Machine Enigma

Les tableau de connexion, le clavier, des lampes et doigts roues des rotors ??mergents du couvercle int??rieur d'un trois-rotor militaire allemand machine Enigma

L'??nigme machine ?? d??coder
Machine Enigma Rotors Enigma Briser Enigma Polonais Cipher Bureau Double Gril Horloge Cyclom??tre Bomba Feuilles de Zygalski Bletchley Park Banburismus Pointe Herivel Lit de b??b?? Bombe Hut 6 Hut 8 PC Bruno Ultra

La machine Enigma ??tait un chiffre machine utilis??e pour crypter et d??crypter des messages secrets. Plus pr??cis??ment, Enigma ??tait une famille de connexes ??lectro-m??canique machines ?? rotor, comprenant une vari??t?? de diff??rents mod??les.

L'??nigme a ??t?? utilis?? commercialement ?? partir du d??but des ann??es 1920 sur, et a ??galement ??t?? adopt?? par le services gouvernementaux d'un certain nombre de pays-plus c??l??bre par des militaires et l'Allemagne nazie avant et pendant la Seconde Guerre mondiale .

Le mod??le militaire allemand, le Wehrmacht Enigma, est la version la plus couramment discut??. La machine a gagn?? en notori??t??, car Alli?? cryptographes ont pu d??crypter un grand nombre de messages qui ont ??t?? chiffr??es sur la machine. D??cryptage a ??t?? rendue possible en 1932 par Cryptographes polonais Marian Rejewski, Jerzy R??życki et Henryk Zygalski partir Bureau Cipher. ?? la mi-1939 m??thodes de reconstruction et de d??cryptage ont ??t?? livr??s ?? partir de la Pologne ?? la Grande-Bretagne et de France . Le l'intelligence acquise par cette source, le nom de code ULTRA, ??tait une aide significative ?? l'effort de guerre des Alli??s. L'influence exacte de ULTRA est d??battue, mais une ??valuation typique est que le fin de la guerre europ??enne a ??t?? acc??l??r??e par deux ans ?? cause de la d??cryptage des chiffres allemands.

Bien que le chiffrement Enigma a des faiblesses cryptographiques, dans la pratique ce ne est qu'en combinaison avec d'autres facteurs importants (erreurs commises par les op??rateurs, les vices de proc??dure, une machine occasionnelle ou captur?? dictionnaire) qui codebreakers alli??es ??taient en mesure de d??chiffrer les messages.

Description

Enigma sch??ma montrant la circulation du courant. La touche "A" est cod?? ?? la lampe "D". D donne A, mais A ne c??de jamais A.

L'action de brouillage des rotors Enigma indiqu??s pour deux lettres cons??cutives courant est pass?? dans ensemble de rotors, autour du r??flecteur, et ?? l'arri??re ?? travers les rotors ?? nouveau. Les lignes gris??es repr??sentent d'autres circuits possibles dans chaque rotor, qui sont c??bl??s ?? des contacts sur chaque rotor. Lettre A crypte diff??remment avec touches cons??cutives, premier ?? G, puis ?? C. Ce est parce que le rotor de droite a renforc??, en envoyant le signal sur une voie compl??tement diff??rente.

Comme les autres machines du rotor, la machine Enigma est une combinaison de syst??mes m??caniques et ??lectriques. Le m??canisme m??canique est constitu?? d'un Clavier; un ensemble de disques rotatifs appel?? rotor s dispos?? le long d'une c??te ?? c??te broche; et un m??canisme pas ?? pas pour mettre un ou plusieurs des rotors ?? chaque pression de touche. Le m??canisme exact varie, mais la forme la plus commune est pour le rotor de droite ?? l'??tape une fois avec chaque coup cl??, et parfois le mouvement des rotors voisins est d??clench??e. Le mouvement continuel des rotors en r??sulte une transformation cryptographique diff??rent apr??s chaque pression de touche.

Les pi??ces m??caniques agissent de mani??re ?? former un variant circuit ??lectrique du chiffrement r??elle d'une lettre est effectu?? ??lectriquement. Quand une touche est enfonc??e, le circuit est compl??t??; courant circule ?? travers les diff??rents composants et les lumi??res finalement l'un des nombreux diff??rents lampes, indiquant la lettre de sortie. Par exemple, lors du cryptage d'un message ?? partir ANX ..., l'op??rateur serait d'abord appuyer sur la touche A, et la lampe Z pourrait lumi??re; Z serait la premi??re lettre du texte chiffr??. L'op??rateur devrait alors proc??der ?? chiffrer N de la m??me fa??on, et ainsi de suite.

