και δασκάλων. Κάνοντας κλικ στους συνδέσμους, οι μαθητές θα δουν τους τελικούς βαθμούς για την εργασία τους. Ο τελικός βαθμός είναι το άθροισμα των βαθμών των μαθητών και του δασκάλου. Η εργασία με τους περισσότερους πόντους δημοσιεύεται στον ιστότοπο του έργου "In the World of Codes"

διαφάνεια 15. Λόγια ευγνωμοσύνης.

Διαφάνεια 16. Λίστα χρήσιμων τοποθεσιών, που χρησιμοποιούνται όταν η εύρεση πληροφοριών είναι δύσκολη.

διαφάνεια 17. Σύνδεσμοι σε ηλεκτρονικούς πόρους. Δεν εμφανίζεται.

Πρόοδος μαθήματος:

Στάδιο παρακίνησης-στόχου

Οργάνωση χρόνου

Δάσκαλος:

Γεια σας παιδιά! Σήμερα θα ξεκινήσουμε το μάθημά μας παρακολουθώντας ένα καρτούν για τη Μάσα, όπου συνθέτει ένα παραμύθι για τον Αλί - Μπάμπα.

Προβάλλεται βίντεο “

Παιδιά, τι ήξερε ο Αλί Μπαμπά, τι του επέτρεψε να μπει στη σπηλιά και τι δεν ήξερε ο λαίμαργος αδερφός για να βγει από τη σπηλιά;

Φοιτητές:

Ξέχασα τη μαγική λέξη.

Δάσκαλος:

Ποιο είναι το άλλο όνομα για τη μαγική λέξη; Αυτός ο όρος είναι γνωστός σε εσάς, υπάρχει στον τίτλο του μαθήματός μας.

Φοιτητές:

Ξέχασε τον κωδικό

Δάσκαλος:

Μπορείτε να μου πείτε ποιος είναι ο κωδικός;

Φοιτητές:

κρυπτογραφημένη λέξη.

Δάσκαλος:

Ένας κωδικός είναι ένας ξεχωριστός συνδυασμός συμβόλων (χαρακτήρων).Παιδιά, για το δεύτερο μάθημα συμμετέχουμε στο έργο "Στον κόσμο των κωδικών", στο πρώτο μάθημα γνωρίσαμε τη γάτα Codfield, η οποία μας προσκάλεσε στον συναρπαστικό κόσμο των κωδικών. Σήμερα μας προσκαλεί στον κόσμο της ιστορίας και συγκεντρώνει μια ομάδα κρυπτογράφων που μελετούν την ιστορία της εμφάνισης του κρυπτογράφου του Καίσαρα. ΣΤΟ δημιουργική ομάδαχρειάζεται νέα (αυτό είναι για εμάς), δημιουργικά (αυτό αφορά και εμάς), αλλά ταυτόχρονα ικανά σε ΤΠΕ κορίτσια και αγόρια που έχουν βαθιά γνώση στην κωδικοποίηση πληροφοριών. Παιδιά, πώς τον φαντάζεστε ως νέο επιστήμονα κρυπτογράφο; Τι σπουδάζει, τι επιστήμη; Τι προσόντα πρέπει να έχει;

Φοιτητές:

Κρυπτογράφος - επιστήμονας που μελετά μεθόδους κρυπτογράφησης πληροφοριών. Πρέπει να είναι έξυπνος, να ενδιαφέρεται για το αντικείμενο, ερευνητής, παρατηρητικός, κοινωνικός, κοινωνικός, να αγαπά τη δουλειά του, να είναι επίμονος, να μην φοβάται τις δυσκολίες.

Δάσκαλος:

Σίγουρα αυτός ο επιστήμονας γνωρίζει πολλά για την κωδικοποίηση πληροφοριών και ξέρει πώς να χρησιμοποιεί οποιεσδήποτε υπηρεσίες στο Διαδίκτυο.

Ποιες από αυτές τις ιδιότητες κατέχετε ήδη;

Φοιτητές:

Είμαστε περίεργοι, ξέρουμε πώς να χρησιμοποιούμε έναν υπολογιστή, μας αρέσει να μαθαίνουμε νέα πράγματα και να εξερευνούμε νέες υπηρεσίες, μας αρέσει να εργαζόμαστε στο Διαδίκτυο.

Δάσκαλος:

Τότε αυτό είναι το ταξίδι για εμάς.

Ο καθορισμός του στόχου. Παιδιά, ας προσπαθήσουμε να προσδιορίσουμε τον σκοπό του μαθήματός μας.

Ο Κόντφιλντ μας έχει δώσει ένα δύσκολο έργο. Ρώτησε τα παιδιά από διαφορετικά σχολείαενωθούν σε αναζήτηση πληροφοριών σχετικά με την ιστορία της δημιουργίας κρυπτογράφησης και κωδικών. Και τα ληφθέντα δεδομένα θα υποβληθούν σε επεξεργασία και θα τοποθετηθούν στον χάρτη μυαλού, τον οποίο θα φτιάξουμε μαζί σας χρησιμοποιώντας την υπηρεσία SpiderScribe.net.

Τα καλύτερα έργα θα αναρτηθούν από την Codfield στον ιστότοπο του έργου In the World of Codes.

Τι γνωρίζετε για τον κρυπτογράφηση του Καίσαρα;

Μαθητές: (αν οι μαθητές δεν γνωρίζουν την απάντηση, ο δάσκαλος συμπληρώνει)

Δημιουργήθηκε από τον αρχαίο Ρωμαίο στρατηγό Γάιο Ιούλιο Καίσαρα.

Κάθε χαρακτήρας στο κείμενο αντικαθίσταται από έναν χαρακτήρα που είναι ένας σταθερός αριθμός θέσεων στα αριστερά ή στα δεξιά του στο αλφάβητο.

Δάσκαλος:

Μπράβο, αυτή τη γνώση πήρες στο δημοτικό.

Πρόβλημα: Είναι δυνατόν, γνωρίζοντας το υλικό στα μισά, να αντιμετωπίσουμε σοβαρά το πρόβλημα; Τι χρειάζεται να γνωρίζετε για αυτό; Προσπαθήστε να προγραμματίσετε σωστή σειρά: παρουσιάζονται στη διαφάνεια. Τακτοποιήστε τα με τη σωστή σειρά.

Φοιτητές:

βρείτε πληροφορίες για ένα δεδομένο θέμα,

επισημάνετε το κύριο

απαντήστε στις ερωτήσεις που τέθηκαν

μάθετε να εργάζεστε με έναν νοητικό χάρτη,

τοποθετήστε τις ληφθείσες πληροφορίες σε έναν νοητικό χάρτη.

Ο σκοπός του μαθήματος μας εξερευνήστε την ιστορία της δημιουργίας του κρυπτογράφησης του Καίσαρα, παρουσιάστε πληροφορίες σε έναν νοητικό χάρτη.

Ενημέρωση γνώσης

Δάσκαλος:

Γνωρίζετε ότι στη συνηθισμένη ζωή μας περιβάλλουν πληροφορίες κωδικοποιημένες σε σημάδια, σύμβολα, ήχους και τους περισσότερους από αυτούς τους κώδικες μπορούμε να αποκρυπτογραφήσουμε και να κατανοήσουμε τη σημασία τους. Για παράδειγμα, οδικές πινακίδες. Για ποιο πράγμα συζητούν?

Φοιτητές:

Μιλούν για τους κανόνες του δρόμου. Πώς να συμπεριφέρεσαι στο δρόμο για να μην πάθεις ατύχημα.

Δάσκαλος:

Ξέρετε ποιος ήταν ο πρώτος που εισήγαγε τους κανόνες του δρόμου;

Φοιτητές:

Δεν

Ναι, Καίσαρα.

Δάσκαλος:

Γάιος Ιούλιος Καίσαρας - ο πρώτος Ρωμαίος στρατηγός που εισήγαγε τους κανόνες του δρόμου. Έγινε όμως διάσημος ως ένας εξαιρετικός διοικητής που κέρδισε περισσότερες από μία μάχες. Και για αλληλογραφία με τους στρατηγούς του, βρήκε έναν κρυπτογράφηση που άρχισε να φέρει το όνομά του - τον κρυπτογράφηση του Καίσαρα.

Εισαγωγή στο νέο υλικό

Δάσκαλος:

Η κρυπτογράφηση βοήθησε στην απόκρυψη πληροφοριών από τα αδιάκριτα βλέμματα. Και ποιος θα μπορούσε να διαβάσει τα μηνύματα;

Φοιτητές:

Αυτός που είχε το κλειδί του κρυπτογράφησης.

Δάσκαλος:

Σωστά, ένας κρυπτογράφηση δεν έχει νόημα αν δεν υπάρχει κλειδί σε αυτό. Οι πληροφορίες στη διαδικασία κρυπτογράφησης περνούν από δύο στάδια: το πρώτο είναι η διαδικασία κωδικοποίησης, όταν εφαρμόζουμε το αλφάβητο κωδικοποίησης στο κείμενο, το δεύτερο είναι η αποκωδικοποίηση, όταν εφαρμόζουμε το κλειδί κρυπτογράφησης στις κρυπτογραφημένες πληροφορίες για να μάθουμε το αληθινό νόημα του μηνύματος.

Σήμερα θα μάθουμε την ιστορία της δημιουργίας του κρυπτογράφησης του Καίσαρα και δεν θα το πω, δεν θα πω και θα δείξω την ιστορία του κρυπτογράφησης χρησιμοποιώντας την υπηρεσία

υπηρεσία για τη δημιουργία νοητικών χαρτών. Αυτό είναι ένα νέο πρόγραμμα για εσάς στο οποίο θα μάθετε πώς να εργάζεστε και να παρουσιάζετε πληροφορίες.

Ένας νοητικός χάρτης είναι ένας χάρτης του μυαλού που αναπαριστά πληροφορίες οπτικά. Σας βοηθά να παρουσιάσετε πληροφορίες σε ένα διάγραμμα.

Πριν ξεκινήσουμε την αναζήτηση των πληροφοριών που μας ενδιαφέρουν, θα εξοικειωθούμε με το πρόγραμμα και θα δημιουργήσουμε έναν νοητικό χάρτη.

ο λόγος του δασκάλου

Χρησιμοποιώντας το σεμινάριο στο nachalka.com. ο δάσκαλος εξηγεί τους κανόνες εργασίας με την υπηρεσία.

Ρύθμιση πρόσβασης χάρτη

επιδεικνύει ως πρότυπο για τους μαθητές να δημιουργήσουν έναν χάρτη.

Αφού ο δάσκαλος εισήγαγε τους μαθητές στους κανόνες εργασίας στην υπηρεσία και έδωσε ένα πρότυπο για τη συμπλήρωση της κάρτας, οι μαθητές αρχίζουν να ολοκληρώνουν την εργασία.

Ενέργειες του μαθητή σύμφωνα με τον αλγόριθμο

εκκινήστε το google chrome

εισάγετε το όνομα της υπηρεσίας στη γραμμή αναζήτησης

εγγραφείτε στην υπηρεσία για να λάβετε τρεις δωρεάν κάρτες

Δυναμική παύση. Γυμναστική για τα μάτια.

Πρακτικό στάδιο:

Εργασία για μαθητές: δημιουργία νοητικού χάρτη «Ιστορία ενός κώδικα»

Αναζητήστε απαντήσεις σε ερωτήσεις

1) Βρείτε απαντήσεις σε ερωτήσεις. Για πληροφορίες, χρησιμοποιήστε τη μηχανή αναζήτησης για παιδιά στο nachalka.com.

Το όνομα του κρυπτογράφησης (κωδικός).

Ποιος δημιούργησε και σε ποια χρονιά;

Αλφάβητο (εικόνα αλφαβήτου κρυπτογράφησης)

Το κλειδί για να ξετυλίξετε τον κρυπτογράφηση (εικόνα).

Σε ποια μάχη χρησιμοποιήθηκε η κρυπτογράφηση;

Ομαδική δουλειά

Κατανομή καθηκόντων από μαθητές

Αφού τα παιδιά βρουν τις πληροφορίες που χρειάζονται, χωρίζονται σε ομάδες για να δουλέψουν μαζί με τον νοητικό χάρτη. (ομάδα 3 ατόμων)

Κατανομή ρόλων

Οι μαθητές ενθαρρύνονται να καταρτίσουν ένα ομαδικό σχέδιο δράσης και να κατανείμουν τις ευθύνες μεταξύ τους.

Όταν η ομάδα χωρίζεται, οι ευθύνες κατανέμονται:

1) 1 μαθητής δίνει σε άλλους συμμετέχοντες πρόσβαση στον χάρτη.

2) οι συμμετέχοντες διανέμουν μεταξύ τους πεδία για συμπλήρωση

Εργασία με τον χάρτη

1) Σχεδιάστε έναν νοητικό χάρτη σύμφωνα με το δείγμα.

2) Συμπληρώστε τα πεδία της κάρτας με στοιχεία.

3) Ολοκληρώστε απαντώντας στην ερώτηση: Πώς βοηθά η κρυπτογράφηση να κερδίσουμε τον πόλεμο; (Γράψε με δικά σου λόγια 1,2 προτάσεις).

Αναστοχαστικό - αξιολογικό στάδιο

Δάσκαλος:

Παιδιά, δημιουργήσατε έναν νοητικό χάρτη «Ιστορία ενός κώδικα». Σου άρεσε? Ποιο ήταν το πιο δύσκολο κομμάτι της αποστολής; Τι σας άρεσε περισσότερο στη δουλειά σας; Πιστεύετε ότι καταφέρατε να πλησιάσετε την εικόνα ενός επιστήμονα - κρυπτογράφου; Ποιες ιδιότητες έχετε τώρα, τι έχετε μάθει;

Φοιτητές:

Προσπαθήσαμε να είμαστε εξερευνητές, ήμασταν παρατηρητικοί όταν βρίσκαμε τις σωστές πληροφορίες, συζητούσαμε τις ευθύνες μας, ήμασταν επίμονοι στη δημιουργία ενός νοητικού χάρτη.

Δάσκαλος:

Μπράβο, ανταπεξήλθες στις εργασίες του μαθήματος, Ήταν πιο δύσκολο να το κάνεις μόνος. Σας προτείνω να αξιολογήσετε τη δουλειά των συντρόφων σας χρησιμοποιώντας τη φόρμα Google κάνοντας κλικ στους συνδέσμους στη διαφάνεια Νο. 12 «Αμοιβαία αξιολόγηση».

Εκτίμησα τη δουλειά σας και επίσης έβαλα βαθμούς για την εργασία. Ο δάσκαλος αξιολογεί την εργασία των μαθητών χρησιμοποιώντας τη φόρμα

Συνημμένο 1.

Εργασία με νοητικό χάρτη.

Πρόσβαση στις ρυθμίσεις.

Παράρτημα 2

Πρότυπο χάρτη μυαλού "Ιστορικό ενός κώδικα"

Σχεδόν οποιαδήποτε εποχή του χρόνου, η αγγλική ύπαιθρος μοιάζει ίδια: πράσινα λιβάδια, αγελάδες, σπίτια με μεσαιωνική όψη και ένας φαρδύς ουρανός - άλλοτε γκρίζος, άλλοτε εκθαμβωτικό μπλε. Μόλις περνούσα από τη λειτουργία 1 στην πιο σπάνια λειτουργία 2 καθώς το προαστιακό με οδήγησε στο σταθμό Bletchley. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι τα θεμέλια της πληροφορικής και της κρυπτογραφίας τέθηκαν στη μέση αυτών των γραφικών λόφων. Ωστόσο, η επερχόμενη βόλτα στο πιο ενδιαφέρον μουσείο διέλυσε όλες τις πιθανές αμφιβολίες.

Ένα τόσο γραφικό μέρος, φυσικά, δεν επέλεξαν οι Βρετανοί τυχαία: οι δυσδιάκριτοι στρατώνες με τις πράσινες στέγες, που βρίσκονται σε ένα απομακρυσμένο χωριό, ήταν ακριβώς ό,τι χρειαζόταν για να κρύψει μια άκρως απόρρητη στρατιωτική εγκατάσταση, όπου δούλευαν συνεχώς για να σπάσουν τα κρυπτογραφήματα των χωρών του Άξονα. Το Bletchley Park μπορεί να μην είναι εντυπωσιακό εξωτερικά, αλλά η δουλειά που έγινε εδώ βοήθησε να αλλάξει το ρεύμα του πολέμου.

Cryptohuts

Σε καιρό πολέμου, το Bletchley Park μπήκε από την κεντρική πύλη, παρουσιάζοντας μια πάσα στους φρουρούς, και τώρα αγοράζουν ένα εισιτήριο στην είσοδο. Έμεινα εκεί λίγο περισσότερο για να δω το διπλανό κατάστημα δώρων και μια προσωρινή έκθεση αφιερωμένη στις τεχνολογίες πληροφοριών του Α' Παγκοσμίου Πολέμου (που είναι επίσης ένα πολύ ενδιαφέρον θέμα, παρεμπιπτόντως). Το κύριο όμως ήταν μπροστά.

Στην πραγματικότητα, το Bletchley Park είναι περίπου είκοσι μεγάλα μονώροφα κτίρια, τα οποία ονομάζονται καλύβα στα αγγλικά και συνήθως μεταφράζονται στα ρωσικά ως "σπίτι". Τα αποκαλούσα «καλύβες» για τον εαυτό μου, συνδυάζοντας το ένα με το άλλο. Εκτός από αυτά, υπάρχει ένα αρχοντικό (γνωστό και ως Μέγαρο), όπου εργαζόταν η διοίκηση και υποδέχονταν εκλεκτούς καλεσμένους, καθώς και πολλά βοηθητικά κτίρια: πρώην στάβλοι, γκαράζ, κτίρια κατοικιών για το προσωπικό.

Τα ίδια σπίτια Το κτήμα σε όλο του το μεγαλείο Μέσα στο κτήμα φαίνεται πιο πλούσιο από τις καλύβες

Κάθε σπίτι έχει τον δικό του αριθμό, και αυτοί οι αριθμοί είναι ιστορικής σημασίας, σίγουρα θα τους συναντήσετε σε οποιαδήποτε ιστορία για το Bletchley Park. Στην έκτη, για παράδειγμα, λήφθηκαν υποκλαπέντα μηνύματα, στην όγδοη ασχολήθηκαν με κρυπτανάλυση (ο Άλαν Τούρινγκ δούλευε εκεί), στην ενδέκατη υπήρχαν υπολογιστές - «βόμβες». Ο τέταρτος οίκος διατέθηκε αργότερα για εργασία στην έκδοση Enigma, η οποία χρησιμοποιήθηκε στο ναυτικό, ο έβδομος - για την ιαπωνική παραλλαγή στο θέμα Enigma και άλλοι κρυπτογράφοι, στον πέμπτο, αναλύθηκαν μεταδόσεις που υποκλαπούν στην Ιταλία, την Ισπανία και την Πορτογαλία, καθώς και η κρυπτογράφηση της γερμανικής αστυνομίας. Λοιπόν, και ούτω καθεξής.

