Maina Enigma
Maina Enigma este numele unei familii de maini electromecanice
criptografice cu rotoare utilizate pentru a genera cifruri pentru
criptarea i decriptarea mesajelor secrete. Enigma a fost folosit
comercial de la nceputul anilor 1920, fiind adoptat i de armatele i
serviciile guvernamentale ale mai multor ri cel mai celebru caz
fiind cel al Germaniei naziste att nainte ct i n timpul celui De-Al
Doilea Rzboi Mondial. Au fost produse, de-a lungul timpului, o
varietate de modele diferite de Enigma, dar modelul armatei
germane, Wehrmacht Enigma, este versiunea cel mai adesea studiat,
care suscit cele mai mari discuii n domeniile de specialitate.La 23
februarie 1918, inginerul german Arthur Scherbius a depus o cerere
de patent pentru o main de cifrare cu rotoare i, mpreun cu E.
Richard Ritter, a fondat firma Scherbius & Ritter. Ei au
contactat marina german i ministerul de externe pentru a le
prezenta proiectul, dar noua invenie nu a constituit un punct de
interes. n aceste condiii, au oferit drepturile asupra patentului
firmei Gewerkschaft Securitas, care a fondat Chiffriermaschinen
Aktien-Gesellschaft (Societatea pe Aciuni Maini de Cifrare) la 9
iulie 1923; Scherbius i Ritter fceau parte din consiliul
director.FunctionareaCa i alte maini cu rotoare, maina Enigma este
o combinaie de sisteme mecanice i electrice. Mecanismul mecanic
const dintr-o tastatur; un set de discuri rotative denumite rotoare
aranjate unul lng altul pe un ax; i un mecanism de schimbare a
strii care rotete unul sau mai multe rotoare la fiecare apsare a
unei taste. Mecanismul exact variaz de la versiune la versiune, dar
cea mai des folosit form este ca rotorul din dreapta s i schimbe
starea cu un pas la fiecare apsare, i ocazional declaneaz i micarea
rotoarelor nvecinate. Micarea continu a rotoarelor are ca rezultat
aplicarea unei transformri criptografice diferite la fiecare apsare
de tast.Prile mecanice se comport n aa fel nct s formeze un circuit
electric variabil-cifrarea efectiv a unei litere fiind efectuat
electric. La apsarea unei taste, circuitul se nchide; curentul
trece prin diferitele componente i n cele din urm aprinde una din
numeroasele lmpi, indicnd litera de ieire. De exemplu, la cifrarea
unui mesaj care ncepe cu ANX..., operatorul ar tasta nti A, avnd ca
rezultat aprinderea, eventual, a lmpii Z; n acest caz, Z ar fi
prima liter a textului cifrat. Operatorul ar trece apoi la cifrarea
lui N n aceeai manier, i aa mai departe.Proceduri de utilizare a
Mainii Enigman armata german, comunicaiile erau mprite ntr-un numr
de reele diferite, toate cu setri diferite pentru mainile lor
Enigma. Aceste reele de comunicaii erau numite la Bletchley Park
chei, i aveau correlate cte un nume de cod, cum ar fi Red (Rou),
Chaffinch (Cinteza) i Shark (Rechinul). Fiecare unitate care opera
pe o reea primea o list de setri pentru mainile Enigma, valabil o
perioad de timp. Pentru ca un mesaj s fie corect criptat i
decriptat, att transmitorul ct i receptorul trebuiau s-i seteze
maina Enigma n acelai fel; selecia i ordinea rotoarelor, poziia de
pornire i conexiunile de pe tabloul de prize trebuia s fie
identice. Toate aceste setri (care mpreun formau, n termeni
moderni, cheia) trebuia s fi fost stabilite anterior, i erau
distribuite n cri de coduri.Starea iniial a unei maini Enigma avea
cteva aspecte: Ordinea roilor (Walzenlage)-legerea rotoarelor i
ordinea n care sunt ele montate. Poziia iniial a rotoarelor-aleas
de operator, diferit de la mesaj la mesaj. Setrile inelelor
(Ringstellung)-poziia inelelor alfabetice relativ la cablarea
rotoarelor. Setrile prizelor (Steckerverbindungen)-conexiunile
prizelor de pe tablou. n versiunile cele mai recente, cablarea
reflectorului reconfigurabil.Enigma a fost proiectat s fie sigur
chiar i dac este cunoscut cablarea rotoarelor de ctre adversar, dei
n practic s-au depus eforturi considerabile pentru a o pstra i pe
aceasta secret. Dac cablarea e secret, numrul total de configuraii
posibile a fost calculat a fi de ordinul a 10114 (aproximativ 380
bii); cnd cablajul este cunoscut i cu alte constrngeri operaionale,
dimensiunea spaiului este redus la ordinul a 1023 (76 bii).
Utilizatorii Enigma erau ncreztori n securitatea sa din cauza
numrului mare de posibiliti; la acea vreme, nu era fezabil ca un
adversar s nceap mcar s ncerce fiecare configuraie posibil ntr-un
atac cu for brut.Majoritatea cheilor erau pstrate n vigoare o
anumit perioad de timp, de regul o zi. Totui, o poziie iniial
diferit a rotorului era aleas pentru fiecare mesaj, concept similar
cu cel de vector de iniializare din criptografia modern, deoarece
dac mai multe mesaje sunt trimise criptat cu setri aproape
identice, atunci un criptanalist, folosind mai multe mesaje
interceptate, ar putea ataca mesajele folosindu-se de analiza
frecvenei. Poziia iniial era transmis chiar nainte de textul
cifrat. Metoda exact utilizat era denumit "procedura de
indicator"-slbiciunile acestei proceduri au deschis calea primelor
spargeri ale mainii Enigma.Unele din primele proceduri de indicator
a fost utilizat de criptanalitii polonezi pentru a reui primele
spargeri cu succes ale mainii Enigma. Procedura era ca operatorul
s-i seteze maina n conformitate cu lista de setri, care includea o
poziie iniial global a rotoarelor (Grundstellung), de exemplu AOH.
