Как известно, одной из главных уязвимостей шифровальной машины «Энигма» было то, что она никогда не кодировала буквы исходного сообщения в те же самые буквы шифротекста. Именно эта слабость стала ключом для взлома алгоритма и реконструкции хитроумного механизма.
Несмотря на это, до сих пор осталось одно нерасшифрованное сообщение. Оно датируется 1 мая 1945 года (на фото).
Шифротекст:
JCRSAJTGSJEYEXYKKZZSHVUOCTRFRCRPFVYPLKPPLGRHVVBBTBRSXSWXGGTYTVKQNGSCHVGF
Порядковый номер сообщения: P1030680 (U534).
«Энигма»
На фотографиях внизу показаны две версии «Энигмы», более ранняя слева и более продвинутая справа с платами расширения под клавиатурой, которые добавляли уровни сложности.
Работала машина просто: шифры (настройки) менялись роторами слева вверху. Три ротора в 26 позициях и дополнительная панель с десятью парами букв давали почти 159 квинтиллионов комбинаций настроек.
После этого сообщение кодировалось автоматически: оператор нажимает клавишу оригинального сообщения на печатной машинке — а сверху высвечивается буква шифротекста. Именно таким образом было зашифровано сообщение, приведённое в начале статьи.
Первая «Энигма» была изготовлена в 1923 году (Model А). Саму шифровальную машину изобрёл немецкий инженер Артур Шербиус вскоре после Первой мировой. Он запатентовал механизм и начал продавать продукт на коммерческом рынке. Первым крупным покупателем стал Международный почтовый союз с отделениями во всех уголках мира. Вскоре новинкой заинтересовались и военные.
Первая модель для армии была изготовлена в 1925 году и называлась Funkschlüssel C. Последняя вышла в феврале 1942-го.
Четырёхроторная модель Enigma M4, выпущенная по заказу ВМС 1 февраля 1942 года
Разные варианты «Энигмы» использовали армии разных стран, в том числе Швейцарии и СССР.
«Энигма» в советской армии, источник
Сам Шербиус погиб в 1929 году в результате несчастного случая с каретой.
Криптоанализ
На экскурсии в Блетчли-парк рассказывают историю, что однажды радисты перехватили шифровку, в которой не было букв Z, а поскольку такое было статистически маловероятно, то высказали предположение, что сообщение целиком состоит из таких букв. Так оно и оказалось. Это было дружеская шифрограмма одного скучающего немецкого оператора своему другу, состоящее только из букв Z. Затем шифр вскрыли, а следом и конструкцию роторов аппарата.
На самом деле криптоанализ «Энигмы» представлял сложную работу, в которой помогали и английские математики во главе с Аланом Тьюрингом. Но именно польским криптографам принадлежит первенство. Они первыми догадались привлечь математиков к расшифровке ещё в середине 30-х, когда в Великобритании этим занимались лингвисты.
Поляки же построили первые электромеханические машины (криптологические бомбы), которые симулировали работу «Энигмы», перебирая все возможные настройки в поиске текущей комбинации роторов.
Все наработки поляков отдали группе Алана Тьюринга, который и довёл их до логического конца. Выяснилось, что шифры немцев меняются раз в день:
А цифровые коды для шифров соотносились с тремя первыми символами сообщения:
Предполагалось, что первые три буквы указываются случайным образом в каждом сообщении, но операторы часто забывали их менять так часто.
Вот так после нескольких лет интеллектуальной работы совместного коллектива шифровальщиков и математиков Польши и Великобритании (при помощи французской агентуры, доставшей чертежи конструкции) была восстановлена шифровальная машина немцев, что сыграло очень важную роль в победе союзников во Второй мировой войне. По некоторым оценкам, работа математиков и шифровальщиков сократила длительность войны примерно на два года, сохранила бесчисленное количество жизней и реально изменила ход истории.
P. S. Расшифровка последнего сообщения «Энигмы» идёт в рамках распределённого проекта Enigma@Home. К нему можно присоединиться, выделив немножко мощности простаивающих CPU.