Μπορείτε να επισκεφτείτε τα σπίτια με οποιαδήποτε σειρά. Η διακόσμηση στα περισσότερα από αυτά μοιάζει πολύ: παλιά έπιπλα, παλιά πράγματα, κουρελιασμένα τετράδια, αφίσες και χάρτες από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Όλα αυτά, φυσικά, δεν βρίσκονταν εδώ για ογδόντα χρόνια: τα σπίτια πρώτα πέρασαν από τον έναν κρατικό οργανισμό στον άλλο, μετά εγκαταλείφθηκαν και μόνο το 2014 οι αναστηλωτές τα αποκατέστησαν σχολαστικά, σώζοντάς τα από την κατεδάφιση και μετατρέποντάς τα σε μουσείο .

Αυτό, όπως συνηθίζεται στην Αγγλία, προσεγγίστηκε όχι μόνο προσεκτικά, αλλά και με μυθοπλασία: σε πολλά δωμάτια ακούγονται φωνές ηθοποιών και ήχοι από κρυφά ηχεία που δίνουν την εντύπωση ότι η δουλειά βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη. Μπαίνεις μέσα και ακούς τον ήχο μιας γραφομηχανής, τα βήματα κάποιου και ένα ραδιόφωνο από μακριά, και μετά «κρυφάτε» τη ζωηρή συνομιλία κάποιου για έναν πρόσφατα υποκλαπεί κρυπτογράφηση.

Αλλά η πραγματική περιέργεια είναι οι προβολές. Για παράδειγμα, αυτός ο άνθρωπος, ο οποίος, λες, κάθεται στο τραπέζι, με χαιρέτησε και μίλησε εν συντομία για την τοπική τάξη.

Σε πολλά δωμάτια κυριαρχεί το λυκόφως - για να φαίνονται καλύτερα οι προβολές

Το πιο ενδιαφέρον, φυσικά, ήταν να κοιτάξουμε την επιφάνεια εργασίας του Άλαν Τούρινγκ. Το γραφείο του βρίσκεται στον όγδοο οίκο και δείχνει πολύ σεμνό.

Έτσι έμοιαζε το γραφείο του Άλαν Τούρινγκ

Λοιπόν, μπορείτε να δείτε την ίδια τη δημιουργία του Turing - τη μηχανή για την αποκωδικοποίηση του Enigma - στον αριθμό 11 του σπιτιού - στο ίδιο μέρος όπου συναρμολογήθηκε το πρώτο μοντέλο της "βόμβας" κάποτε.

Κρυπτολογική βόμβα

Αυτό μπορεί να είναι νέα για εσάς, αλλά ο Άλαν Τούρινγκ δεν ήταν ο πρώτος που αποκρυπτογράφησε το Enigma με ωμή βία. Το έργο του προηγείται έρευνα του Πολωνού κρυπτογράφου Marian Rejewski. Παρεμπιπτόντως, ήταν αυτός που αποκάλεσε τη μηχανή αποκρυπτογράφησης «βόμβα».

Η πολωνική «βόμβα» ήταν πολύ πιο απλή. Δώστε προσοχή στους ρότορες από πάνω

Γιατί «βόμβα»; Υπάρχουν πολλές διαφορετικές εκδοχές. Για παράδειγμα, σύμφωνα με έναν, το είδος του παγωτού που αγαπούσαν ο Reevsky και οι συνεργάτες του λέγεται έτσι, το οποίο πουλήθηκε σε ένα καφέ όχι μακριά από το γραφείο κρυπτογράφησης του Πολωνικού Γενικού Επιτελείου και δανείστηκαν αυτό το όνομα. Μια πολύ πιο απλή εξήγηση είναι ότι στα πολωνικά η λέξη «βόμβα» μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα επιφώνημα όπως «εύρηκα!». Λοιπόν, μια πολύ απλή επιλογή: το αυτοκίνητο χτυπούσε σαν βόμβα.

Λίγο πριν την κατάληψη της Πολωνίας από τη Γερμανία, Πολωνοί μηχανικοί παρέδωσαν στους Βρετανούς όλες τις εξελίξεις σχετικά με την αποκωδικοποίηση των γερμανικών κρυπτογράφησης, συμπεριλαμβανομένων των σχεδίων της "βόμβας", καθώς και ένα αντίγραφο εργασίας του "Enigma" - όχι Γερμανός, αλλά Πολωνός κλώνος, τον οποίο κατάφεραν να αναπτύξουν πριν την εισβολή. Οι υπόλοιπες εξελίξεις των Πολωνών καταστράφηκαν με αποτέλεσμα η νοημοσύνη του Χίτλερ να μην υποψιάζεται τίποτα.

Το πρόβλημα ήταν ότι η πολωνική έκδοση της «βόμβας» σχεδιάστηκε μόνο για τη μηχανή Enigma I με τρεις σταθερούς ρότορες. Ακόμη και πριν από την έναρξη του πολέμου, οι Γερμανοί παρήγγειλαν βελτιωμένες εκδόσεις του Enigma, όπου οι ρότορες αντικαθιστούσαν καθημερινά. Αυτό έκανε την πολωνική έκδοση εντελώς άχρηστη.

Αν έχετε παρακολουθήσει το The Imitation Game, είστε ήδη αρκετά εξοικειωμένοι με το Bletchley Park. Ωστόσο, ο σκηνοθέτης δεν μπόρεσε να αντισταθεί και έκανε αρκετές παρεκκλίσεις από πραγματικά ιστορικά γεγονότα. Συγκεκριμένα, ο Τούρινγκ δεν δημιούργησε ένα πρωτότυπο της «βόμβας» με το χέρι του και ποτέ δεν την αποκάλεσε «Κρίστοφερ».

Ο δημοφιλής Άγγλος ηθοποιός Cryptocode Podbirac ως Άλαν Τούρινγκ

Με βάση την πολωνική μηχανή και τη θεωρητική δουλειά του Άλαν Τούρινγκ, οι μηχανικοί της British Tabulating Machine Company δημιούργησαν τις «βόμβες» που προμηθεύονταν στο Bletchley Park και άλλες μυστικές εγκαταστάσεις. Μέχρι το τέλος του πολέμου, υπήρχαν ήδη 210 αυτοκίνητα, αλλά με το τέλος των εχθροπραξιών, όλες οι «βόμβες» καταστράφηκαν με εντολή του Ουίνστον Τσόρτσιλ.

Γιατί χρειάστηκε οι βρετανικές αρχές να καταστρέψουν ένα τόσο όμορφο κέντρο δεδομένων; Το γεγονός είναι ότι η "βόμβα" δεν είναι ένας καθολικός υπολογιστής - έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά για την αποκωδικοποίηση μηνυμάτων κρυπτογραφημένων από το Enigma. Μόλις αυτό δεν χρειαζόταν πλέον, τα μηχανήματα έγιναν επίσης περιττά και τα εξαρτήματά τους μπορούσαν να πωληθούν.

Ένας άλλος λόγος μπορεί να ήταν ένα προαίσθημα ότι η Σοβιετική Ένωση δεν θα ήταν ο καλύτερος φίλος της Βρετανίας στο μέλλον. Τι θα γινόταν αν η ΕΣΣΔ (ή οπουδήποτε αλλού) άρχιζε να χρησιμοποιεί τεχνολογία παρόμοια με το Enigma; Τότε είναι καλύτερο να μην αποδείξετε σε κανέναν την ικανότητα να ανοίγει τους κρυπτογράφους του γρήγορα και αυτόματα.

Μόνο δύο «βόμβες» επέζησαν από την εποχή του πολέμου - μεταφέρθηκαν στο GCHQ, το Κυβερνητικό Κέντρο Επικοινωνιών του Ηνωμένου Βασιλείου (εξετάστε το σύγχρονο ανάλογο του Bletchley Park). Λένε ότι διαλύθηκαν τη δεκαετία του εξήντα. Αλλά το GCHQ συμφώνησε ευγενικά να παράσχει στο μουσείο στο Bletchley παλιά σχέδια των "βομβών" - δυστυχώς, όχι στην καλύτερη κατάσταση και όχι εντελώς. Παρ 'όλα αυτά, οι ενθουσιώδεις κατάφεραν να τα αποκαταστήσουν και στη συνέχεια να δημιουργήσουν αρκετές ανακατασκευές. Τώρα βρίσκονται στο μουσείο.

Είναι ενδιαφέρον ότι κατά τη διάρκεια του πολέμου, η παραγωγή της πρώτης «βόμβας» διήρκεσε περίπου δώδεκα μήνες, αλλά οι reenactors από την BCS Computer Conservation Society, ξεκινώντας το 1994, εργάστηκαν για περίπου δώδεκα χρόνια. Κάτι που φυσικά δεν προκαλεί έκπληξη, δεδομένου ότι δεν είχαν πόρους στη διάθεσή τους εκτός από τις οικονομίες και τα γκαράζ τους.

Πώς λειτούργησε το Enigma;

Έτσι, χρησιμοποιήθηκαν «βόμβες» για την αποκρυπτογράφηση των μηνυμάτων που ελήφθησαν στην έξοδο μετά την κρυπτογράφηση Enigma. Πώς ακριβώς το κάνει όμως; Φυσικά, δεν θα αναλύσουμε λεπτομερώς το ηλεκτρομηχανικό του κύκλωμα, αλλά είναι ενδιαφέρον να μάθουμε τη γενική αρχή λειτουργίας. Τουλάχιστον ήταν ενδιαφέρον για μένα να ακούσω και να γράψω αυτή την ιστορία από τα λόγια ενός εργάτη του μουσείου.

Ο σχεδιασμός της «βόμβας» οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στον σχεδιασμό του ίδιου του «Enigma». Στην πραγματικότητα, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η «βόμβα» είναι μερικές δεκάδες «Αίνιγματα» μαζί με τέτοιο τρόπο ώστε να ταξινομούν τις πιθανές ρυθμίσεις της μηχανής κρυπτογράφησης.

Το απλούστερο "Enigma" είναι με τρεις ρότορες. Χρησιμοποιήθηκε ευρέως στη Βέρμαχτ και ο σχεδιασμός του υποδήλωνε ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από έναν απλό στρατιώτη και όχι από έναν μαθηματικό ή μηχανικό. Λειτουργεί πολύ απλά: εάν ο χειριστής πατήσει, ας πούμε, το P, μια λυχνία θα ανάψει κάτω από ένα από τα γράμματα στον πίνακα, για παράδειγμα, κάτω από το γράμμα Q. Απομένει μόνο η μετατροπή σε κώδικα Μορς και η μετάδοση.

Ένα σημαντικό σημείο: εάν πατήσετε ξανά το P, υπάρχει πολύ μικρή πιθανότητα να ξαναπάρετε Q. Επειδή κάθε φορά που πατάτε το κουμπί, ο ρότορας μετακινείται μία θέση και αλλάζει τη διαμόρφωση του ηλεκτρικού κυκλώματος. Ένας τέτοιος κρυπτογράφηση ονομάζεται πολυαλφαβητικός.

Κοιτάξτε τους τρεις ρότορες στην κορυφή. Εάν, για παράδειγμα, πληκτρολογήσετε Q στο πληκτρολόγιο, τότε το Q θα αντικατασταθεί πρώτα από το Y, μετά από το S, από το N, μετά θα ανακλαστεί (θα αποδειχθεί ότι είναι K), θα αλλάξει ξανά τρεις φορές και η έξοδος θα είναι U Έτσι, το Q θα κωδικοποιηθεί ως U. Τι γίνεται όμως αν εισάγετε U; Λάβετε Q! Άρα η κρυπτογράφηση είναι συμμετρική. Αυτό ήταν πολύ βολικό για στρατιωτικές εφαρμογές: αν δύο μέρη είχαν Enigmas με τις ίδιες ρυθμίσεις, θα μπορούσατε να μεταφέρετε ελεύθερα μηνύματα μεταξύ τους.

Αυτό το σχήμα, ωστόσο, έχει ένα μεγάλο μειονέκτημα: κατά την εισαγωγή του γράμματος Q, λόγω της αντανάκλασης στο τέλος, σε καμία περίπτωση δεν μπορούσε κανείς να πάρει Q. Οι Γερμανοί μηχανικοί γνώριζαν αυτό το χαρακτηριστικό, αλλά δεν του έδωσαν μεγάλη σημασία, αλλά Οι Βρετανοί βρήκαν την ευκαιρία να το εκμεταλλευτούν. Πώς γνώριζαν οι Βρετανοί για το εσωτερικό του Enigma; Γεγονός είναι ότι βασίστηκε σε μια εντελώς μη μυστική εξέλιξη. Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για αυτό κατατέθηκε το 1919 και περιέγραφε μια μηχανή για τράπεζες και χρηματοπιστωτικά ιδρύματα που επέτρεπε την ανταλλαγή κρυπτογραφημένων μηνυμάτων. Πουλήθηκε στην ανοιχτή αγορά και οι βρετανικές μυστικές υπηρεσίες κατάφεραν να αποκτήσουν αρκετά αντίγραφα. Με το δικό τους παράδειγμα, παρεμπιπτόντως, κατασκευάστηκε και η βρετανική μηχανή κρυπτογράφησης Typex, στην οποία διορθώθηκε το προαναφερθέν ελάττωμα.

Το πρώτο μοντέλο Typex. Μέχρι και πέντε ρότορες!

Το τυπικό Enigma είχε τρεις ρότορες, αλλά μπορούσατε να επιλέξετε από πέντε συνολικά επιλογές και να εγκαταστήσετε το καθένα από αυτά σε οποιαδήποτε υποδοχή. Αυτό ακριβώς αντικατοπτρίζεται στη δεύτερη στήλη - οι αριθμοί των ρότορων με τη σειρά με την οποία υποτίθεται ότι θα τοποθετηθούν στο αυτοκίνητο. Έτσι, ήδη σε αυτό το στάδιο, ήταν δυνατό να ληφθούν εξήντα επιλογές για ρυθμίσεις. Δίπλα σε κάθε ρότορα υπάρχει ένας δακτύλιος με τα γράμματα του αλφαβήτου (σε ορισμένες εκδόσεις του μηχανήματος - τους αντίστοιχους αριθμούς). Οι ρυθμίσεις για αυτούς τους δακτυλίους βρίσκονται στην τρίτη στήλη. Η ευρύτερη στήλη είναι ήδη εφεύρεση Γερμανών κρυπτογράφων, η οποία δεν υπήρχε στο αρχικό Enigma. Ακολουθούν οι ρυθμίσεις που ορίζονται χρησιμοποιώντας τον πίνακα προσθηκών συνδέοντας τα γράμματα. Αυτό μπερδεύει όλο το σχήμα και το μετατρέπει σε δύσκολο παζλ. Αν κοιτάξετε την κάτω γραμμή του πίνακα μας (την πρώτη ημέρα του μήνα), τότε οι ρυθμίσεις θα είναι οι εξής: οι ρότορες III, I και IV τοποθετούνται στο μηχάνημα από αριστερά προς τα δεξιά, οι δακτύλιοι δίπλα τους έχουν οριστεί στα 18, 24 και 15, και στη συνέχεια τα γράμματα N συνδέονται στον πίνακα με βύσματα και P, J και V και ούτω καθεξής. Όταν ληφθούν υπόψη όλοι αυτοί οι παράγοντες, υπάρχουν περίπου 107.458.687.327.300.000.000.000 πιθανοί συνδυασμοί - έχουν περάσει περισσότερα από δευτερόλεπτα από το Big Bang. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι Γερμανοί θεώρησαν αυτό το αυτοκίνητο εξαιρετικά αξιόπιστο.

Υπήρχαν πολλές παραλλαγές του Enigma, συγκεκριμένα, μια έκδοση με τέσσερις ρότορες χρησιμοποιήθηκε σε υποβρύχια.

Enigma hack

Το σπάσιμο του κρυπτογράφησης, ως συνήθως, επέτρεψε την αναξιοπιστία των ανθρώπων, τα λάθη τους και την προβλεψιμότητα.

Το εγχειρίδιο Enigma λέει να επιλέξετε τρεις από τους πέντε ρότορες. Κάθε ένα από τα τρία οριζόντια τμήματα της «βόμβας» μπορεί να δοκιμάσει μια πιθανή θέση, δηλαδή ένα μηχάνημα μπορεί να τρέξει τρεις από τους εξήντα πιθανούς συνδυασμούς κάθε φορά. Για να ελέγξετε τα πάντα, χρειάζεστε είτε είκοσι «βόμβες» ή είκοσι συνεχόμενους ελέγχους.

Ωστόσο, οι Γερμανοί έκαναν μια ευχάριστη έκπληξη στους Άγγλους κρυπτογράφους. Εισήγαγαν έναν κανόνα ότι η ίδια θέση των ρότορων δεν πρέπει να επαναλαμβάνεται μέσα σε ένα μήνα, αλλά και για δύο συνεχόμενες ημέρες. Ακούγεται σαν να έπρεπε να αυξήσει την αξιοπιστία, αλλά στην πραγματικότητα είχε το αντίθετο αποτέλεσμα. Αποδείχθηκε ότι μέχρι το τέλος του μήνα, ο αριθμός των συνδυασμών που έπρεπε να ελεγχθούν μειώθηκε σημαντικά.

Το δεύτερο πράγμα που βοήθησε στην αποκρυπτογράφηση ήταν η ανάλυση της κυκλοφορίας. Οι Βρετανοί άκουγαν και κατέγραφαν τα κρυπτογραφημένα μηνύματα του στρατού του Χίτλερ από την αρχή κιόλας του πολέμου. Τότε δεν γινόταν λόγος για αποκωδικοποίηση, αλλά μερικές φορές το ίδιο το γεγονός της επικοινωνίας είναι σημαντικό, συν χαρακτηριστικά όπως η συχνότητα με την οποία μεταδόθηκε το μήνυμα, η διάρκεια, η ώρα της ημέρας κ.λπ. Επίσης, χρησιμοποιώντας τον τριγωνισμό, ήταν δυνατό να προσδιοριστεί από πού στάλθηκε το μήνυμα.