Pour expliquer l'??nigme, nous utilisons le sch??ma de c??blage sur la gauche. Pour simplifier l'exemple, seulement quatre composants de chacun sont pr??sent??s. En r??alit??, il ya 26 lampes, touches, prises et c??blages ?? l'int??rieur des rotors. Le courant circule de la batterie (1) par l'interm??diaire du commutateur lettre-bi-directionnel enfonc?? (2) au tableau de connexion (3). Le tableau de connexion permet de rec??blage les connexions entre le clavier (2) et la roue d'entr??e fixe (4). Ensuite, le produit actuel ?? travers le-utilis??, donc ferm?? bouchon (3) par l'interm??diaire de la roue (4) d'entr??e ?? travers les c??blages des trois (Wehrmacht Enigma) ou quatre (Kriegsmarine M4 ou variante Abwehr) rotors (5) et entre dans le r??flecteur (6). Le r??flecteur renvoie le courant, par l'interm??diaire d'une autre voie, en arri??re ?? travers les rotors (5) et la roue d'entr??e (4) et produit par le bouchon "S" reli??e ?? un c??ble (8) pour brancher ??D??, et une autre bidirectionnelle Commutateur (9) ?? la lumi??re de la lampe.

Le changement continu de trajets ??lectriques ?? travers l'unit?? du fait de la rotation des rotors (qui provoquent les contacts ?? broches pour changer avec chaque lettre tap??e) met en ??uvre le cryptage polyalphab??tique qui a fourni de haute s??curit?? d'Enigma.

Rotors

Ensemble de rotor Enigma. Les trois rotors mobiles sont pris en sandwich entre deux roues fixes: la roue d'entr??e sur la droite et le r??flecteur (ici marqu?? "B") sur la gauche.

Les rotors (alternativement roues ou tambours - Walzen en allemand) forment le c??ur d'une machine Enigma. A environ 10 cm de diam??tre, chaque rotor est un disque dur fait de caoutchouc ou bak??lite avec une s??rie de laiton broches ?? ressort sur une face dispos??s en cercle; de l'autre c??t?? sont d'un nombre correspondant de contacts ??lectriques circulaires. Les broches et les contacts repr??sentent l' alphabet -typiquement les 26 lettres A-Z (ce sera assum??e pour le reste de la description). Lorsqu'ils sont plac??s c??te-??-c??t??, les broches d'un reste de rotor contre les contacts du rotor voisin, formant une connexion ??lectrique. A l'int??rieur du corps du rotor, un ensemble de c??bles 26 relie chaque broche d'un c??t?? ?? un contact de l'autre selon un motif complexe. Le c??blage diff??re pour chaque rotor.

Trois rotors Enigma et l'arbre sur lequel ils sont plac??s lors de l'utilisation.

En soi, un rotor ne effectue qu'un type tr??s simple de chiffrement simple chiffrement par substitution. Par exemple, l'axe correspondant ?? la lettre E peut ??tre raccord?? au contact pour la lettre T sur la face oppos??e. La complexit?? provient de l'utilisation de plusieurs rotors en s??rie, g??n??ralement trois ou quatre, et la r??gularit?? du mouvement des rotors; cela fournit un type beaucoup plus forte de cryptage.

Lorsqu'il est plac?? dans la machine, un rotor peut ??tre r??gl?? sur l'une des 26 positions. Il peut ??tre tourn?? ?? la main au moyen d'un doigt roue ?? gorge qui fait saillie ?? partir du couvercle int??rieur en position ferm??e, comme repr??sent?? sur la Figure 2 . Alors que l'op??rateur conna??t la position, chaque rotor a un pneu alphabet (ou lettre anneau) fix??e autour de l'ext??rieur du disque, avec 26 lettres ou de chiffres; l'un d'eux peut ??tre vu ?? travers une fen??tre indiquant la position du rotor ?? l'op??rateur. Dans les premiers mod??les Enigma, l'anneau de l'alphabet est fixe; une complication introduite dans les versions ult??rieures est la facilit?? pour ajuster la bague de l'alphabet par rapport au c??blage de base. La position de la bague est connu comme le Ringstellung ("bague de r??glage").

Les rotors comportent chacun une encoche (parfois plusieurs encoches), utilis?? pour commander l'??tagement des rotors. Dans les versions militaires les encoches sont situ??es sur l'anneau d'alphabet.

Les Enigmes Arm??e et la Force a??rienne est venu ??quip?? de plusieurs rotors; lors de la premi??re d??livr?? n'y avait que trois. Sur 15 D??cembre 1938 cela a chang?? ?? cinq, dont trois ont ??t?? choisis pour l'insertion dans la machine. Ils ont ??t?? marqu??s par des chiffres romains pour les distinguer: I, II, III, IV et V, le tout avec les crans simples situ??s ?? diff??rents points sur l'anneau de l'alphabet. Ce doit avoir ??t?? con??u comme une mesure de s??curit??, mais finalement permis ?? la polonaise M??thode Horloge et de la Colombie les attaques de Banburismus.