Operatorul ntorcea rotoarele pn cnd literele AOH apreau prin
geamuri. n acel punct, operatorul i alegea o poziie de start
arbitrar pentru mesajul respectiv. Putea alege de exemplu EIN, iar
aceasta devenea setarea de mesaj pentru acea sesiune de criptare.
Operatorul scria atunci EIN la tastatura mainii, de dou ori, pentru
a permite detecia erorilor de transmisie. Rezultatul era un
indicator criptat - EIN scris de dou ori s-ar fi putut transforma
de exemplu n XHTLOA, care ar fi transmis mpreun cu mesajul. n cele
din urm, operatorul punea rotorul la setarea de mesaj, EIN n acest
exemplu, i scria textul clar al mesajului.La captul cellalt,
operatiunea era inversat. Operatorul seta maina la valorile iniiale
i scria primele ase litere ale mesajului (XHTLOA). n acest exemplu,
lmpile ar fi artat EINEIN. Mutnd rotoarele pe EIN, operatorul
receptor scria apoi restul textului cifrat, descifrnd
mesajul.Slbiciunea acestei scheme de indicator venea din dou surse.
n primul rnd, din utilizarea unei setri globale de
iniializare-aceasta a fost ulterior schimbat, astfel nct operatorul
i selecta valoarea iniial pentru a cripta indicatorul, i trimitea
poziia iniial n clar. A doua problem era repetiia indicatorului, un
defect grav de securitate. Setarea mesajului era codificat de dou
ori, avnd ca rezultat o relaie ntre prima i a patra, a doua i a
cincea, respectiv a treia i a asea liter. Aceast problem de
securitate a permis Biroului de Cifruri din Polonia spargerea
sistemului Enigma dinainte de rzboi nc din 1932. Totui, dup 1940,
germanii au schimbat procedurile pentru a mbunti securitatea.n
timpul celui de-Al Doilea Rzboi Mondial, s-au folosit cri de coduri
doar pentru setarea rotoarelor i a inelelor. Fiecare setare iniial
era diferit i noua procedur evita defectul de securitate dat de
dubla codificare a setrilor de mesaj.Aceast procedur a fost
utilizat doar de Wehrmacht i de Luftwaffe. Procedurile Kriegsmarine
de la transmiterea mesajelor cu Enigma mult mai elaborate i
complexe. nainte de criptarea cu Enigma, mesajele erau codificate
cu ajutorul crii de coduri Kurzsignalheft. Kurzsignalheft coninea
tabele de conversie ale diferitelor propoziii n grupuri de cte
patru litere. Erau incluse numeroase posibiliti, cum ar fi
chestiuni logistice cum ar fi realimentarea cu combustibil sau
ntlnirea cu navele de provizii, poziii, nume de porturi, ri, arme,
starea vremii, poziiile i navele inamice, tabele de date i ore. O
alt carte de coduri coninea Kenngruppen i Spruchschlssel:
identificarea cheii i cheile de mesaj.n 1931 britanicii ntmpinau
probleme n a descifra codulEnigmei, dar nici francezii nu reuiser
nc. Doar dup ce biroul polonez de descifrare a dat mai multe
detalii , britanicii au reuit s descifreze o parte din coduri.
Polonezii, datorit legturilor cu industria german, au reuit s fac o
main identic cu cea a germanilor cu care au reuit s citeasc
mesajele armatei germane ntre 1933 i 1938.Enigma nu a fost de la
nceput foarte eficient. Doar n 1941 munca depus pentru a descifra
codurile i-a artat efectele. n primvara anului 1941 britancii au
descifrat planurile armatei germane de a invada Grecia, ns nu au
avut ocazia s exploateze aceast informaie deoarece nu aveau
suficient fort militar pentru a opri invadarea. n mai, britanicii,
descifrnd mesajele codate ale italienilor , au ajutat flota
admiralului Cunningham s-I nving pe italieni n btlia de la
Matapan.Dup succesele avute datorit descifrrii mesajelor codate,
britanicii i-au dat seama c singurul mod de a avea n permanen acces
la mesajele codate germane era de a captura mainile Enigma de pe
vasele germane ct i crile care conineau coduri.Scurtarea rzboiuluin
1942 germanii au introdus a patra roti la mainile Enigma de pe
vasele germane pentru a spori securitatea mesajelor secrete.
Rezulatatul au fost mainile Triton sau Shark, cum le denumiser
britanicii. Timp de aproape un an dup ce germanii au mbuntit
mainriile, britanicii nu au putut s descifreze nici mcar un cod,
asta ducnd la anse tot mai mari de nfrngere a Aliailor n
Atlantic.Datorit mesajelor descifrate, cel de-al Doilea Rzboi
Mondial a fost scurtat. Faptul c britancii tiau orice micare pe
care armata german o fcea i-a ajutat s-l in departe de Egipt pe
generalul german Erwin Rommel. Pierderea Egiptului n 1942 ar fi pus
n aplicare recucerirea Africii de Nord i ar fi decalat invazia
Franei. Probabil Operaiunea Overlord ar fi fost amnat pn n 1946,
dar pn atunci Germania ar fi venit raspuns cu armele V ceea ce nu
ar fi fost deloc bine.Succesul
Bibliografie:
Enigmei a avut nevoie mereu de ajutor complementar dar faptul c
Aliaii au inut secret mainria pn n 1947 arat ct de mult a nsemnat
pentru ei.