Ένα καλό παράδειγμα είναι οι εκπομπές που προέρχονταν από τη Βόρεια Θάλασσα καθημερινά από τις ίδιες τοποθεσίες, την ίδια ώρα, στην ίδια συχνότητα. Τι θα μπορούσε να είναι? Αποδείχθηκε ότι επρόκειτο για μετεωρολογικά πλοία, τα οποία δόξαζαν καθημερινά τα καιρικά δεδομένα. Ποιες λέξεις μπορούν να περιέχονται σε μια τέτοια μετάδοση; Φυσικά, «πρόγνωση καιρού»! Τέτοιες εικασίες ανοίγουν το δρόμο για μια μέθοδο που σήμερα ονομάζουμε επίθεση απλού κειμένου και εκείνες τις μέρες αποκαλούσαν «ενδείξεις» (κούνια).

Δεδομένου ότι γνωρίζουμε ότι το "Enigma" δεν παράγει ποτέ τα ίδια γράμματα με το αρχικό μήνυμα, πρέπει να ταιριάξουμε το "υπαινιγμό" διαδοχικά με κάθε υποσυμβολοσειρά του ίδιου μήκους και να δούμε αν υπάρχουν αντιστοιχίες. Αν όχι, τότε είναι υποψήφια συμβολοσειρά. Για παράδειγμα, αν ελέγξουμε την ένδειξη «καιρός στον Βισκαϊκό Κόλπο» (Wettervorhersage Biskaya), τότε την γράφουμε πρώτα στην κρυπτογραφημένη συμβολοσειρά.

Q F Z W R W I V T Y R E * S* X B F O G K U H Q B A I S E Z W E T T E R V O R H E R * S* A G E B I S K A Y A

Βλέπουμε ότι το γράμμα S είναι κρυπτογραφημένο μέσα του. Αυτό σημαίνει ότι η υπόδειξη πρέπει να μετατοπιστεί κατά έναν χαρακτήρα και να ελεγχθεί ξανά. Σε αυτήν την περίπτωση, πολλά γράμματα θα ταιριάζουν ταυτόχρονα - μετακινήστε περισσότερα. Ταιριάζει με το R. Μετακινηθείτε δύο φορές ακόμα μέχρι να πετύχουμε μια δυνητικά έγκυρη υποσυμβολοσειρά.

Αν είχαμε να κάνουμε με έναν κρυπτογράφηση αντικατάστασης, τότε αυτό θα μπορούσε να είναι το τέλος. Επειδή όμως πρόκειται για πολυαλφαβητικό κρυπτογράφηση, χρειαζόμαστε τις ρυθμίσεις και τις αρχικές θέσεις των ρότορων Enigma. Ήταν αυτοί που περισυνελέγησαν με τη βοήθεια «βόμβων». Για να γίνει αυτό, ένα ζευγάρι γραμμάτων πρέπει πρώτα να αριθμηθεί.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 R W I V T Y R E S X B F O G K U H Q B A I S E W E T T E R V O R H E R S A G E B I S K A Y A

Και στη συνέχεια, με βάση αυτόν τον πίνακα, σχεδιάστε το λεγόμενο "μενού" - ένα διάγραμμα που δείχνει ποιο γράμμα του αρχικού μηνύματος (δηλαδή "υπαινίσσεται") σε ποιο γράμμα υποτίθεται ότι είναι κρυπτογραφημένο και σε ποια θέση. Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, διαμορφώνεται η "βόμβα".

Καθένας από τους τροχούς μπορεί να πάρει μία από τις 26 θέσεις - μία για κάθε γράμμα του αλφαβήτου που κοσκινίζεται. Πίσω από κάθε ένα από τα τύμπανα υπάρχουν 26 επαφές, οι οποίες συνδέονται με χοντρά καλώδια με τέτοιο τρόπο ώστε το μηχάνημα να αναζητά τις ρυθμίσεις του πίνακα plug-in που δίνουν διαδοχικές αντιστοιχίσεις των γραμμάτων της κρυπτογραφημένης συμβολοσειράς με την υπόδειξη.

Δεδομένου ότι η δομή της "βόμβας" δεν λαμβάνει υπόψη τη συσκευή μεταγωγής μέσα στο "Enigma", παρέχει αρκετές επιλογές κατά τη διάρκεια της εργασίας, τις οποίες πρέπει να ελέγξει ο χειριστής. Μερικά από αυτά δεν θα λειτουργήσουν απλά επειδή στο Enigma μόνο ένα βύσμα μπορεί να συνδεθεί σε μία πρίζα. Εάν οι ρυθμίσεις δεν είναι κατάλληλες, ο χειριστής ξεκινά ξανά το μηχάνημα για να λάβει την επόμενη επιλογή. Σε περίπου δεκαπέντε λεπτά, η «βόμβα» θα περάσει από όλες τις επιλογές για την επιλεγμένη θέση των τροχών. Εάν μαντέψετε σωστά, τότε μένει να επιλέξετε τις ρυθμίσεις των δακτυλίων - ήδη χωρίς αυτοματισμό (δεν θα βουτήξουμε σε λεπτομέρειες). Στη συνέχεια, σε μηχανήματα Αγγλικών Typex που τροποποιήθηκαν για συμβατότητα με το Enigma, οι κρυπτογραφήσεις μεταφράστηκαν σε καθαρό κείμενο.

Έτσι, λειτουργώντας με έναν ολόκληρο στόλο από «βόμβες», οι Βρετανοί, μέχρι το τέλος του πολέμου, λάμβαναν πραγματικές ρυθμίσεις κάθε μέρα πριν το πρωινό. Συνολικά, οι Γερμανοί είχαν περίπου πενήντα κανάλια, πολλά από τα οποία μετέδιδαν πολύ πιο ενδιαφέροντα πράγματα από την πρόγνωση του καιρού.

Επιτρέπεται η αφή

Στο Μουσείο Bletchley Park, μπορείτε όχι μόνο να κοιτάξετε γύρω σας, αλλά και να αγγίξετε την αποκωδικοποίηση με τα χέρια σας. Συμπεριλαμβανομένων - με τη βοήθεια πινάκων με οθόνη αφής. Ο καθένας τους δίνει το καθήκον του. Σε αυτό, για παράδειγμα, προτείνεται να συνδυαστούν τα φύλλα Banbury (Banburismus). Πρόκειται για μια πρώιμη μέθοδο αποκρυπτογράφησης του Αίνιγμα, που χρησιμοποιήθηκε πριν από τη δημιουργία των «βομβών». Αλίμονο, ήταν αδύνατο να αποκρυπτογραφηθεί κάτι με αυτόν τον τρόπο κατά τη διάρκεια της ημέρας και τα μεσάνυχτα όλες οι επιτυχίες μετατράπηκαν σε κολοκύθα λόγω μιας άλλης αλλαγής στις ρυθμίσεις.

Ψεύτικο «κέντρο δεδομένων» στο Hut 11

Τι υπάρχει στο σπίτι με αριθμό 11, όπου παλαιότερα υπήρχε "δωμάτιο διακομιστή", αν όλες οι "βόμβες" καταστράφηκαν τον περασμένο αιώνα; Για να είμαι ειλικρινής, ήλπιζα ακόμα στα βάθη της ψυχής μου να έρθω εδώ και να βρω τα πάντα στην ίδια μορφή που ήταν κάποτε. Αλίμονο, όχι, αλλά η αίθουσα δεν είναι ακόμα άδεια.

Εδώ είναι τέτοιες κατασκευές σιδήρου με φύλλα κόντρα πλακέ. Κάποιοι δείχνουν φωτογραφίες από τις «βόμβες» σε φυσικό μέγεθος, άλλοι δείχνουν αποσπάσματα από τις ιστορίες όσων εργάστηκαν εδώ. Ήταν ως επί το πλείστον γυναίκες, μεταξύ άλλων από το WAF - την υπηρεσία γυναικών της RAF. Το απόσπασμα της εικόνας μας λέει ότι η αλλαγή θηλιών και η φροντίδα των «βόμβων» δεν ήταν καθόλου εύκολη υπόθεση, αλλά εξαντλητική καθημερινή δουλειά. Παρεμπιπτόντως, μια άλλη σειρά προβολών κρύβεται ανάμεσα στα ομοιώματα. Η κοπέλα λέει στη φίλη της ότι δεν είχε ιδέα πού θα υπηρετούσε, και είναι εντελώς έκπληκτη με αυτό που συμβαίνει στο Bletchley. Λοιπόν, έμεινα έκπληκτος από το ασυνήθιστο έκθεμα!

Πέρασα συνολικά πέντε ώρες στο Bletchley Park. Αυτό ήταν μόλις αρκετό για να ρίξετε μια καλή ματιά στο κεντρικό μέρος και να ρίξετε μια ματιά σε όλα τα άλλα. Ήταν τόσο ενδιαφέρον που δεν πρόσεξα καν πόσο πέρασε ο χρόνος μέχρι να πονάνε τα πόδια μου και να ζητήσω να επιστρέψω - αν όχι στο ξενοδοχείο, τουλάχιστον στο τρένο.

Και εκτός από τα σπίτια, τα μισοφωτισμένα γραφεία, τις αναπαλαιωμένες «βόμβες» και τα μεγάλα περίπτερα με τα συνοδευτικά κείμενα, υπήρχε κάτι να δει κανείς. Ανέφερα ήδη για την αίθουσα που ήταν αφιερωμένη στην κατασκοπεία κατά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, υπήρχε επίσης μια αίθουσα για την αποκρυπτογράφηση του Lorenz και τη δημιουργία του υπολογιστή Colossus. Παρεμπιπτόντως, στο μουσείο βρήκα και τον ίδιο τον Κολοσσό, ή μάλλον το κομμάτι που κατάφεραν να φτιάξουν οι αναπαραγωγοί.

Οι πιο ανθεκτικοί ήδη έξω από την επικράτεια του Bletchley Park περιμένουν ένα μικρό μουσείο ιστορίας υπολογιστών, όπου μπορείτε να εξοικειωθείτε με το πώς αναπτύχθηκε η τεχνολογία υπολογιστών μετά τον Turing. Κοίταξα και εκεί, αλλά ήδη περπατούσα με γρήγορο ρυθμό. Έχω ήδη δει αρκετά BBC Micro και Spectrum σε άλλα μέρη - μπορείτε να το κάνετε, για παράδειγμα, στο φεστιβάλ Chaos Constructions στην Αγία Πετρούπολη. Αλλά δεν θα βρείτε πουθενά ζωντανή «βόμβα».

Το κείμενο της εργασίας τοποθετείται χωρίς εικόνες και τύπους.
Πλήρη έκδοσηη εργασία είναι διαθέσιμη στην καρτέλα "Αρχεία εργασίας" σε μορφή PDF

Εισαγωγή

Στον σύγχρονο κόσμο, η κωδικοποίηση (προστασία) των πληροφοριών δεν έχει μικρή σημασία για τους ανθρώπους, για την προστασία της περιουσίας ενός ατόμου και του κράτους. Η προστασία των πληροφοριών είναι η προστασία της ακεραιότητας της χώρας. Στην εποχή της πληροφορικής, η χώρα που μπορεί να διατηρήσει τους πόρους της πληροφορίας προστατεύεται.

Μέχρι πρόσφατα, όλη η έρευνα στον τομέα αυτό έκλεινε μόνο, αλλά τα τελευταία χρόνια άρχισαν να εμφανίζονται όλο και περισσότερες δημοσιεύσεις στον ανοιχτό τύπο στη χώρα μας και στο εξωτερικό. Μέρος της άμβλυνσης του απορρήτου οφείλεται στο γεγονός ότι έχει καταστεί αδύνατο να αποκρύψουμε τη συσσωρευμένη ποσότητα πληροφοριών. Από την άλλη πλευρά, η κρυπτογράφηση χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε μη στρατιωτικές βιομηχανίες, γεγονός που απαιτεί αποκάλυψη πληροφοριών.

Στόχος: Εξοικειωθείτε με την ιστορία του σχηματισμού της κρυπτογραφίας κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Πατριωτικού Πολέμου, κατακτήστε τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης, κρυπτανάλυση του μηνύματος.

Καθήκοντα:

Μάθετε τι είναι η κρυπτογράφηση, τι κρυπτογράφηση χρησιμοποιήθηκαν κυρίως κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.

Μάθετε ποιες μηχανές κρυπτογράφησης χρησιμοποιήθηκαν στη ρωσική και γερμανική υπηρεσία πληροφοριών.

Να μελετήσει την ιστορία της δημιουργίας και χρήσης μηχανών κρυπτογράφησης στη Ρωσία κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.

Και με βάση το υλικό που μελετήθηκε, προσπαθήστε να δημιουργήσετε τον δικό σας κωδικό ή κρυπτογράφηση.

Κύριο μέρος

Ιστορία της κρυπτογραφίας κατά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο

Κατά τη διάρκεια της μακραίωνης ιστορίας της χρήσης της κρυπτογράφησης πληροφοριών από την ανθρωπότητα, έχουν εφευρεθεί πολλές μέθοδοι κρυπτογράφησης ή κρυπτογράφηση. Μέθοδος κρυπτογράφησης (κρυπτογράφηση)ονομάζεται το σύνολο των αναστρέψιμων μετασχηματισμών ανοιχτές πληροφορίεςσε ιδιωτικές πληροφορίες σύμφωνα με τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης. Οι περισσότερες μέθοδοι κρυπτογράφησης δεν έχουν αντέξει στη δοκιμασία του χρόνου και ορισμένες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα.

Κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου, πολύπλοκα τεχνικά και κρυπτογραφικά μέσα προστασίας των πληροφοριών έγιναν βασικά από πολλές απόψεις, επειδή η αξία των πληροφοριών αυξήθηκε πολλαπλά. Μέχρι τον Ιούνιο του 1941, όταν οι γερμανικοί στρατοί εισέβαλαν στο έδαφος της ΕΣΣΔ, το σύστημά μας για την προστασία των κρατικών μυστικών είχε σχεδόν ολοκληρωθεί. Ολοκλήρωσε με επιτυχία μια σειρά από εργασίες που της είχαν ανατεθεί. Όλοι οι πόροι πληροφοριών προστατεύονταν αξιόπιστα από οποιαδήποτε ξένη νοημοσύνη: κινητοποίηση, τεχνική, στρατιωτική, πολιτική, ιδεολογική και φυσική.

Η ανάπτυξη της τεχνικής προστασίας των πληροφοριών δεν σταμάτησε. Πριν από μερικά χρόνια, χρησιμοποιήθηκαν ευρέως μέθοδοι χειροκίνητης κρυπτογράφησης, οι οποίες απαιτούσαν τεράστιο χρόνο και δεν ήταν αρκετά αποτελεσματικές. Έτσι, η κρυπτογράφηση μιας μικρής παραγγελίας χρειάστηκε έως και 6 ώρες εργασίας, περίπου το ίδιο ποσό απαιτήθηκε για την αποκρυπτογράφηση του ληφθέντος μηνύματος.

Το 1937, στο Λένινγκραντ, στο εργοστάσιο 209, δημιουργήθηκε ένα ειδικό μυστικό εργοστάσιο εξοπλισμού. Το κύριο καθήκον του ήταν η δημιουργία τεχνολογίας κρυπτογράφησης για κρυφή διοίκηση και έλεγχο: το 1939 δημιουργήθηκε μια μηχανή κρυπτογράφησης, η οποία ονομάστηκε M-100. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του μηχανήματος ήταν το τεράστιο βάρος τους. Η συσκευή ζύγιζε 141 κιλά.

Το 1939, η μηχανή κρυπτογράφησης K-37 Kristall τέθηκε σε σειριακή παραγωγή, η οποία συσκευάστηκε σε ένα κουτί βάρους μόλις 19 κιλών. Μέχρι την αρχή του πολέμου, περισσότερα από 150 σετ συσκευών κρυπτογράφησης K-37 υιοθετήθηκαν για εξυπηρέτηση με την κρυπτογράφηση των οργάνων της ΕΣΣΔ.

Στα χρόνια του πολέμου, τεράστια φορτία έπεσαν στην κρυπτογράφηση μηχανών. Μόνο η υπηρεσία κρυπτογράφησης του Κόκκινου Στρατού (8ο τμήμα) επεξεργάστηκε 1,5 εκατομμύριο κρυπτογραφήματα και κωδικογράμματα κατά τη διάρκεια του πολέμου. Πολύ συχνά, οι υπάλληλοι του τμήματος έπρεπε να επεξεργάζονται έως και 1.500 κρυπτογραφικά κείμενα την ημέρα, ενώ ο ημερήσιος ρυθμός ήταν μόνο 400 κρυπτογραφημένα κείμενα. Για όλη τη διάρκεια του πολέμου, η 8η Διεύθυνση του Γενικού Επιτελείου έστειλε σχεδόν 3,3 εκατομμύρια κρυπτογραφικές σουίτες σε κατώτερες μονάδες και στρατεύματα.

Όλες αυτές οι ελλείψεις εμπόδιζαν το έργο των προσκόπων που βρίσκονταν στην πρώτη γραμμή ή πίσω από τις γραμμές του εχθρού. Χρειαζόταν μια ελαφρώς διαφορετική τεχνική, η οποία θα ήταν πιο κινητή.

Στο τέλος του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου και τα πρώτα χρόνια μετά από αυτόν, υπάρχουν αρκετές εφευρέσεις που δημιουργήθηκαν από ερασιτέχνες για τους οποίους ήταν ένα είδος χόμπι.

Σύμφωνα με Αγγλοαμερικανούς ιστορικούς, αν δεν υπήρχε αυτό το χόμπι, ο πόλεμος θα είχε διαρκέσει δύο χρόνια περισσότερο.

Μία από αυτές τις εφευρέσεις είναι μια μηχανή κρυπτογράφησης που ονομάζεται Enigma. Για το ευρύ κοινό, η λέξη «Αίνιγμα» (στα ελληνικά - αίνιγμα) είναι συνώνυμη με τις έννοιες «μηχανή κρυπτογράφησης» και «σπάσιμο κώδικα», που μπορεί να μάθει κανείς από ταινίες για υποβρύχια και παρόμοια μυθιστορήματα που ελάχιστη σχέση έχουν με την πραγματικότητα. . Λίγα είναι γνωστά για το γεγονός ότι υπήρχαν άλλες μηχανές κρυπτογράφησης, για τις οποίες δημιουργήθηκαν ειδικές μηχανές αποκρυπτογράφησης για να «σπάσουν», και για τις συνέπειες που είχε αυτό στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, λίγα είναι γνωστά στο ευρύ κοινό.

