История криптографии

Криптография Второй мировой войны

Вторая мировая война1 сентября 1939 — 2 сентября 1945

В войне участвовало 72 государства, 80 % населения Земли.

1-ый период - сентябрь 1939 — июнь 1941 (Вторжение в Польшу, битва за Атлантику, Советско-финская война, Европейский блицкриг).

2-й период — июнь 1941-ноябрь 1942 (вторжение в СССР, создание Антигитлеровской коалиции).

3-й период - ноябрь 1942 — июнь 1944 (Перелом на Восточном фронте).

4-й период -июнь 1944 — май 1945 (2-й фронт Германии, советское наступление, капиитуляция Германии, Тихоокеанский театр военных действий).

5-й период - май — сентябрь 1945 (Окончание войны с Японией)

Криптография в немецких ВСВооруженные силы — Вермахт (ВС) — Хеер

(армия), Люфтваффе (ВВС), Кригсмарине (ВМФ).

Абвер, в составе Верховного командования Вер-махта — поразделения для ведения контрраз-ведки, шпионажа и диверсионных актов..

Широко использовались роторные шифровальные устройства -Enigma, Lorenz.

EnigmaБыла запатентована голландцем

Хьюго Кохом в 1917 г.В 1918 г. патент был выкуплен Ар-

туром Шербиусом, начавшим производство и продажу маши-ны частным лицам и немецким армии и флоту.

Немецкие военные совершенство-вали на протяжении всего времени ее использования, насчитывается несколько разновидностей Энигмы.

Первые модели состояли из клавиатуры, трех дисков, насаженных на ось и панели с лампочками, каждой из которых соответствовала буква алфавита.

Энигма в Deutsche Museum в Мюнхене

Офицеры Абвера работают с Энигмой (работа требовала участия 3-х лиц)

Усовершенствования в конструкцииСо временем в конструкцию Энигмы были введены

усовершенствования:

1) Расширенный набор роторов (сначала 5, затем 8).

2) Машина с 4-мя и 5-ю роторами на оси (дополнительные роторы были неподвижными или подвижными).

3) Диск-рефлектор.

4) Коммутационная панель.

Взлом Энигмы

Первые шифрованные сообщения были перехвачены в 1926 г.

В 1928г. Варшавская таможня задер-жала посылку с экземпляром ком-мерческой Энигмы.

В 1931-39 гг. польская разведка полу-чала сведения о вышедших из упо-требления кодах и инструкции к во-енной Энигме от французской раз-ведки.

В декабре 1932 года Реевский полу-чил кодовые книги с дневными ключами, что позволило восстано-вить внутреннюю электропроводку роторов и построить военный вариант «Энигмы».

Мариан Реевский

К 1933 году Реевский создал метод, позволяющий опреде-лять начальную настройку роторов.

Оставалась сложность в определении настроек коммутаци-онной панели.

С 1934 года немцы стали менять расположение роторов значительно чаще – раз в месяц. Реевский сконструировал циклометр для автоматизации получения настроек ротора.

Циклометр Реевского

В 1938г. немцы внесли в проце-дуру шифрования изменения, сделавшие бесполезным цикло-метр.

Поляки создали машины “бом-ба” и перфорированные листы Зигальского.

В 38-39г. немцы добавили 2 ро-тора и увеличили число сое-динений ком. панели с 6 до 10.

Летом 1939 года “Бюро шифров” пе-редало результаты работы англий-ской и французской разведкам.

Дальнейшее вскрытие Энигмы проходило в английском Блетчли-парке под руководством Алана Тьюринга.

Была сконструирована машина, соединяющая в себе множество механизмов Энигмы (1940г.). Как и польский прототип, эта машина была названа “бомбой”.

Гордоном Велчманом для взлома преобразований коммутационной панели был создан метод диагональной доски. Алан Тьюринг

В 1940 году Кригсмарин внес изменения в машину, разобраться в которых британцам удалось лишь после захвата подводной лодки U-110 с новыми Энигмы.

В 1942 году, после ввода в строй четырёхроторной машины, полгода не удавалось дешифровывать сообщения корабль Petard, ценой жизни двух моряков, не захватил «Энигму» с подводной лодки U-559.

В 1943г. часть работ по взлому Эни-гмы была перемещена в США, где была создана новая, усовершен-ствованная Bombe.

LorenzЭлектромеханическая роторная машиина, использо-вавшаяся немецкими ВС для шифрования сообще-ний, передаваемых по телетайпу, с 1940 г.

Реализовывала двоичный шифр гаммирования (по типу шифра Вернама, но гамма – не случайна, а вырабатывается по ключу.

Механизм состоит из 12 дисков с различным количеством контактов.

Первоначальная версия бы-ла взломана в Блетчли-парке в 1942г. благодаря ошибке оператора.

Улучшенная версия взлома-на в 1945 г.

Машина Хейглина (М-209)Создана Борисом Хейглином вна-чале как карманное шифровальное устройство для французской армии в 1934г – С35 и С36.

Позже механизм несколько изме-нялся.

Принцип шифрования – гаммиро-вание.

В 1937-40 гг. Хейглин достиг дого-воренности о продаже машины С-36 ВС США, где она стала произ-водиться под шифром М-209 с 1942 г.

Борис Хейглин

Машина включала 6 дис-ков, каждый из которых генерировал двоичную последовательность, пе-риоды которых равны 17, 19, 21, 23, 25, 26 сим-волов.

Это дает период ключе-вой последовательности НОК(17,19,21,23,25,26)=101 405 850.

Советские военные шифрыДля шифрования оперативных сообщений в советской армии использовались коды — от 2-х до 5-ти символов. Коды пери-одически меняли, но иногда использовали одни и те же коды повторно на разных участках фронта.

Для связи высших органов управления страной и фронтами использовалась ВЧ-связь.

Звуковой сигнал нарезался на отрезки по 100—150 мс и 3-4 частотных полосы, после чего отрезки перемешивались. На приёмном конце производились обратные преобразования.

Для связи с советскими агентами в США использовался “одноразовый блокнот”.

Впоследствии американские спцслужбы в рамках операции «Венона» вскрыли часть сообщений.

В 1942-43гг. по ленд-лизу США поставили в СССР несколь-ко военных кораблей, на которых были установлены ма-шины Хейглина. Советские криптографы не стали поль-зоваться этими машинами.

Анализ позволил выявить их слабости и, во-первых, впос-ледствии читать американские шифрограммы, а во-вто-рых, создать собственные роторные шифровальные устройства.

Слушатели ВШ НКВД СССР с бойцами От-дельной мотострел-ковой бригады особого назначения (ОМСБОН).

25 сентября 1941 г. издается приказ НКВД СССР об организации при Высшей школе двухмесячных курсов шифровальщиков.

22 декабря 1942 г. при ВШ НКВД были организованы кур-сы иностранных языков для подготовки оперативных переводчиков с английского, французского, немецкого, итальянского, японского, турецкого, шведского, финского и польского языков.

В январе 1943 г. приказом НКВД при Высшей школе создаются курсы стенографии на иностранных языках. На этих курсах готовились кадры для 2-го специального отдела НКВД СССР.

В июле 1943 г. открываются 2-месячные курсы по под-готовке оперативных работников и 6-месячные курсы усовершенствования оперативного состава, а 12 но-ября 1943 г. были организованы 3-месячные курсы подготовки и переподготовки работников радиослуж-бы НКГБ. Готовились в основном радисты для 4-го для работы в тылу врага.