Το πρώτο - Μοντέλο Α ​​- ήταν μεγάλο, βαρύ (65x45x35 εκ., 50 κιλά), παρόμοιο με ταμειακή μηχανή. Το μοντέλο Β έμοιαζε ήδη με μια συνηθισμένη γραφομηχανή. Ο ανακλαστήρας εμφανίστηκε το 1926 σε ένα πραγματικά φορητό μοντέλο C (28x34x15 cm, 12 kg). Αυτές ήταν εμπορικές συσκευές με κρυπτογράφηση χωρίς μεγάλη αντίσταση στο hacking, δεν υπήρχε ενδιαφέρον για αυτές. Εμφανίστηκε το 1927 με το Model D, το οποίο στη συνέχεια δούλευε στον σιδηρόδρομο και στην κατεχόμενη Ανατολική Ευρώπη. Το 1928 εμφανίστηκε το Enigma G, γνωστός και ως Enigma I, γνωστός και ως Wehrmacht Enigma. έχοντας patch panel, διακρίθηκε από ενισχυμένη κρυπτογραφική αντίσταση και δούλεψε στις επίγειες δυνάμεις και την Πολεμική Αεροπορία.

Enigma στη μετάφραση στα ρωσικά σημαίνει "μυστήριο". Η ίδια η εμφάνιση αυτής της μηχανής κρυπτογράφησης είναι επίσης ένα μυστήριο. Ο εφευρέτης του, ο Ολλανδός Hugo Koch de Delft, ο οποίος το συνέλαβε το 1919, σκόπευε να χρησιμοποιήσει τη μηχανή κρυπτογράφησης για πολιτικούς σκοπούς. Λίγο αργότερα, ο Γερμανός Arthur Schernbus απέκτησε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για αυτό και ονόμασε τη μηχανή «Enigma». Τα κεντρικά γραφεία της Reichswehr έδειξε έντονο ενδιαφέρον για την αρχική της μέθοδο κωδικοποίησης. Ως πείραμα, αρκετά αντίγραφα του Enigma εγκαταστάθηκαν το 1926 σε ορισμένα πολεμικά πλοία. Μετά τις πρώτες δοκιμές αποφάσισαν να εξοπλίσουν μαζί τους τρεις στρατούς. Η συσκευή αυτής της μηχανής κρυπτογράφησης είναι αρκετά απλή. Ένα μη κρυπτογραφημένο μήνυμα εισάγεται σε ένα από τα τμήματα της. Αφού περάσει από το μηχάνημα, υπό την επίδραση διαφόρων ηλεκτρικών παλμών, μετατρέπεται σε κρυπτογραφημένο κείμενο και εξάγεται από άλλο τμήμα του μηχανήματος. Το κλειδί, που συνεχώς αλλάζει, το κρατάει ένα άλλο «Αίνιγμα» που λαμβάνει το μήνυμα. Περνά μέσα από αυτό προς την αντίθετη κατεύθυνση και το κείμενο μετατρέπεται από κρυπτογραφημένο σε απλό κείμενο. Το μηχάνημα είναι εύκολο στη χρήση. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι η ασφάλεια. Ακόμη και έχοντας πάρει το αυτοκίνητο, ο εχθρός δεν θα μπορεί να το χρησιμοποιήσει: κρατά τα μυστικά του με ασφάλεια και το κλειδί που αλλάζει τακτικά θα το κάνει έκθεση τροπαίου μουσείου πολύ σύντομα, το πολύ σε ένα μήνα.

Πώς και γιατί ήταν δυνατή η ανάπτυξη μηχανικών μεθόδων "hacking" και η επιτυχής χρήση τους.

Υπάρχουν πολύ λίγες πληροφορίες σχετικά με αυτό, είναι ταξινομημένο. Και οι διαθέσιμες πληροφορίες είναι συνήθως είτε ανεπαρκείς είτε αναξιόπιστες. Αυτό είναι ακόμη πιο λυπηρό, διότι η παραβίαση των κωδικών κρυπτογράφησης είχε εξαιρετικά σημαντική ιστορική σημασία για την πορεία του πολέμου, καθώς οι σύμμαχοι (στον συνασπισμό κατά του Χίτλερ), χάρη στις πληροφορίες που αποκτήθηκαν με αυτόν τον τρόπο, είχαν σημαντικά πλεονεκτήματα , μπόρεσαν να αντισταθμίσουν κάποιες από τις παραλείψεις του πρώτου μισού του πολέμου και μπόρεσαν να κάνουν βέλτιστη χρήση των πόρων τους στο δεύτερο μισό του πολέμου.

Τον Σεπτέμβριο του 1932, η πολωνική νοημοσύνη προσέλκυσε στην ανάπτυξη τρεις νέους - μαθηματικούς, κορυφαίους ειδικούς - τον Marian Rezhevsky, τον Tadeusz Lissitzky και τον Heinrich Zygalsky. Μετά από μια σειρά αποτυχημένων πειραμάτων, προσδιορίζουν ωστόσο τις μηχανικές διεργασίες που συμβαίνουν στο Enigma. Σύμφωνα με τις οδηγίες τους, η πολωνική εταιρεία ABA αναπαράγει 17 αντίγραφα της γερμανικής μηχανής κρυπτογράφησης, καθώς και μεμονωμένα εξαρτήματά της. Αλλά προς το παρόν, όλα αυτά βρίσκονται νεκρά στα εργαστήρια του τμήματος R και οι υποκλαπείς γερμανικές κρυπτογραφήσεις μαζεύουν σκόνη στο αρχείο.

Η τύχη ήρθε απροσδόκητα. Τον Ιούνιο του 1931, κάποιος Hans-Thilo Schmidt εμφανίστηκε στη γαλλική πρεσβεία στο Βερολίνο, προσφέροντας να παραδώσει οδηγίες για τη χρήση της μηχανής κρυπτογράφησης και των πινάκων κρυπτογράφησης που χρησιμοποιούσε το Reichswehr μετά την 1η Ιουνίου 1930. Καλύτερα δεν ήταν επιθυμητό.

Τον Δεκέμβριο του 1938, οι Γερμανοί βελτίωσαν σημαντικά το Enigma τοποθετώντας δύο επιπλέον τύμπανα σε αυτό. Όμως ο Rezhevsky, ο Lissitzky και ο Zygalsky κάνουν μεγάλα βήματα: δημιούργησαν μια πραγματική υπολογιστική μηχανή, τον πρόγονο του υπολογιστή, τον οποίο ονόμασαν «Βόμβα». Ωστόσο, η έκθεση μοιράστηκε αυτή την ανακάλυψη με τους Γάλλους μόλις στις 30 Ιουνίου 1939, δύο μήνες πριν από την έναρξη του πολέμου.

Ως αποτέλεσμα κοινών προσπαθειών, μέχρι τον Μάρτιο του 1940, οι μηχανές αποκρυπτογράφησης λειτουργούσαν σε πλήρη ισχύ. Στην Αγγλία, αυτή ήταν η πηγή "Ultra" - το αντίστοιχο του γαλλικού "Zed".

Στις 27 Φεβρουαρίου 1940, σε μια συνάντηση στο Λουγκάνο (Ελβετία) με τον Γάλλο αξιωματικό πληροφοριών Navarra, ο Schmidt ανέφερε ότι η SD είχε καταφέρει να συγκεντρώσει στοιχεία στη Βαρσοβία ότι οι Πολωνοί είχαν καταφέρει να κατασκευάσουν ένα ανάλογο της μηχανής Enigma, και τώρα cipherstelle (υπηρεσία κρυπτογράφησης) διενεργούσε κατάλληλη έρευνα.

Τα ξημερώματα της 10ης Μαΐου 1940, το σώμα των αρμάτων μάχης υπό τη διοίκηση των Rudolf Schmidt, Reinhard και Guderian εξαπέλυσε επίθεση. Στις 22 Ιουνίου όλα είχαν τελειώσει και η Γαλλία υπέγραψε την παράδοση με την ίδια άμαξα με την οποία οι Γερμανοί υπέγραψαν την παράδοση τον Νοέμβριο του 1918.

Αν και η ήττα το καλοκαίρι του 1940 δεν αποφεύχθηκε, οι προσπάθειες των υπηρεσιών πληροφοριών της Πολωνίας, της Γαλλίας και της Μεγάλης Βρετανίας δεν ήταν μάταιες, αλλά υπηρέτησαν κατά τη διάρκεια περαιτέρω εχθροπραξιών. Στο Bletchley Park, ο Turing ολοκλήρωσε τον Colossus, μια υπολογιστική μηχανή ικανή να επιταχύνει πολύ την αποκρυπτογράφηση των κρυπτογράφησης Enigma, τώρα έως και 24 ώρες.

Την 1η και 8η Αυγούστου 1940, αναχαιτίστηκαν εντολές από το αρχηγείο του Γκέρινγκ για την προετοιμασία της Luftwaffe για μια μαζική επίθεση στις βρετανικές αεροπορικές βάσεις και στις 12 Αυγούστου, η εντολή για την πρώτη τέτοια επιδρομή. Η διοίκηση της Βασιλικής Αεροπορίας μπόρεσε να παράσχει τα απαραίτητα αντίμετρα.

Στο μέλλον, η βρετανική αεράμυνα λάμβανε τακτικά πληροφορίες για επερχόμενες επιδρομές. Αλλά για τη συνωμοσία, οι Βρετανοί έπρεπε κάποτε να θυσιάσουν μια ολόκληρη πόλη και τον πληθυσμό της. Αυτό συνέβη όταν αναχαιτίστηκε ένα μήνυμα σχετικά με την επερχόμενη μαζική επιδρομή στο Κόβεντρι. Προκειμένου να αποφευχθεί η διαρροή πληροφοριών ότι οι Βρετανοί διάβαζαν γερμανικά ραδιοφωνικά μηνύματα, δεν ελήφθησαν μέτρα για την άμυνα του Κόβεντρι και η πόλη καταστράφηκε ολοσχερώς.

Οι Γερμανοί δεν έμαθαν ποτέ ότι το μυστικό του Enigma ήταν γνωστό στους Συμμάχους.

Ξεκινώντας το 1939, πρώτα οι Πολωνοί, και μετά οι Γάλλοι και κυρίως οι Βρετανοί, είχαν την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουν τα αποκρυπτογραφημένα μηνύματα Enigma και, καθ' όλη τη διάρκεια του πολέμου με τη Γερμανία, να γνωρίσουν τα σημαντικότερα σχέδια της Βέρμαχτ, συμπεριλαμβανομένου του ανατολικού μετώπου. . Οι συμμαχικές υποχρεώσεις προέβλεπαν την ανταλλαγή τέτοιων πληροφοριών με την ΕΣΣΔ, η οποία έφερε το βάρος του πολέμου στους ώμους της.

Η παραβίαση των κωδικών Enigma παρείχε στους Αγγλοσάξονες πρόσβαση σε όλες σχεδόν τις μυστικές πληροφορίες του Τρίτου Ράιχ (όλες τις ένοπλες δυνάμεις, SS, SD, Υπουργείο Εξωτερικών, ταχυδρομείο, μεταφορές, οικονομία), έδωσε μεγάλα στρατηγικά πλεονεκτήματα, βοήθησε να κερδίσουν νίκες με λίγη αιματοχυσία.

«Μάχη της Βρετανίας» (1940): Δύσκολα αποκρούοντας την πίεση του γερμανικού αέρα, τον Απρίλιο οι Βρετανοί άρχισαν να διαβάζουν ραδιοφωνικά μηνύματα της Luftwaffe. Αυτό τους βοήθησε να διαχειριστούν σωστά τις τελευταίες τους εφεδρείες και κέρδισαν τη μάχη. Χωρίς να σπάσει το Αίνιγμα, μια γερμανική εισβολή στην Αγγλία θα ήταν πολύ πιθανή Μάχη του Ατλαντικού (1939-1945): Χωρίς να πάρει τον εχθρό από τον αέρα, ο Χίτλερ τον στραγγάλισε με αποκλεισμό. Το 1942 βυθίστηκαν 1006 πλοία με εκτόπισμα 5,5 εκατομμυρίων μεικτών τόνων. Φαινόταν ότι λίγο ακόμα και η Βρετανία θα γονάτιζε. Όμως οι Βρετανοί, διαβάζοντας την κρυπτογραφική επικοινωνία των «λύκων», άρχισαν να τους πνίγουν αλύπητα και κέρδισαν τη μάχη.

Επιχείρηση Overlord (1945): πριν από την απόβαση στη Νορμανδία, οι Σύμμαχοι γνώριζαν από το πρακτικό για όλα τα γερμανικά αντίμετρα για την απόκρουση της απόβασης, καθημερινά λάμβαναν ακριβή στοιχεία για τις θέσεις και τις αμυντικές δυνάμεις.

Οι Γερμανοί βελτίωναν συνεχώς το Enigma Οι χειριστές εκπαιδεύονταν να το καταστρέφουν σε περίπτωση κινδύνου. Τα κλειδιά άλλαζαν κάθε 8 ώρες κατά τη διάρκεια του πολέμου. Κρυπτογραφήστε έγγραφα διαλυμένα στο νερό.

Οι δημιουργοί του «Riddle» είχαν επίσης δίκιο: είναι αδύνατο καταρχήν να αποκρυπτογραφηθούν τα μηνύματά του με το χέρι. Τι γίνεται όμως αν ο εχθρός αντιταχθεί σε αυτή τη μηχανή με τη δική του; Αλλά έκανε ακριβώς αυτό: καταγράφοντας νέα κομμάτια εξοπλισμού, βελτίωσε το «anti-Enigma» του.

Το έργο των αντιπάλων διευκόλυνε οι ίδιοι οι Γερμανοί. Έτσι, είχαν μια «διαδικασία δείκτη»: στην αρχή του κρυπτογράμματος, στάλθηκε μια ρύθμιση δύο φορές (αριθμός ρότορα / αρχικές θέσεις), όπου μια κανονική ομοιότητα μεταξύ του 1ου και του 4ου, 2ου και 5ου, 3ου και 6 χαρακτήρων . Οι Πολωνοί το παρατήρησαν ήδη από το 1932 και έσπασαν τον κώδικα. Τα δελτία καιρού ήταν ένα σημαντικό ελάττωμα ασφαλείας. Οι δύτες τα παρέλαβαν από τη βάση «ασφαλώς» κρυπτογραφημένα. Στην ξηρά, τα ίδια δεδομένα κρυπτογραφήθηκαν με τον συνηθισμένο τρόπο - και τώρα οι κροτίδες έχουν ήδη ένα σύνολο γνωστών συνδυασμών στα χέρια τους και είναι ήδη σαφές ποιοι ρότορες λειτουργούν, πώς κατασκευάζεται το κλειδί. Η αποκωδικοποίηση διευκολύνθηκε από την τυπική γλώσσα των μηνυμάτων, όπου οι εκφράσεις και οι λέξεις επαναλαμβάνονταν συχνά. Έτσι, κάθε μέρα στις 6:00 η μετεωρολογική υπηρεσία έδινε κρυπτογραφημένη πρόγνωση. Η λέξη «καιρός» ήταν υποχρεωτική και η αδέξια γερμανική γραμματική την έβαζε ακριβώς στη θέση της στην πρόταση. Επίσης: οι Γερμανοί χρησιμοποιούσαν συχνά τις λέξεις «vaterland» και «reich». Οι Βρετανοί είχαν υπαλλήλους με μητρική γερμανική γλώσσα (nativespeakers). Βάζοντας τους εαυτούς τους στη θέση του εχθρικού υπαλλήλου κρυπτογράφησης, πέρασαν από πολλούς κρυπτογράφους για την παρουσία αυτών των λέξεων - και έφεραν τη νίκη επί του Enigma πιο κοντά. Βοήθησε επίσης ότι στην αρχή της συνεδρίας, ο ασυρματιστής υπέδειξε πάντα το διακριτικό κλήσης του σκάφους. Γνωρίζοντας όλα τα διακριτικά τους, οι Βρετανοί καθόρισαν το περιστροφικό σχήμα, λαμβάνοντας κατά προσέγγιση συνδυασμούς κρυπτογράφησης ορισμένων χαρακτήρων. Χρησιμοποιήθηκε «καταναγκαστική ενημέρωση». Έτσι, οι Βρετανοί βομβάρδισαν το λιμάνι του Καλαί και οι Γερμανοί έδωσαν μια κρυπτογράφηση, και σε αυτήν - ήδη γνωστές λέξεις! Η αποκρυπτογράφηση διευκολύνθηκε από την τεμπελιά ορισμένων χειριστών ραδιοφώνου, οι οποίοι δεν άλλαξαν τις ρυθμίσεις για 2-3 ημέρες.

Ίσως το πιο διάσημο παράδειγμα είναι η προειδοποίηση του Τσόρτσιλ προς τον Στάλιν στα τέλη Μαΐου 1941 ότι ο Χίτλερ επρόκειτο να επιτεθεί στην ΕΣΣΔ. Είναι επίσης γνωστό ότι τον Ιούνιο του 1943 ο Τσόρτσιλ ενημέρωσε τον Στάλιν για την επικείμενη επίθεση των γερμανικών στρατευμάτων στην περιοχή του Orel, του Kursk και του Belgorod. Είναι γνωστές αρκετές ακόμη παρόμοιες προειδοποιήσεις, αλλά είναι χαρακτηριστικό ότι σχεδόν όλες έγιναν όχι όταν αποκρυπτογραφήθηκαν μηνύματα για τα σχέδια της Βέρμαχτ στο ανατολικό μέτωπο στο Bletchley Park, αλλά πολύ αργότερα, αμέσως την παραμονή ορισμένων γεγονότων, όταν απέμεναν πάρα πολλά για να ληφθούν τα απαραίτητα μέτρα.λίγος χρόνος.

Ευτυχώς, η σοβιετική υπηρεσία πληροφοριών δεν περίμενε την καλή θέληση του Τσόρτσιλ και καθ' όλη τη διάρκεια του πολέμου δεν προσπάθησε τόσο να στηριχθεί στη βοήθεια των συμμάχων όσο να αποκτήσει από μόνη της στρατηγικές πληροφορίες.

Τις παραμονές του Μεγάλου Πατριωτικού Πολέμου, οι κωδικοθραύστες μας προειδοποίησαν την ηγεσία της χώρας για τη γερμανική επίθεση. Κατά τη διάρκεια του πολέμου, οι σοβιετικές υπηρεσίες αποκρυπτογράφησης παρείχαν στην πολιτική και στρατιωτική ηγεσία της ΕΣΣΔ μεγάλο όγκο κρίσιμων πληροφοριών. Αυτές οι πληροφορίες ήρθαν κατά τη διάρκεια όλων των πιο σημαντικών μαχών (συμπεριλαμβανομένης της μάχης για τη Μόσχα, της μάχης του Στάλινγκραντ, της μάχης του Κουρσκ κ.λπ.) και συνέβαλαν στις νίκες μας. Ταυτόχρονα, η υπηρεσία κρυπτογράφησης δεν επέτρεψε στον εχθρό να λάβει πληροφορίες για τα σχέδια και τις ενέργειές μας. Έτσι αξιολογούν το έργο των Σοβιετικών κρυπτογράφων οι διάσημοι στρατηγοί του Μεγάλου Πατριωτικού Πολέμου. Ο Γ.Κ. Zhukov: «Η καλή δουλειά των κρυπτογράφων βοήθησε να κερδίσουμε περισσότερες από μία μάχες», A.M. Βασιλέφσκι: «Ούτε μια αναφορά για τις επερχόμενες στρατιωτικές-στρατηγικές επιχειρήσεις του στρατού μας δεν έγινε ιδιοκτησία των φασιστικών πληροφοριών». Αξιολόγησε το έργο της σοβιετικής υπηρεσίας κρυπτογράφησης και του εχθρού. Ακολουθεί ένα απόσπασμα από την ανάκριση του αρχηγού του επιτελείου στο αρχηγείο της ανώτατης διοίκησης των γερμανικών ενόπλων δυνάμεων, συνταγματάρχη A. Jodl, με ημερομηνία 17 Ιουνίου 1945: «... ποτέ δεν μπορέσαμε να αναχαιτίσουμε και αποκρυπτογραφήστε τα ραδιοφωνικά μηνύματα από το αρχηγείο σας, το αρχηγείο των μετώπων και των στρατών».

Στη Σοβιετική Ένωση, μαθηματικοί υψηλής κλάσης συμμετείχαν στην κρυπτογραφική υπηρεσία μόνο στα τέλη της δεκαετίας του '40, όταν τα μαθήματα του πολέμου ανάγκασαν την κυβέρνηση να αναθεωρήσει ριζικά τη στάση της απέναντί ​​της. Το 1949 δημιουργήθηκε η Κεντρική Διεύθυνση Ειδικών Επικοινωνιών (GUSS) υπό την Κεντρική Επιτροπή του ΚΚΣΕ. Αυτό σήμαινε ότι η κρυπτογραφική υπηρεσία αποσύρθηκε από την KGB και υπήχθη απευθείας στην πολιτική ηγεσία της χώρας, δηλαδή ανέβηκε σε εντελώς διαφορετικό επίπεδο. Για την ενίσχυση και επέκτασή του χρησιμοποιήθηκαν σημαντικοί οικονομικοί και υλικοί πόροι. Το Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του ΜΙΑΝ, που οργανώθηκε την ίδια περίοδο, το οποίο αργότερα εξελίχθηκε σε μεγάλο ινστιτούτο, είχε επικεφαλής τον M. V. Keldysh. Υποτίθεται ότι το τμήμα Keldysh θα δούλευε, όπως λένε, "για το διάστημα", και το ODA - για κρυπτογραφία. Ωστόσο, δεν ήταν όλα εύκολα. Στελέχη μαθηματικών-κρυπτογράφων άρχισαν να εκπαιδεύονται στη βάση της Μόσχας κρατικό Πανεπιστήμιοτους. M. V. Lomonosov.

Και τι ήταν οι σοβιετικές μηχανές κρυπτογράφησης;

Μέχρι πρόσφατα, δεν υπήρχε σχεδόν καμία πληροφορία για αυτό.

«... όποιος συλλάβει έναν Ρώσο υπάλληλο κρυπτογράφησης ή μια ρωσική μηχανή κρυπτογράφησης, θα του απονεμηθεί ο Σιδηρούν Σταυρός, η άδεια στο σπίτι και θα του δοθεί εργασία στο Βερολίνο και μετά τη νίκη - ένα κτήμα στην Κριμαία». Πολλά γίνονται ξεκάθαρα από αυτά τα λόγια του Χίτλερ. Από το 1942, τα μηνύματα από τη ρωσική τεχνολογία έχουν πάψει να υποκλαπούν. Ήταν η επιτυχία της υπηρεσίας κρυπτογράφησης!

Κατά τα χρόνια του πολέμου, το κύριο φορτίο έπεσε στην κρυπτογράφηση μηχανής κατά τη μετάδοση μυστικών τηλεγραφημάτων: το ογκώδες M-100 αντικαταστάθηκε από το πιο συμπαγές M-101 (Emerald).

Η χειροκίνητη κρυπτογράφηση χρησιμοποιήθηκε επίσης ευρέως. Τα τηλεγραφήματα στάλθηκαν χρησιμοποιώντας ελαφρούς, βάρους τριών κιλών, ραδιοφωνικούς σταθμούς "North" (B.P. Aseev - μηχανικός σχεδιασμού, εφευρέτης, επιστήμονας) ή "Severok", όπως τους αποκαλούσαν με στοργή οι στρατιωτικοί σηματοδότες. Αυτή η τεχνική, η οποία κέρδισε γρήγορα τη συμπάθεια των αξιωματικών πληροφοριών μας, δημιουργήθηκε στο πολιορκημένο Λένινγκραντ. Η μοναδικότητα του ραδιοφωνικού σταθμού ήταν η φορητότητά του (το βάρος του πομποδέκτη είναι περίπου 2 κιλά), η αυτονομία ισχύος και η δυνατότητα εργασίας σε ομαλή εμβέλεια. Στο πολιορκημένο Λένινγκραντ, μέχρι τα τέλη του 1942, παράγονταν περίπου 2.000 ραδιοφωνικοί σταθμοί το μήνα, περισσότεροι από 3.000 αξιωματικοί πληροφοριών εργάζονταν σε αυτούς σε αποσπάσματα παρτιζάνων και ομάδες αναγνώρισης πίσω από τις εχθρικές γραμμές.

Ο ρόλος του ραδιοφωνικού σταθμού Sever στον Μεγάλο Πατριωτικό Πόλεμο συγκρίνεται δικαίως με την εμφάνιση στον Κόκκινο Στρατό των περίφημων εγκαταστάσεων πυραύλων και πυροβολικού Katyusha. Πολλοί διοικητές στρατών, μετώπων, πηγαίνοντας ταξίδια επιθεώρησης σε ενεργές μονάδες, πήραν μαζί τους έναν ασυρματιστή με ένα «Severk». Ένας στρατιωτικός ραδιοφωνικός σταθμός αυτής της κατηγορίας με τροφοδοτικά (χειροκίνητη κίνηση) ζύγιζε περίπου 50 κιλά και εξυπηρετούνταν από δύο μαχητικά.

Οι χειριστές ραδιοφώνου με τον ραδιοφωνικό σταθμό Sever εξασφάλισαν την επιτυχία των πολεμικών επιχειρήσεων των διάσημων παρτιζανικών σχηματισμών των A. S. Kovpak, A. F. Fedorov, I. N. Banov και της συντριπτικής πλειοψηφίας των μικρότερων αποσπασμάτων παρτιζάνων και ομάδων αναγνώρισης που δρούσαν στο πίσω μέρος των ναζιστικών στρατευμάτων. Η γερμανική διοίκηση υποσχέθηκε υψηλή ανταμοιβή σε όσους καταλάβουν τον ραδιοφωνικό σταθμό Sever μαζί με τον ασυρματιστή. Ούτε ένα τιμωρητικό απόσπασμα δεν πέτυχε, αφού οι ασυρματιστές, ακόμη και όταν τραυματίστηκαν, κατάφεραν να καταστρέψουν τον ραδιοφωνικό σταθμό ή να ανατιναχθούν μαζί του.

Αποκρυπτογράφηση κρυπτογράφησης

Παρουσιάζω την αποκωδικοποίηση των πιο διάσημων κρυπτογράφησης κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου χρησιμοποιώντας τον επεξεργαστή υπολογιστικών φύλλων Excel.

Ο κρυπτογράφησης του Καίσαρα - με βάση αυτόν, όλοι οι κρυπτογράφοι κατασκόπων έχουν αναπτυχθεί από τον 10ο αιώνα π.Χ. Η βάση είναι μια μετατόπιση, ένα γράμμα προς τα δεξιά, ένας χαρακτήρας.

Wizhner cipher, αποτελείται από μια (τετράγωνη) μήτρα γραμμάτων του ρωσικού αλφαβήτου. Ένας χαρακτήρας κρυπτογραφείται μετατοπίζοντας ένα γράμμα σε κάθε γραμμή του αλφαβήτου μία θέση προς τα δεξιά.

Είναι εύκολο να γίνει κατανοητό ότι στην πραγματική ζωή, τα έγγραφα μπορούν να χρησιμοποιούν όχι μόνο τα γράμματα του ρωσικού αλφαβήτου, αλλά και το λατινικό αλφάβητο, αριθμούς, σημεία στίξης κ.λπ. Το να φτιάξεις ένα τετράγωνο Wizhner με όλα αυτά τα σύμβολα είναι ακόμα επικό, αλλά υπάρχει ένας άλλος, πολύ πιο απλός τρόπος χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση =CHARCODE.

συμπέρασμα

Συγκρίνοντας τους κρυπτογράφησης της Ρωσίας με τους κρυπτογράφησης άλλων ανεπτυγμένων χωρών, θα πρέπει να συναχθεί το συμπέρασμα ότι, τουλάχιστον όσον αφορά την κρυπτογραφική ισχύ, καθώς και μια σειρά άλλων κριτηρίων, συμπεριλαμβανομένων (σε κάποιο βαθμό) κριτηρίων που χαρακτηρίζουν την απόδοση, οι εγχώριοι κρυπτογράφοι ήταν δεν είναι κατώτερα από τους κρυπτογράφους τέτοιων προηγμένων χωρών, όπως η Αγγλία, η Γαλλία, η Ιταλία. Οι ποικιλίες των κωδικών και των πολυαλφαβητικών κρυπτογράφησης που λειτουργούσαν στη Ρωσία ήταν περίπου οι ίδιες όπως σε αυτές τις χώρες. Οι Ρώσοι κρυπτογράφοι αποκρυπτογράφησαν με επιτυχία την αλληλογραφία αυτών των χωρών, αφομοιώνοντας δημιουργικά τα επιτεύγματα της ξένης κρυπτογραφίας.

Βιβλιογραφία

Κρυπτογράφηση στη Ρωσία - http://studopedia.net/7_20756_shifrovanie-a-rossii.html

History of encryption business, T. Soboleva, διαδικτυακός αναγνώστης, http://coollib.net/b/175644/read.

B.P. Aseev - μηχανικός σχεδιασμού, εφευρέτης, επιστήμονας, N. Mamaev http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=57864&THEME_ID=15499

Η ανάπτυξη της οικογένειας μηχανών κρυπτογράφησης Enigma ξεκίνησε αμέσως μετά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, το 1918. Ο Γερμανός Arthur Scherbius έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια περιστροφική μηχανή κρυπτογράφησης, η οποία, στην πραγματικότητα, ήταν η πρώτη έκδοση του «Riddle» (όπως μεταφράζεται το Enigma από τα γερμανικά). Το 1923, ο Scherbius, μαζί με έναν συνεργάτη του, οργάνωσε μια επιχείρηση με το δύσκολο στην προφορά όνομα Chiffriermaschinen Aktiengesellschaft, η οποία ξεκίνησε τη σειριακή παραγωγή μηχανών κρυπτογράφησης.

Τα δύο πρώτα μοντέλα της Enigma, Α και Β, γνώρισαν μέτρια επιτυχία. Η πραγματική ανακάλυψη το 1925 ήταν το Model C - με ανακλαστήρα, πολύ πιο συμπαγές από τους προκατόχους του. Το Enigma C ζύγιζε μόνο 12 κιλά και είχε διαστάσεις 28 επί 34 επί 15 εκατοστά, ενώ τα προηγούμενα μοντέλα ζύγιζαν περίπου 50 κιλά και είχαν διαστάσεις 65 επί 45 επί 35 εκατοστά. Το μοντέλο C σχεδόν αμέσως άρχισε να χρησιμοποιείται στα πλοία του γερμανικού στόλου.

Enigma C. Εικόνα: Crypto Museum

Το 1928, στρατιωτικοί ειδικοί, με εντολή της Wehrmacht, επανασχεδίασαν τον σχεδιασμό των μη στρατιωτικών μηχανών κρυπτογράφησης, κατασκευάζοντας το μοντέλο Enigma-G, το οποίο τροποποιήθηκε στην έκδοση Enigma-I δύο χρόνια αργότερα. Ήταν αυτή η συσκευή του 1930 που έγινε η βάση για πολλές εκδόσεις που χρησιμοποιήθηκαν από διάφορες στρατιωτικές υπηρεσίες κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Υπήρχαν παραλλαγές του Enigma με τον αριθμό των ρότορων από 3 έως 8. Είναι αλήθεια ότι η έκδοση με οκτώ ρότορες, που δημιουργήθηκε ειδικά για ανώτερες δομές στρατού, τέθηκε γρήγορα εκτός λειτουργίας λόγω αναξιοπιστίας.

«Στράιν» που δεν μετατράπηκε σε χακάρισμα

Αν και το Enigma εγκρίθηκε από τα υψηλότερα κλιμάκια του γερμανικού στρατού, μεταξύ άλλων για την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία του, η μυστικότητα των μηνυμάτων που ήταν κρυπτογραφημένα σε αυτό απειλήθηκε πολύ σύντομα. Ο λόγος για αυτό ήταν ο πράκτορας Asche - γνωστός και ως Hans-Thilo Schmidt, από το 1931, υπάλληλος του γραφείου κρυπτογράφησης του γερμανικού Υπουργείου Άμυνας - ένας πράκτορας της γαλλικής υπηρεσίας πληροφοριών. Ο Schmidt παρέδωσε απαρχαιωμένους κωδικούς στους Γάλλους, τους οποίους ήταν υποχρεωμένος να καταστρέψει και επίσης «διέρρευσε» τις οδηγίες για τη χρήση της στρατιωτικής έκδοσης της μηχανής κρυπτογράφησης.

Φύλλο με κωδικούς κρυπτογράφησης Enigma. Φωτογραφία: Telenet

Οι γαλλικές μυστικές υπηρεσίες αντέδρασαν μάλλον ψύχραιμα στις πληροφορίες του «πράκτορα Ashe». Ήταν χρήσιμο να έχετε τον πράκτορά σας στο στρατόπεδο ενός πιθανού εχθρού, αλλά Το «Enigma» θεωρήθηκε τόσο αξιόπιστο μηχάνημα που δεν προσπάθησαν καν να το σπάσουν στη Γαλλία. Αλλά στην Πολωνία, στην οποία οι Γάλλοι παρέδωσαν υλικό από τον Γερμανό πράκτορά τους, υπήρχαν κρυπτογραφικές ιδιοφυΐες που κατάλαβαν τον κρυπτογράφηση.

"Πολωνικός Τούρινγκ"

Το The Reliable Machine παραβιάστηκε από τον Marian Rejewski, έναν 27χρονο μαθηματικό που αποφοίτησε από μυστικά μαθήματα κρυπτογραφίας.Αν και δεν εργάστηκε μόνος του στο Πολωνικό Γραφείο Κρυπτογράφησης, μόνο στον Rejewski ανατέθηκε η αποκρυπτογράφηση του Enigma I. Η Marian άρχισε αμέσως να ψάχνει για τρωτά σημεία στο κλειδί μηνυμάτων, επιλέγοντας τα πρώτα έξι γράμματα από τους ημερήσιους κρυπτογράφους και συντάσσοντας πίνακες αντιστοιχιών.

Πρώτα, κατάφερε να βρει 4 επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες γραμμάτων σε κρυπτογράφηση. Και μετά, χάρη στις πληροφορίες ότι το Enigma έχει μόνο τρία τύμπανα και η αρχική ρύθμιση αποτελείται από τρία γράμματα του λατινικού αλφαβήτου, ο Rejewski καθόρισε τον αριθμό των πιθανών αλυσίδων κωδικών. Αποδείχθηκε ότι ήταν πολλές φορές μικρότερο από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως: 3! 263 έναντι 26!. Αυτό κατέστησε δυνατή τη σύνταξη ενός πλήρους καταλόγου όλων των αλυσίδων μέσα σε ένα χρόνο.

Χάρη στον Rejewski, έγινε σαφές ότι ο αριθμός των αλυσίδων κωδικών είναι 3.824.262.831.196.002.461.538 φορές μικρότερος από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Μαριάν Ριέφσκι. Φωτογραφία: Πολωνία

Προφανώς, έχοντας μαντέψει ότι οι κρυπτογράφοι τους μπορούσαν να διαβαστούν, οι Γερμανοί κρυπτογράφοι άρχισαν να αλλάζουν τη διαμόρφωση της θέσης των ρότορων της μηχανής πολύ πιο συχνά. Και το φθινόπωρο του 1938, η αρχή της κρυπτογράφησης άλλαξε, γεγονός που κατέστησε αδύνατη την αναγνώριση κρυπτογραφημένων κειμένων με βάση προηγούμενες μεθόδους. Ωστόσο, ο Rejewski και οι συνεργάτες του κατάλαβαν αυτό το τέχνασμα, το οποίο συνίστατο στον λεγόμενο διπλασιασμό των κλειδιών και στην πραγματικότητα ήταν ένα κρυπτογραφικό λάθος.

Λίγους μήνες αργότερα, οι Πολωνοί δημιούργησαν μια συσκευή που ονομάζεται Rejewski Bomb., που ονομάστηκε έτσι είτε για τον χαρακτηριστικό ήχο τικ κατά τη λειτουργία, είτε προς τιμήν των στρογγυλών κέικ που αγαπούσε πολύ η Marian. Η συσκευή πραγματοποίησε αναζήτηση μοτίβου, λαμβάνοντας υπόψη ότι τα ζεύγη του πρώτου και του τέταρτου, του δεύτερου και του πέμπτου, τρίτου και έκτου γραμμάτων του κρυπτογραφημένου κειμένου αντιστοιχούσαν στα ίδια γράμματα του μη κρυπτογραφημένου κειμένου.

Η κρυπτολογική «βόμβα» του Rejewski. 1 - ρότορες για την επιλογή πλήκτρων, 2 - κινητήρας για την περιστροφή των ρότορων, 3 - βάθρο ένδειξης, που σηματοδοτεί την επιτυχή επιλογή του κωδικού. Εικόνα: Ministrystwo Edukacji Narodowej

Ήταν το έργο της Marian Rejewski που έγινε η βάση της επιτυχίας του Alan Turing. Αν και δεν μπορεί να ειπωθεί ότι ο Βρετανός απλώς οικειοποιήθηκε την επιτυχία κάποιου άλλου. Ναι, οι Πολωνοί το 1939, κατά τη διάρκεια της επίθεσης των στρατευμάτων του Τρίτου Ράιχ, μετέφεραν όλες τις εξελίξεις των τοπικών κωδικοποιητών σε πράκτορες των βρετανικών μυστικών υπηρεσιών. Αλλά η τεχνική του Rejewski μέχρι εκείνη τη στιγμή ήταν άχρηστη για τη δουλειά με το Enigma.

Κυνηγώντας λάθη και επανάληψη επιλογών

Ήδη τον Δεκέμβριο του 1938, δύο ακόμη ρότορες προστέθηκαν στους τρεις ρότορες της μηχανής και ο αριθμός των πιθανών θέσεων του ρότορα αυξήθηκε 10 φορές. Αντί για 6 βόμβες Rejewski, οι Πολωνοί χρειάζονταν ήδη 60 συσκευές αποκρυπτογράφησης. Και τον Μάιο του 1940, οι Γερμανοί εγκατέλειψαν την ιδέα του διπλασιασμού του κλειδιού και η ίδια η ιδέα της πολωνικής μηχανής αποκρυπτογράφησης αποδείχθηκε άχρηστη. Ο Τούρινγκ λοιπόν έκανε πολλή δουλειά για να λύσει τον βελτιωμένο «Γρίφο» - ειδικά από τη στιγμή που οι Πολωνοί κρυπτοαναλυτές κατέστρεψαν τις «βόμβες» τον Σεπτέμβριο του 1939, μετά τη γερμανική εισβολή στη χώρα.

Παρουσιάστηκε σφάλμα κατά τη λήψη.Πώς λειτουργεί μια μηχανή Turing

Ο Rejewski ήταν μια ιδιοφυΐα, αλλά έκανε το λάθος να αναζητά συνεχώς τα λάθη των άλλων. Η τεχνική του πολωνικού αποκωδικοποιητή ήταν να εντοπίσει τα τρωτά σημεία του Enigma. Αλλά οι ίδιοι οι Γερμανοί βελτίωναν συνεχώς τη μηχανή τους, αναγκάζοντας τον νεαρό μαθηματικό να είναι σε θέση να προλαβαίνει συνεχώς.

Οι Βρετανοί δεν ήταν πλέον κατάλληλοι για τη «βόμβα Rejewski», η οποία χρησιμοποίησε μια αναζήτηση όλων των πιθανών συνδυασμών για να επιλέξει το κλειδί.

Ο Turing πρότεινε έναν απλούστερο και λιγότερο επίπονο τρόπο αποκρυπτογράφησης: λάβετε υπόψη στην εργασία ότι μέρος του κειμένου πηγής είναι γνωστό. Παρά την ευρηματικότητα του γερμανικού κρυπτογράφησης, παρ' όλες τις προφυλάξεις, οι Γερμανοί στρατιώτες επικοινωνούσαν τις περισσότερες φορές μεταξύ τους με σύντομες στερεοτυπικές φράσεις που μπορούσαν να "αναγνωριστούν". Η ακριβής θέση των μεμονωμένων φράσεων στην κρυπτογράφηση θα μπορούσε να προσδιοριστεί με μηχανική απαρίθμηση 26 γραμμάτων του λατινικού αλφαβήτου. Μια επιπλέον ανακούφιση ήταν το γεγονός ότι στον κρυπτογράφηση Enigma κανένα από τα γράμματα του αρχικού μηνύματος δεν κωδικοποιήθηκε με το ίδιο γράμμα.

«Βόμβα» για το Τρίτο Ράιχ

Βάσει αυτής της τεχνικής αναπτύχθηκαν οι βόμβες Turing. Το πρώτο εκτοξεύτηκε στις 18 Μαρτίου 1940 - για κάθε πιθανή αρχική θέση των ρότορων, πραγματοποίησε μια συμφιλίωση με ένα γνωστό κομμάτι κειμένου και σχημάτισε λογικές υποθέσεις. Εάν διαπιστωθούν ασυνέπειες σε αυτές τις παραδοχές, η παραλλαγή «απορρίφθηκε». Έτσι, από έναν τεράστιο αριθμό επιλογών - 10 19 πιθανοί συνδυασμοί για τη συνηθισμένη έκδοση Enigma ή 10 22 για την έκδοση που χρησιμοποιούν τα υποβρύχια - έμειναν μόνο μερικές λογικά συνεπείς, βάσει των οποίων το μηχάνημα επέλεξε τον κρυπτογράφηση. Ο αποκωδικοποιητής η ομάδα δούλευε όλο το εικοσιτετράωρο, σε πολλές βάρδιες μια πολυτελής έπαυλη που ονομάζεται Bletchley Park στην πόλη Milton Keynes, 72 χλμ. από το Λονδίνο. Οι εργαζόμενοι επεξεργάζονταν χιλιάδες μηνύματα καθημερινά, επισημαίνοντας τις λεγόμενες ενδείξεις σε κρυπτογραφήματα - χαιρετισμούς, αριθμούς, επαναλαμβανόμενα κομμάτια κειμένου. Με βάση αυτά τα θραύσματα, η μηχανή έχτισε τις υποθέσεις της.

Μερικές φορές συνέβαινε ότι οι πληροφορίες δεν ήταν αρκετές για την επίλυση του κρυπτογράφησης. Αυτό ήταν ιδιαίτερα κρίσιμο την παραμονή των μεγάλων γερμανικών επιχειρήσεων. Στη συνέχεια τα βρετανικά στρατεύματα κατέφυγαν σε μια τεχνική που ονομάζεται «κηπουρική» (καλλιέργεια). Για να γίνει αυτό, το βρετανικό ναυτικό πραγματοποίησε επιδεικτική εξόρυξη ορισμένων τμημάτων της θάλασσας και στη συνέχεια στο Bletchley Park προσδιόρισε το γνωστό κείμενο με βάση τις εκθέσεις εκκαθάρισης ναρκών του εχθρού.

Μια ιδιοφυΐα που εκτιμήθηκε πολύ αργά

Ο Τούρινγκ έκανε τα πάντα για να διασφαλίσει ότι η Αγγλία δεν θα παραδοθεί κάτω από την επίθεση του γερμανικού στόλου και της αεροπορίας, και η ΕΣΣΔ δεν είχε μόνο την Αμερική ως συμμάχους της. Όπως είπε κάποτε ένας από τους συναδέλφους του Άλαν: «Δεν υποθέτω να πω ότι κερδίσαμε τον πόλεμο χάρη στον Τούρινγκ. Ωστόσο, χωρίς αυτόν, θα μπορούσαν να το είχαν χάσει».

Ο Άλαν Τούρινγκ θεωρείται μια από τις πιο σημαντικές προσωπικότητες στην ιστορία της κρυπτογραφίας. Αλλά το έργο του για την αποκρυπτογράφηση του Enigma δεν επηρέασε σχεδόν καθόλου την ανάπτυξη αυτής της επιστήμης - όσο περίεργο κι αν ακούγεται. Όλες οι μηχανές αποκρυπτογράφησης από το Bletchley Park καταστράφηκαν μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο και το ίδιο το γεγονός των προσπαθειών αποκρυπτογράφησης - επιτυχημένες και όχι πολύ - κρατήθηκε μυστικό μέχρι τη δεκαετία του 1970. Ο ίδιος ο επιστήμονας ήδη το 1952 μετατράπηκε από άγνωστος ήρωας σε αντικείμενο δημόσιας ντροπής: ο Turing κατηγορήθηκε για ομοφυλοφιλία και αναγκάστηκε να υποβληθεί σε ορμονοθεραπεία, από την οποία ο «νικητής του Enigma» έπεσε σε βαθιά κατάθλιψη και αυτοκτόνησε δύο χρόνια αργότερα.

Το 2009, ο Άλαν Τούρινγκ αναγνωρίστηκε ως «ένα από τα πιο διαβόητα θύματα της ομοφοβίας στο Ηνωμένο Βασίλειο». Το 2013, η βασίλισσα Ελισάβετ Β' της Μεγάλης Βρετανίας έδωσε επίσημα χάρη στον Τούρινγκ, ο οποίος κατηγορήθηκε για «αισιοδοξία».

Κι όμως: Το όνομα του Τούρινγκ είναι γνωστό στους περισσότερους σήμερα. Η αρχή της πληρότητας Turing, η δοκιμή Turing και η μηχανή Turing, καθώς και ένα από τα πιο διάσημα βραβεία στην επιστήμη των υπολογιστών, φέρουν το όνομα της ιδιοφυΐας. Στην ταινία τον Άλαν υποδυόταν ο τρομερά μοδάτος Μπένεντικτ Κάμπερμπατς και στο Μάντσεστερ του έστησαν ένα μνημείο.

Με βάση τα υλικά της διατριβής «Κρυπτογραφικές μηχανές και συσκευές για αποκρυπτογράφηση κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου», που υποστηρίχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Chemnitz (Γερμανία) το 2004.

Εισαγωγή.Για το ευρύ κοινό, η λέξη «Enigma» είναι συνώνυμη με τις έννοιες «μηχανή κρυπτογράφησης» και «σπάσιμο κώδικα», που φροντίζουν υποβρύχιες ταινίες και παρόμοια μυθιστορήματα που ελάχιστη σχέση έχουν με την πραγματικότητα. Λίγα είναι γνωστά για το γεγονός ότι υπήρχαν άλλες μηχανές κρυπτογράφησης, για τις οποίες δημιουργήθηκαν ειδικές μηχανές αποκρυπτογράφησης για να «σπάσουν», και για τις συνέπειες που είχε αυτό στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, λίγα είναι γνωστά στο ευρύ κοινό.

Και δεν είναι περίεργο: υπάρχουν πολύ λίγες πληροφορίες σχετικά με αυτό σε δημοφιλείς εκδόσεις. Και οι διαθέσιμες πληροφορίες εκεί είναι συνήθως είτε ανεπαρκείς είτε αναξιόπιστες. Αυτό είναι ακόμη πιο λυπηρό, διότι η παραβίαση των κωδικών κρυπτογράφησης είχε εξαιρετικά σημαντική ιστορική σημασία για την πορεία του πολέμου, καθώς οι σύμμαχοι (στον συνασπισμό κατά του Χίτλερ), χάρη στις πληροφορίες που αποκτήθηκαν με αυτόν τον τρόπο, είχαν σημαντικά πλεονεκτήματα , μπόρεσαν να αντισταθμίσουν κάποιες από τις παραλείψεις του πρώτου μισού του πολέμου και μπόρεσαν να κάνουν βέλτιστη χρήση των πόρων τους στο δεύτερο μισό του πολέμου. Σύμφωνα με Αγγλοαμερικανούς ιστορικούς, αν δεν υπήρχε το σπάσιμο των γερμανικών κωδικών κρυπτογράφησης, ο πόλεμος θα είχε διαρκέσει δύο χρόνια περισσότερο, θα χρειάζονταν επιπλέον θύματα, είναι επίσης πιθανό να είχε ρίξει ατομική βόμβα στη Γερμανία.

Αλλά δεν θα ασχοληθούμε με αυτό το ζήτημα, αλλά θα περιοριστούμε στις επιστημονικές, τεχνικές και οργανωτικές συνθήκες που συνέβαλαν στην αποκάλυψη των γερμανικών κωδικών κρυπτογράφησης. Και τι είναι ιδιαίτερα σημαντικό, πώς και γιατί ήταν δυνατή η ανάπτυξη μηχανικών μεθόδων "hacking" και η επιτυχής χρήση τους.
Η παραβίαση των κωδικών Enigma και των κωδικών άλλων μηχανών κρυπτογράφησης παρείχε στους Συμμάχους πρόσβαση όχι μόνο σε στρατιωτικές-τακτικές πληροφορίες, αλλά και σε πληροφορίες από το Υπουργείο Εξωτερικών, την αστυνομία, τα SS και τους σιδηροδρόμους. Αυτό περιλαμβάνει επίσης μηνύματα από τις χώρες του Άξονα, ιδιαίτερα την ιαπωνική διπλωματία, και τον ιταλικό στρατό. Οι Σύμμαχοι έλαβαν επίσης πληροφορίες για την εσωτερική κατάσταση στη Γερμανία και τους συμμάχους της.

Χιλιάδες ομάδες μυστικών υπηρεσιών εργάστηκαν για την αποκρυπτογράφηση των κωδικών μόνο στην Αγγλία. Το έργο αυτό εποπτευόταν προσωπικά από τον πρωθυπουργό της Αγγλίας, Ουίνστον Τσόρτσιλ, ο οποίος γνώριζε τη σημασία αυτού του έργου από την εμπειρία του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου, όταν ήταν Γραμματέας του Ναυτικού της βρετανικής κυβέρνησης. Ήδη τον Νοέμβριο του 1914, διέταξε να αποκρυπτογραφηθούν όλα τα υποκλαπέντα εχθρικά τηλεγραφήματα. Διέταξε επίσης να αποκρυπτογραφηθούν τα τηλεγραφήματα που είχαν υποκλαπεί προηγουμένως για να κατανοηθεί η νοοτροπία της γερμανικής διοίκησης. Αυτό είναι απόδειξη της διορατότητάς του. Το πιο διάσημο αποτέλεσμα αυτής της δραστηριότητάς του είναι η αναγκαστική είσοδος των Ηνωμένων Πολιτειών στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο.
Εξίσου διορατική ήταν και η δημιουργία αγγλικών σταθμών ακρόασης -τότε ήταν μια εντελώς νέα ιδέα- ειδικά η ακρόαση της ραδιοφωνικής κίνησης των εχθρικών πλοίων.

Ακόμη και τότε και στην περίοδο μεταξύ των δύο παγκοσμίων πολέμων, ο Τσόρτσιλ ταύτισε τέτοιες δραστηριότητες με ένα νέο είδος όπλου. Τέλος, ήταν σαφές ότι ήταν απαραίτητο να ταξινομήσουν τις δικές τους ραδιοεπικοινωνίες. Και όλα αυτά έπρεπε να μείνουν κρυφά από τον εχθρό. Υπάρχουν μεγάλες αμφιβολίες ότι οι ηγέτες του Τρίτου Ράιχ γνώριζαν όλα αυτά. Στην ηγεσία της Wehrmacht (OKW) υπήρχε ένα τμήμα με μικρό αριθμό κρυπτολόγων και με καθήκον την "ανάπτυξη μεθόδων για την αποκάλυψη ραδιοφωνικών μηνυμάτων του εχθρού" και αφορούσε αξιωματικούς ραδιοεπικοινωνιών πρώτης γραμμής που ήταν επιφορτισμένοι με την παροχή μπροστινού -Διοικητές γραμμής με τακτικές πληροφορίες για τον τομέα τους στο μέτωπο. Στον γερμανικό στρατό, οι μηχανές κρυπτογράφησης που χρησιμοποιήθηκαν αξιολογήθηκαν όχι από κρυπτολόγους (όσον αφορά την ποιότητα κρυπτογράφησης και τις δυνατότητες hacking), αλλά από τεχνικούς ειδικούς.

Οι Σύμμαχοι ακολούθησαν τη σταδιακή βελτίωση της γερμανικής τεχνολογίας κρυπτογράφησης και βελτίωσαν επίσης τις μεθόδους διάρρηξης των κωδικών κρυπτογράφησης. Τα γεγονότα που μαρτυρούσαν την ευαισθητοποίηση των συμμάχων, οι Γερμανοί απέδωσαν σε προδοσία και κατασκοπεία. Επιπλέον, στο Τρίτο Ράιχ, συχνά δεν υπήρχε σαφής υποταγή και οι υπηρεσίες κρυπτογράφησης διαφορετικών κλάδων του στρατού όχι μόνο δεν αλληλεπιδρούσαν μεταξύ τους, αλλά έκρυβαν τις δεξιότητές τους από κρυπτογράφους άλλων κλάδων του στρατού, καθώς " ανταγωνισμός» ήταν στη σειρά των πραγμάτων. Οι Γερμανοί δεν προσπάθησαν να ξεδιαλύνουν τους κωδικούς κρυπτογράφησης των συμμάχων, αφού είχαν λίγους κρυπτολόγους για αυτό, και αυτοί που ήταν, δούλευαν απομονωμένοι ο ένας από τον άλλο. Η εμπειρία των Βρετανών κρυπτολόγων έδειξε ότι η κοινή εργασία μιας μεγάλης ομάδας κρυπτολόγων κατέστησε δυνατή την επίλυση σχεδόν όλων των εργασιών. Προς το τέλος του πολέμου, άρχισε μια σταδιακή μετάβαση στον τομέα της κρυπτογράφησης από την εργασία με βάση τη μηχανή στην εργασία με υπολογιστή.

Οι μηχανές κρυπτογράφησης σε στρατιωτικές υποθέσεις χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στη Γερμανία το 1926. Αυτό ώθησε τους πιθανούς αντιπάλους της Γερμανίας να συμμετάσχουν στην ανάπτυξη των δικών τους μεθόδων κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης. Για παράδειγμα, η Πολωνία ασχολήθηκε με αυτό το θέμα και πρώτα έπρεπε να αναπτυχθεί θεωρητική βάσηκρυπτολογία μηχανών, αφού οι «χειροκίνητες» μέθοδοι δεν ήταν κατάλληλες για αυτό. Μελλοντικός πόλεμοςθα απαιτούσε την αποκωδικοποίηση χιλιάδων ραδιοφωνικών μηνυμάτων καθημερινά. Ήταν οι Πολωνοί ειδικοί που το 1930 ήταν οι πρώτοι που άρχισαν να εργάζονται για την κρυπτολογική ανάλυση μηχανών. Μετά το ξέσπασμα του πολέμου και την κατοχή της Πολωνίας και της Γαλλίας, οι εργασίες αυτές συνεχίστηκαν από Βρετανούς ειδικούς. Η θεωρητική εργασία του μαθηματικού A. Turing ήταν ιδιαίτερα σημαντική εδώ. Ξεκινώντας το 1942, η αποκάλυψη των κωδικών κρυπτογράφησης έγινε εξαιρετικά σημαντική, καθώς η γερμανική διοίκηση χρησιμοποιούσε όλο και περισσότερο ραδιοεπικοινωνίες για να μεταδώσει τις εντολές της. Ήταν απαραίτητο να αναπτυχθούν εντελώς νέοι τρόποι κρυπτολογικής ανάλυσης για μηχανές αποκρυπτογράφησης.

Αναφορά ιστορίας.
Ο Ιούλιος Καίσαρας ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε κρυπτογράφηση κειμένου. Τον 9ο αιώνα, ο Άραβας μελετητής Al-Kindi εξέτασε για πρώτη φορά το πρόβλημα της αποκρυπτογράφησης ενός κειμένου. Τα έργα των Ιταλών μαθηματικών του 15ου-16ου αιώνα ήταν αφιερωμένα στην ανάπτυξη μεθόδων κρυπτογράφησης. Η πρώτη μηχανική συσκευή εφευρέθηκε το 1786 από έναν Σουηδό διπλωμάτη και μια τέτοια συσκευή ήταν στη διάθεση του Αμερικανού Προέδρου Τζέφερσον το 1795. Μόνο το 1922 αυτή η συσκευή βελτιώθηκε από τον κρυπτολόγο του αμερικανικού στρατού Mowborn. Χρησιμοποιήθηκε για την κρυπτογράφηση τακτικών μηνυμάτων μέχρι το ξέσπασμα του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τη βελτίωση της χρηστικότητας (αλλά όχι της ασφάλειας κρυπτογράφησης) έχουν εκδοθεί από το Γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ από το 1915. Όλα αυτά έπρεπε να χρησιμοποιηθούν για την κρυπτογράφηση της επαγγελματικής αλληλογραφίας. Παρά τις πολυάριθμες βελτιώσεις στις συσκευές, ήταν σαφές ότι μόνο τα σύντομα κείμενα ήταν κρυπτογραφημένα.

Στο τέλος του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου και τα πρώτα χρόνια μετά από αυτόν, υπάρχουν αρκετές εφευρέσεις που δημιουργήθηκαν από ερασιτέχνες για τους οποίους ήταν ένα είδος χόμπι. Ας ονομάσουμε δύο από αυτούς: τον Hebern (Hebern) και τον Vernam (Vernam), και οι δύο Αμερικανοί, κανένας από τους δύο, πιθανότατα, δεν άκουσε καθόλου για την επιστήμη της κρυπτολογίας. Ο τελευταίος από τους δύο μάλιστα εφάρμοσε κάποιες πράξεις της Boolean λογικής, που εκείνη την εποχή πολύ λίγοι γνώριζαν, εκτός από επαγγελματίες μαθηματικούς. Οι επαγγελματίες κρυπτολόγοι ακολούθησαν περαιτέρω βελτίωση αυτών των μηχανών κρυπτογράφησης, γεγονός που κατέστησε δυνατή την αύξηση της ασφάλειάς τους έναντι της πειρατείας.

Από το 1919 Οι Γερμανοί σχεδιαστές αρχίζουν επίσης να κατοχυρώνουν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τις εξελίξεις τους, ένας από τους πρώτους ήταν ο μελλοντικός εφευρέτης του Enigma Arthur Scherbius (1878 - 1929). Αναπτύχθηκαν τέσσερις παραλλαγές παρόμοιων μηχανών, αλλά δεν υπήρχε εμπορικό ενδιαφέρον για αυτές, πιθανώς επειδή τα μηχανήματα ήταν ακριβά και δύσκολα στη συντήρηση. Ούτε το Πολεμικό Ναυτικό ούτε το Υπουργείο Εξωτερικών δέχτηκαν τις προτάσεις του εφευρέτη, έτσι προσπάθησε να προσφέρει τη μηχανή κρυπτογράφησης του στους μη στρατιωτικούς τομείς της οικονομίας. Ο στρατός και το Υπουργείο Εξωτερικών συνέχισαν να χρησιμοποιούν κρυπτογράφηση βιβλίων.

Ο Άρθουρ Σέρμπιους πήγε να εργαστεί σε μια εταιρεία που αγόρασε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του για μια μηχανή κρυπτογράφησης. Αυτή η εταιρεία συνέχισε να βελτιώνει το Enigma ακόμα και μετά τον θάνατο του συγγραφέα της. Στη δεύτερη έκδοση (Enigma B), το μηχάνημα ήταν μια τροποποιημένη ηλεκτρική γραφομηχανή, στη μία πλευρά είχε μια συσκευή κρυπτογράφησης με τη μορφή 4 εναλλάξιμων ρότορων. Η εταιρεία διαφήμισε το μηχάνημα ευρέως και το διαφήμισε ως άθραυστο. Οι αξιωματικοί του Ράιχσβερ ενδιαφέρθηκαν γι' αυτήν. Γεγονός είναι ότι το 1923 δημοσιεύτηκαν τα απομνημονεύματα του Τσόρτσιλ, στα οποία μιλούσε για τις κρυπτολογικές του επιτυχίες. Αυτό προκάλεσε σοκ στην ηγεσία του γερμανικού στρατού. Οι Γερμανοί αξιωματικοί ανακάλυψαν ότι οι περισσότερες στρατιωτικές και διπλωματικές επικοινωνίες τους είχαν αποκρυπτογραφηθεί από Βρετανούς και Γάλλους ειδικούς! Και ότι αυτή η επιτυχία καθορίστηκε σε μεγάλο βαθμό από την αδυναμία της ερασιτεχνικής κρυπτογράφησης που εφευρέθηκε από ερασιτέχνες κρυπτογράφους, αφού η στρατιωτική γερμανική κρυπτολογία απλά δεν υπήρχε. Όπως ήταν φυσικό, άρχισαν να αναζητούν αξιόπιστους τρόπους κρυπτογράφησης στρατιωτικών μηνυμάτων. Ως εκ τούτου, ανέπτυξαν ενδιαφέρον για το Enigma.

Το Enigma είχε αρκετές τροποποιήσεις: Α, Β, Γ κ.λπ. Η τροποποίηση C θα μπορούσε να εκτελεί τόσο κρυπτογράφηση όσο και αποκρυπτογράφηση μηνυμάτων. δεν χρειαζόταν περίπλοκη συντήρηση. Αλλά τα προϊόντα της δεν ήταν ακόμα ανθεκτικά στο hacking, επειδή οι δημιουργοί δεν είχαν λάβει συμβουλές από επαγγελματίες κρυπτολόγους. Χρησιμοποιήθηκε από το Γερμανικό Ναυτικό από το 1926 έως το 1934. Η επόμενη τροποποίηση του Enigma D ήταν επίσης εμπορική επιτυχία. Στη συνέχεια, από το 1940, χρησιμοποιήθηκε σε σιδηροδρομικές μεταφορέςστις κατεχόμενες περιοχές της Ανατολικής Ευρώπης.
Το 1934 στο γερμανικό ναυτικό άρχισε να χρησιμοποιεί την επόμενη τροποποίηση του Enigma I.

Είναι περίεργο ότι Πολωνοί κρυπτολόγοι προσπάθησαν να αποκρυπτογραφήσουν τα γερμανικά ραδιοφωνικά μηνύματα που ταξινομήθηκαν από αυτό το μηχάνημα και τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας έγιναν κατά κάποιο τρόπο γνωστά στη γερμανική νοημοσύνη. Στην αρχή, οι Πολωνοί είχαν επιτυχία, αλλά οι γερμανικές μυστικές υπηρεσίες που τους «παρακολουθούσαν» ενημέρωσαν τους κρυπτολόγους τους για αυτό και άλλαξαν τους κρυπτογράφους. Όταν αποδείχθηκε ότι οι Πολωνοί κρυπτολόγοι δεν μπορούσαν να σπάσουν τα κρυπτογραφημένα μηνύματα Enigma-1, αυτό το μηχάνημα χρησιμοποιήθηκε επίσης από τις επίγειες δυνάμεις - τη Βέρμαχτ. Μετά από κάποια βελτίωση, ήταν αυτή η μηχανή κρυπτογράφησης που έγινε η κύρια στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Από το 1942, ο γερμανικός στόλος υποβρυχίων έχει υιοθετήσει την τροποποίηση Enigma-4.

Σταδιακά, τον Ιούλιο του 1944, ο έλεγχος της επιχείρησης κρυπτογράφησης μεταφέρθηκε από τα χέρια της Wehrmacht στην οροφή των SS, ο κύριος ρόλος εδώ έπαιξε ο ανταγωνισμός μεταξύ αυτών των κλάδων των ενόπλων δυνάμεων. Από τις πρώτες κιόλας μέρες του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, οι στρατοί των ΗΠΑ, της Σουηδίας, της Φινλανδίας, της Νορβηγίας, της Ιταλίας και άλλων χωρών είναι κορεσμένοι με μηχανές κρυπτογράφησης. Στη Γερμανία, τα σχέδια μηχανών βελτιώνονται συνεχώς. Η κύρια δυσκολία σε αυτό προκλήθηκε από την αδυναμία να ανακαλύψει εάν ο εχθρός είναι σε θέση να αποκρυπτογραφήσει τα κρυπτογραφημένα κείμενα από αυτό το μηχάνημα. Το αίνιγμα διαφόρων τροποποιήσεων εισήχθη σε επίπεδα πάνω από το τμήμα, συνέχισε να παράγεται μετά τον πόλεμο (μοντέλο "Schlüsselkasten 43") στο Chemnitz: τον Οκτώβριο του 1945. Παρήχθησαν 1.000 κομμάτια, τον Ιανουάριο του 1946. - ήδη 10.000 κομμάτια!

Τηλέγραφος, ιστορικό υπόβαθρο.
Η έλευση του ηλεκτρικού ρεύματος προκάλεσε τη ραγδαία ανάπτυξη της τηλεγραφίας, η οποία, όχι τυχαία, έλαβε χώρα τον 19ο αιώνα παράλληλα με την εκβιομηχάνιση. Κινητήριος μοχλός ήταν οι σιδηρόδρομοι, που χρησιμοποιούσαν τον τηλέγραφο για τις ανάγκες της σιδηροδρομικής κυκλοφορίας, για τους οποίους αναπτύχθηκαν κάθε είδους συσκευές όπως δείκτες. Το 1836 εμφανίστηκε η συσκευή Steinhel και το 1840 αναπτύχθηκε από τον Samuel Morse (Samuel MORSE). Περαιτέρω βελτιώσεις επήλθαν στον τυπογραφικό τηλέγραφο Siemens και Halske (Siemens & Halske, 1850), ο οποίος μετέτρεψε τις λαμβανόμενες ηλεκτρικές ώσεις σε αναγνώσιμο τύπο. Και εφευρέθηκε το 1855. Hughes, ο τυπογραφικός τροχός, μετά από μια σειρά βελτιώσεων, εξυπηρέτησε καλά τον 20ο αιώνα.

Η επόμενη σημαντική εφεύρεση για την επιτάχυνση της μεταφοράς πληροφοριών δημιουργήθηκε το 1867 από τον Wheatstone: διάτρητη ταινία με κώδικα Μορς, την οποία η συσκευή αισθάνθηκε μηχανικά. Η περαιτέρω ανάπτυξη της τηλεγραφίας παρεμποδίστηκε από την ανεπαρκή χρήση του εύρους ζώνης των καλωδίων. Η πρώτη προσπάθεια έγινε από τον Meyer (B.Meyer) το 1871, αλλά απέτυχε γιατί εμποδίστηκε από διαφορετικό μήκος και αριθμό παρορμήσεων στα γράμματα Morse. Αλλά το 1874, ο Γάλλος μηχανικός Emile Baudot κατάφερε να λύσει αυτό το πρόβλημα. Αυτή η λύση έγινε το πρότυπο για τα επόμενα 100 χρόνια. Η μέθοδος Bodo είχε δύο σημαντικά χαρακτηριστικά. Πρώτον, έγινε το πρώτο βήμα προς τη χρήση του δυαδικού λογισμού. Και δεύτερον, ήταν το πρώτο αξιόπιστο πολυκαναλικό σύστημα μετάδοσης δεδομένων.

Η περαιτέρω ανάπτυξη της τηλεγραφίας βασίστηκε στην ανάγκη παράδοσης τηλεγραφημάτων με τη βοήθεια ταχυδρόμων. Χρειαζόταν ένα διαφορετικό οργανωτικό σύστημα, το οποίο θα περιελάμβανε: συσκευή σε κάθε σπίτι, σέρβις του από ειδικό προσωπικό, λήψη τηλεγραφημάτων χωρίς τη βοήθεια προσωπικού, συνεχή ένταξη στη γραμμή, έκδοση κειμένων σελίδα-σελίδα. Μια τέτοια συσκευή θα είχε προοπτικές επιτυχίας μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Στην Ευρώπη, μέχρι το 1929, το ταχυδρομικό μονοπώλιο εμπόδιζε την εμφάνιση οποιασδήποτε ιδιωτικής συσκευής για τη μετάδοση μηνυμάτων, έπρεπε να βρίσκονται μόνο στο ταχυδρομείο.

Το πρώτο βήμα προς αυτή την κατεύθυνση έγινε το 1901 από τον Αυστραλό Ντόναλντ Μάρεϊ. Συγκεκριμένα, τροποποίησε τον κώδικα Baudot. Αυτή η τροποποίηση ήταν το πρότυπο μέχρι το 1931. Δεν είχε εμπορική επιτυχία, αφού δεν τόλμησε να πατεντάρει την εφεύρεσή του στις Ηνωμένες Πολιτείες. Δύο Αμερικανοί εφευρέτες διαγωνίστηκαν στις ΗΠΑ: ο Howard Krum και ο E.E. Kleinschmidt. Στη συνέχεια, ενώθηκαν σε μια εταιρεία στο Σικάγο, η οποία άρχισε να παράγει εξοπλισμό το 1024, ο οποίος γνώρισε εμπορική επιτυχία. Αρκετές από τις μηχανές τους εισήχθησαν από τη γερμανική εταιρεία Lorenz, εγκαταστάθηκαν σε ταχυδρομεία και έλαβαν άδεια παραγωγής τους στη Γερμανία. Από το 1929, το ταχυδρομικό μονοπώλιο στη Γερμανία καταργήθηκε και ιδιώτες έχουν πρόσβαση σε τηλεγραφικά κανάλια. Η εισαγωγή το 1931 των διεθνών προτύπων για τα τηλεγραφικά κανάλια κατέστησε δυνατή την οργάνωση τηλεγραφικών επικοινωνιών με ολόκληρο τον κόσμο. Οι ίδιες συσκευές άρχισαν να παράγονται από το 1927 από τη Siemens και τη Halske.

Για πρώτη φορά, ο 27χρονος Αμερικανός Gilbert Vernam, υπάλληλος της ATT, κατάφερε να συνδυάσει τον τηλέγραφο με μια κρυπτογραφική μηχανή. Το 1918 υπέβαλε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στο οποίο χρησιμοποίησε εμπειρικά την άλγεβρα Boole (για την οποία, παρεμπιπτόντως, δεν είχε ιδέα και η οποία στη συνέχεια μελετούνταν από αρκετούς μαθηματικούς σε όλο τον κόσμο).
Μεγάλη συνεισφορά στην κρυπτολογία είχε ο Αμερικανός αξιωματικός William Friedman, ο οποίος έκανε τις αμερικανικές μηχανές κρυπτογράφησης πρακτικά άθραυστες.

Όταν εμφανίστηκαν στη Γερμανία οι τηλεγραφικές μηχανές Siemens και Halske, το γερμανικό ναυτικό άρχισε να ενδιαφέρεται για αυτές. Αλλά η ηγεσία του είχε ακόμα την εντύπωση ότι οι Βρετανοί κατά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο είχαν σπάσει τους γερμανικούς κώδικες και είχαν διαβάσει τα μηνύματά τους. Ως εκ τούτου, ζήτησαν να συνδεθεί η τηλεγραφική συσκευή με την κρυπτογραφική μηχανή. Αυτή ήταν τότε μια εντελώς νέα ιδέα, γιατί η κρυπτογράφηση στη Γερμανία γινόταν χειροκίνητα και μόνο τότε μεταδίδονταν τα κρυπτογραφημένα κείμενα.

Στις ΗΠΑ, αυτή η απαίτηση ικανοποιήθηκε από συσκευές Vernam. Στη Γερμανία, αυτή τη δουλειά ανέλαβαν η Siemens και η Halske. Κατέθεσαν το πρώτο τους ανοιχτό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για αυτό το θέμα τον Ιούλιο του 1930. Μέχρι το 1932 δημιουργήθηκε μια λειτουργική συσκευή, η οποία στην αρχή πωλούνταν ελεύθερα, αλλά από το 1934. ταξινομήθηκε. Από το 1936 αυτές οι συσκευές άρχισαν να χρησιμοποιούνται στην αεροπορία και από το 1941. - και χερσαία στρατεύματα. Από το 1942 ξεκίνησε η μηχανική κρυπτογράφηση των ραδιοφωνικών μηνυμάτων.

Οι Γερμανοί συνέχισαν να βελτιώνουν διάφορα μοντέλα μηχανών κρυπτογράφησης, αλλά στην πρώτη θέση έβαλαν τη βελτίωση του μηχανικού μέρους, αναφερόμενοι στην κρυπτολογία με ερασιτεχνικό τρόπο, οι κατασκευαστικές εταιρείες δεν εμπλέκουν επαγγελματίες κρυπτολόγους για διαβουλεύσεις. Μεγάλη σημασία για όλα αυτά τα προβλήματα ήταν τα έργα του αμερικανού μαθηματικού Claude Shannon, ο οποίος είναι πολυδιαβασμένος από το 1942. εργάστηκε στο Bell Labs και διεξήγαγε εκεί μυστική μαθηματική έρευνα. Ακόμη και πριν από τον πόλεμο, ήταν διάσημος για την απόδειξη της αναλογίας μεταξύ της άλγεβρας Boole και των συνδέσεων αναμετάδοσης στην τηλεφωνία. Ήταν αυτός που ανακάλυψε το «κομμάτι» ως μονάδα πληροφοριών. Μετά τον πόλεμο, το 1948 Ο Shannon έγραψε το κύριο έργο του "The Mathematical Theory of Communications". Μετά από αυτό, έγινε καθηγητής μαθηματικών στο πανεπιστήμιο.

Ο Shannon ήταν ο πρώτος που εξέτασε το μαθηματικό μοντέλο της κρυπτολογίας και ανέπτυξε την ανάλυση των κρυπτογραφημένων κειμένων με πληροφοριακές-θεωρητικές μεθόδους. Το θεμελιώδες ερώτημα της θεωρίας του είναι: «Πόσες πληροφορίες περιέχει το κρυπτογραφημένο κείμενο σε σύγκριση με το καθαρό κείμενο;». Το 1949, δημοσίευσε τη Θεωρία των Επικοινωνιών των Μυστικών Συστημάτων, στην οποία απάντησε σε αυτό το ερώτημα. Η ανάλυση που πραγματοποιήθηκε εκεί ήταν η πρώτη και μοναδική που ποσοτικοποίησε την αξιοπιστία της μεθόδου κρυπτογράφησης. Η ανάλυση μετά τον πόλεμο έδειξε ότι ούτε οι γερμανικές ούτε οι ιαπωνικές μηχανές κρυπτογράφησης ήταν άθραυστες. Επιπλέον, υπάρχουν και άλλες πηγές πληροφοριών (για παράδειγμα, νοημοσύνη) που απλοποιούν πολύ το έργο της αποκρυπτογράφησης.

Η θέση της Αγγλίας την ανάγκασε να ανταλλάξει μεγάλα κρυπτογραφημένα κείμενα με τις Ηνωμένες Πολιτείες, ήταν το μεγάλο μήκος που έκανε δυνατή την αποκρυπτογράφηση τους. Σε ειδικό τμήμα της βρετανικής μυστικής υπηρεσίας M 16, αναπτύχθηκε μια μέθοδος που αύξησε τον βαθμό μυστικότητας του μηνύματος - ROCKEX. Η αμερικανική μέθοδος κρυπτογράφησης για το υπουργείο Εξωτερικών παραβιάστηκε από Γερμανούς ειδικούς και τα αντίστοιχα μηνύματα αποκρυπτογραφήθηκαν. Όταν το έμαθαν αυτό, οι Ηνωμένες Πολιτείες το 1944. αντικατέστησε ένα ατελές σύστημα με ένα πιο αξιόπιστο. Περίπου την ίδια περίοδο, η γερμανική Βέρμαχτ, το Ναυτικό και το Υπουργείο Εξωτερικών άλλαξαν επίσης την τεχνική κρυπτογράφησης σε μια πρόσφατα αναπτυγμένη. Οι σοβιετικές μέθοδοι κρυπτογράφησης δεν ήταν επίσης πολύ αξιόπιστες, εξαιτίας των οποίων παραβιάστηκαν από αμερικανικές υπηρεσίες και εντοπίστηκαν πολλοί σοβιετικοί αξιωματικοί πληροφοριών που κατασκόπευαν την αμερικανική ατομική βόμβα (Επιχείρηση Venona - σπάσιμο).

Σπάσιμο.
Ας μιλήσουμε τώρα για HACKING γερμανικών μηχανημάτων κρυπτογράφησης από τους Βρετανούς, δηλαδή για να μαντέψουν μηχανήματα τον τρόπο με τον οποίο κρυπτογραφούνται τα κείμενα σε αυτά. . Αυτό το έργο έλαβε το αγγλικό όνομα ULTRA. Οι μη μηχανικές μέθοδοι αποκρυπτογράφησης ήταν πολύ επίπονες και απαράδεκτες σε συνθήκες πολέμου. Πώς ήταν διατεταγμένες οι αγγλικές μηχανές αποκρυπτογράφησης, χωρίς τις οποίες οι Σύμμαχοι δεν θα μπορούσαν να αποκτήσουν πλεονέκτημα έναντι των Γερμανών κρυπτογράφων; Τι πληροφορίες και κειμενικό υλικό χρειάζονταν; Και υπήρξε λάθος των Γερμανών εδώ, και αν ναι, γιατί συνέβη;

Πρώτον, τα επιστημονικά και τεχνικά θεμέλια.
Πρώτον, μια προκαταρκτική επιστημονική εργασία, αφού χρειάστηκε, πρώτα απ' όλα, η ανάλυση των αλγορίθμων κρυπτολογικά και μαθηματικά. Αυτό ήταν δυνατό επειδή οι κρυπτογραφήσεις χρησιμοποιήθηκαν ευρέως από τη γερμανική Βέρμαχτ. Μια τέτοια ανάλυση απαιτούσε όχι μόνο κρυπτογραφημένα κείμενα που προέκυψαν από υποκλοπές, αλλά και απλά κείμενα που προέκυψαν από κατασκοπεία ή κλοπή. Επιπλέον, χρειάζονταν διαφορετικά κείμενα, κρυπτογραφημένα με τον ίδιο τρόπο. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε γλωσσική ανάλυση της γλώσσας των στρατιωτικών και των διπλωματών. Με μεγάλα κείμενα, κατέστη δυνατή η μαθηματική καθιέρωση του αλγόριθμου ακόμη και για μια άγνωστη μηχανή κρυπτογράφησης. Τότε ήταν δυνατή η ανακατασκευή του αυτοκινήτου.

Για αυτό το έργο, οι Βρετανοί συγκέντρωσαν περίπου 10.000 άτομα, συμπεριλαμβανομένων μαθηματικών, μηχανικών, γλωσσολόγων, μεταφραστών, στρατιωτικών εμπειρογνωμόνων και άλλων υπαλλήλων για να ταξινομήσουν δεδομένα, να τα επαληθεύσουν και να τα αρχειοθετήσουν και να συντηρήσουν μηχανές. Αυτή η ένωση ονομαζόταν BP (Bletchley Park - Bletchley Park), ελεγχόταν προσωπικά από τον Churchill. Οι πληροφορίες που ελήφθησαν αποδείχθηκαν ένα ισχυρό όπλο στα χέρια των συμμάχων.

Πώς κατέλαβαν οι Βρετανοί το Αίνιγμα της Βέρμαχτ; Η Πολωνία ήταν η πρώτη που αποκρυπτογράφησε τους γερμανικούς κώδικες. Μετά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, βρισκόταν σε συνεχή στρατιωτικό κίνδυνο και από τους δύο γείτονές του - τη Γερμανία και την ΕΣΣΔ, που ονειρευόντουσαν να ανακτήσουν τα εδάφη που χάθηκαν και μεταφέρθηκαν στην Πολωνία. Για να μην αντιμετωπίσουν εκπλήξεις, οι Πολωνοί ηχογράφησαν ραδιοφωνικά μηνύματα και τα αποκρυπτογραφούσαν. Τους ανησύχησε πολύ το γεγονός ότι μετά την εισαγωγή τον Φεβρουάριο του 1926. στο Γερμανικό Ναυτικό Enigma C, καθώς και μετά την εισαγωγή του στις χερσαίες δυνάμεις τον Ιούλιο του 1928. δεν μπορούσαν να αποκρυπτογραφήσουν μηνύματα κρυπτογραφημένα από αυτό το μηχάνημα.

Στη συνέχεια, το τμήμα BS4 του Πολωνικού Γενικού Επιτελείου πρότεινε ότι οι Γερμανοί είχαν κρυπτογράφηση μηχανών, ειδικά αφού οι πρώιμες εμπορικές εκδόσεις του Enigma ήταν γνωστές σε αυτούς. Η πολωνική υπηρεσία πληροφοριών επιβεβαίωσε ότι στη Βέρμαχτ από την 1η Ιουνίου 1930. Χρησιμοποιείται το Enigma 1. Οι στρατιωτικοί εμπειρογνώμονες της Πολωνίας δεν κατάφεραν να αποκρυπτογραφήσουν τα γερμανικά μηνύματα. Ακόμη και έχοντας αποκτήσει έγγραφα για το Enigma μέσω των πρακτόρων τους, δεν κατάφεραν να τα καταφέρουν. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι υπήρχε έλλειψη επιστημονικής γνώσης. Στη συνέχεια ανέθεσαν σε τρεις μαθηματικούς, ένας εκ των οποίων σπούδασε στο Γκέτινγκεν, να δημιουργήσουν ένα σύστημα ανάλυσης. Και οι τρεις έλαβαν πρόσθετη εκπαίδευση στο Πανεπιστήμιο του Πόζναν και μιλούσαν άπταιστα γερμανικά. Κατάφεραν να αναπαράγουν τη συσκευή Enigma και να δημιουργήσουν ένα αντίγραφό της στη Βαρσοβία. Σημειώνουμε τα εξαιρετικά επιτεύγματα σε αυτό ένα από αυτά, τον Πολωνό μαθηματικό M. Reevsky (1905 - 1980). Αν και η Βέρμαχτ βελτίωνε συνεχώς την κρυπτογράφηση των μηνυμάτων της, οι Πολωνοί ειδικοί κατάφεραν να το κάνουν μέχρι την 1η Ιανουαρίου 1939. τα αποκρυπτογραφούν. Μετά από αυτό, οι Πολωνοί άρχισαν να συνεργάζονται με τους συμμάχους, στους οποίους δεν είχαν αναφέρει τίποτα πριν. Μια τέτοια συνεργασία, ενόψει του προφανούς στρατιωτικού κινδύνου, ήταν ήδη σκόπιμη. 25 Ιουλίου 1939 έδωσαν στους Βρετανούς και Γάλλους αντιπροσώπους όλες τις πληροφορίες που γνώριζαν. Στις 16 Αυγούστου του ίδιου έτους, το πολωνικό «δώρο» έφτασε στην Αγγλία και Άγγλοι ειδικοί από το νεοσύστατο κέντρο αποκρυπτογράφησης VR άρχισαν να συνεργάζονται μαζί του.

Οι Βρετανοί κρυπτολόγοι μετά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο μειώθηκαν, παρέμειναν μόνο κάτω από τη στέγη του Υπουργείου Εξωτερικών. Κατά τη διάρκεια του πολέμου στην Ισπανία, οι Γερμανοί χρησιμοποίησαν το Enigma D και οι Άγγλοι κρυπτολόγοι που παρέμειναν στην υπηρεσία, υπό την καθοδήγηση του διαπρεπούς φιλολόγου Alfred Dillwyn (1885-1943), συνέχισαν να εργάζονται για την αποκρυπτογράφηση γερμανικών μηνυμάτων. Όμως οι καθαρά μαθηματικές μέθοδοι δεν ήταν αρκετές. Αυτή τη στιγμή, στα τέλη του 1938. Ο Άλαν Τούρινγκ, μαθηματικός από το Κέιμπριτζ, ήταν ανάμεσα στους συμμετέχοντες στα μαθήματα αγγλικών για την εκπαίδευση κρυπτογράφων. Πήρε μέρος στις επιθέσεις στο Enigma 1. Δημιούργησε ένα μοντέλο ανάλυσης γνωστό ως "μηχανή Turing", το οποίο επέτρεψε να ισχυριστεί ότι ο αλγόριθμος αποκρυπτογράφησης υπάρχει απαραίτητα, έμεινε μόνο να τον ανοίξει!

Ο Τούρινγκ συμπεριλήφθηκε στο BP ως στρατεύσιμος. Μέχρι την 1η Μαΐου 1940. έκανε σοβαρή πρόοδο: εκμεταλλεύτηκε το γεγονός ότι κάθε μέρα στις 6 το πρωί η γερμανική μετεωρολογική υπηρεσία μετέδιδε κρυπτογραφημένη πρόγνωση καιρού. Είναι σαφές ότι περιείχε αναγκαστικά τη λέξη «καιρός» (Wetter), και ότι οι αυστηροί κανόνες της γερμανικής γραμματικής προκαθόρισαν την ακριβή θέση του στην πρόταση. Αυτό του επέτρεψε να βρει τελικά μια λύση στο πρόβλημα της ρωγμής του Enigma και δημιούργησε μια ηλεκτρομηχανική συσκευή για αυτό. Η ιδέα του ήρθε στις αρχές του 1940 και τον Μάιο του ίδιου έτους, με τη βοήθεια μιας ομάδας μηχανικών, δημιουργήθηκε μια τέτοια συσκευή. Το έργο της αποκρυπτογράφησης διευκολύνθηκε από το γεγονός ότι η γλώσσα των γερμανικών ραδιοφωνικών μηνυμάτων ήταν απλή, οι εκφράσεις και οι μεμονωμένες λέξεις επαναλαμβάνονταν συχνά. Οι Γερμανοί αξιωματικοί δεν γνώριζαν τα βασικά της κρυπτολογίας, θεωρώντας την ασήμαντη.

Ο Βρετανός στρατός, και ιδιαίτερα ο Τσόρτσιλ προσωπικά, απαίτησε συνεχή προσοχή στην αποκωδικοποίηση των μηνυμάτων. Από το καλοκαίρι του 1940 οι Βρετανοί αποκρυπτογραφούσαν όλα τα μηνύματα κρυπτογραφημένα με Enigma. Παρόλα αυτά, Βρετανοί ειδικοί βελτίωναν συνεχώς την τεχνική της αποκρυπτογράφησης. Μέχρι το τέλος του πολέμου, οι Βρετανοί αποκωδικοποιητές διέθεταν 211 συσκευές αποκρυπτογράφησης που λειτουργούσαν όλο το εικοσιτετράωρο. Τους υπηρέτησαν 265 μηχανικοί και 1675 γυναίκες συμμετείχαν στο καθήκον. Το έργο των δημιουργών αυτών των μηχανών εκτιμήθηκε πολλά χρόνια αργότερα, όταν προσπάθησαν να αναδημιουργήσουν ένα από αυτά: λόγω της έλλειψης του απαραίτητου προσωπικού εκείνη την εποχή, η εργασία για την αναδημιουργία του διάσημου μηχανήματος συνεχίστηκε για αρκετά χρόνια και παρέμεινε ημιτελής!

Η οδηγία για τη δημιουργία συσκευών αποκρυπτογράφησης, που δημιουργήθηκαν τότε από τον Dühring, απαγορεύτηκε μέχρι το 1996 ... Μεταξύ των μέσων αποκρυπτογράφησης ήταν η μέθοδος της «αναγκαστικής» πληροφόρησης: για παράδειγμα, βρετανικά αεροπλάνα κατέστρεψαν την προβλήτα στο λιμάνι Calle, γνωρίζοντας ότι θα ακολουθούσε μήνυμα από τις γερμανικές υπηρεσίες σχετικά με ένα σετ γνωστό στους Βρετανούς εκ των προτέρων! Επιπλέον, οι γερμανικές υπηρεσίες μετέδωσαν αυτό το μήνυμα πολλές φορές, κάθε φορά κωδικοποιώντας το σε διαφορετικούς κρυπτογράφησης, αλλά λέξη προς λέξη ...

Τέλος, το πιο σημαντικό μέτωπο για την Αγγλία ήταν ο πόλεμος των υποβρυχίων, όπου οι Γερμανοί χρησιμοποίησαν μια νέα τροποποίηση του Enigma M3. Αγγλικός στόλοςμπόρεσε να αφαιρέσει ένα τέτοιο αυτοκίνητο από ένα γερμανικό υποβρύχιο που αιχμαλωτίστηκε από αυτόν. Την 1η Φεβρουαρίου 1942, το Γερμανικό Ναυτικό μεταπήδησε στη χρήση του μοντέλου Μ4. Αλλά ορισμένα γερμανικά μηνύματα, κρυπτογραφημένα με τον παλιό τρόπο, περιείχαν λανθασμένα πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού αυτού του νέου μηχανήματος. Αυτό διευκόλυνε πολύ το έργο της ομάδας του Τούρινγκ. Ήδη τον Δεκέμβριο του 1942. Το Enigma M4 παραβιάστηκε. Στις 13 Δεκεμβρίου 1942 το Βρετανικό Ναυαρχείο έλαβε ακριβή στοιχεία για τη θέση 12 γερμανικών υποβρυχίων στον Ατλαντικό ...

Σύμφωνα με τον Turing, για να επιταχυνθεί η αποκρυπτογράφηση, ήταν απαραίτητο να στραφεί στη χρήση ηλεκτρονικών, καθώς οι ηλεκτρομηχανικές συσκευές ρελέ δεν εκτέλεσαν αυτή τη διαδικασία αρκετά γρήγορα. Στις 7 Νοεμβρίου 1942, ο Τούρινγκ πήγε στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου, μαζί με μια ομάδα από τα εργαστήρια Bell, δημιούργησε μια συσκευή για άκρως απόρρητες διαπραγματεύσεις μεταξύ Τσόρτσιλ και Ρούσβελτ. Ταυτόχρονα, υπό την ηγεσία του, βελτιώθηκαν οι αμερικανικές μηχανές αποκρυπτογράφησης, έτσι ώστε το Enigma M4 να σπάσει εντελώς και να παρέχει στους Βρετανούς και τους Αμερικανούς ολοκληρωμένες πληροφορίες πληροφοριών μέχρι το τέλος του πολέμου. Μόνο τον Νοέμβριο του 1944 η γερμανική διοίκηση είχε αμφιβολίες για την αξιοπιστία της τεχνολογίας κρυπτογράφησης, αλλά αυτό δεν οδήγησε σε μέτρα ...

(Σημείωση μεταφραστή:Δεδομένου ότι, ξεκινώντας από το 1943, ο σοβιετικός αξιωματικός πληροφοριών Kim Philby ήταν επικεφαλής της βρετανικής αντικατασκοπείας, όλες οι πληροφορίες στάλθηκαν αμέσως στην ΕΣΣΔ! Ορισμένες από αυτές τις πληροφορίες διαβιβάστηκαν στη Σοβιετική Ένωση τόσο επίσημα μέσω του Βρετανικού Γραφείου στη Μόσχα όσο και ημιεπίσημα μέσω του Alexander Rado, του Σοβιετικού κάτοικου στην Ελβετία.)

Chiffriermaschinen und Entzifferungsgeräte
im Zweiten Weltkrieg:
Technikgeschichte und informatikhistorische Aspekte
Von der Philosophischen Fakultät der Technischen Universität Chemnitz genehmigte
Διατριβή
zur Erlangung des academischen Βαθμοί γιατρός φιλοσοφίας (Δρ. φιλ.)
von Dipl.-Ing.Michael Pröse