La version navale du Wehrmacht Enigma avait toujours ??t?? ??mis avec plusieurs rotors que les autres services: d'abord, six, puis sept et finalement huit. Les rotors suppl??mentaires ont ??t?? nomm?? VI, VII et VIII, le tout avec un c??blage diff??rent, et a eu deux encoches coup??es en eux ?? N et A, r??sultant en un chiffre d'affaires plus fr??quentes.

Le quadri-rotor Naval Enigma (M4) la machine log?? un rotor suppl??mentaire dans le m??me espace que la version trois-rotor. Ceci a ??t?? accompli en rempla??ant le r??flecteur d'origine avec un r??flecteur diluant et en ajoutant un quatri??me rotor sp??cial. Le quatri??me rotor peut ??tre l'un des deux types, "b??ta" ou "Gamma", et jamais les ??tapes, mais il peut ??tre plac?? manuellement dans l'une des 26 positions.

Mouvement Stepping

Stepping mouvement de l'Enigma.

Pour ??viter simplement la mise en ??uvre d'une simple (et facilement cassable) chiffrement par substitution, certains rotors tourn??s avec des presses cons??cutives d'une cl??. Cela a permis la substitution cryptographique serait diff??rent ?? chaque position, produisant une formidable polyalphab??tique chiffrement par substitution.

L'arrangement le plus commun utilis?? un cliquet et m??canisme ?? cliquet. Chaque rotor avait un cliquet avec 26 dents; un groupe de cliquets en prise avec les dents du rochet. Les cliquets pouss??s vers l'avant ?? l'unisson avec chaque pression de touche sur la machine. Si un cliquet en prise les dents d'un rochet, ce rotor a avanc?? d'un pas.

Dans la Wehrmacht Enigma, chaque rotor avait une bague crant??e r??glable. Les cinq rotors de base (I-V) avait un cran chacun, tandis que les rotors navales suppl??mentaires VI, VII et VIII ont deux encoches. ?? un certain moment, l'encoche un rotor finalement align?? avec le cliquet, ce qui lui permet d'engager le cliquet du rotor prochain avec la pression de touche suivante. Lorsque un cliquet ne ??tait pas align?? avec l'encoche, il a gliss?? sur la surface de l'anneau sans engager le cliquet. Dans un syst??me de rotor unique cran, le second rotor avanc?? d'une position toutes les 26 avanc??es du premier rotor. De m??me, le troisi??me rotor avance un poste pour chaque 26 avances du second rotor. Le second rotor a ??galement progress?? en m??me temps que le troisi??me rotor, ce qui signifie le second rotor peut intervenir ?? deux reprises sur la touche suite Presses- ??double stepping" -resulting dans une p??riode r??duite.

Cette double stepping caus?? les rotors de se ??carter d'une normale odom??tre. Un double pas eu lieu comme suit: le premier rotor est intervenu, et a pris le second rotor un peu plus loin. Si le second rotor ??mu par cette ??tape dans son propre cran-position, le troisi??me cliquet descend. Sur la prochaine ??tape de ce cliquet serait pousser le cliquet de la troisi??me rotor et de faire progresser, mais pouss?? dans l'encoche du second rotor, l'avancement de la deuxi??me rotor une deuxi??me fois d'affil??e.

Avec trois roues seulement et simples encoches dans les premi??re et seconde roues, la machine a une p??riode de 26 ?? 25 ?? 26 = 16.900 (pas 26 ?? 26 ?? 26 en raison de la double pas ?? pas du second rotor.) Par le pass??, les messages ont ??t?? limit??es ?? quelques centaines de lettres, et ainsi il y avait tr??s peu de risque de r??p??ter une position quelconque dans un seul message.

Pour faire de la place pour les navales quatri??me rotors "Beta" et "Gamma", introduites en 1942, le r??flecteur a ??t?? modifi??e, en le rendant beaucoup plus mince et la mince quatri??me rotor sp??ciale a ??t?? plac??e contre elle. Pas de changements ont ??t?? apport??s reste du m??canisme. Comme il n'y avait que trois cliquets, le quatri??me rotor jamais mis les pieds, mais pourrait ??tre r??gl?? manuellement dans une de ses 26 positions.

Lorsque vous appuyez sur une touche, les rotors intensifi??es avant que le circuit ??lectrique est connect??.

roue d'entr??e

La roue d'entr??e (Eintrittswalze en allemand), ou l'entr??e stator, relie le tableau de connexion, si elle est pr??sente, ou autrement, le clavier et lampboard, ?? l'ensemble de rotor. Alors que le c??blage exact utilis?? est de relativement peu d'importance ?? la s??curit??, il se est av??r?? un obstacle au progr??s de la polonaise cryptanalyste Marian Rejewski lors de sa d??duction des c??blages de rotor. L'??nigme commerciale relie les touches dans l'ordre de leur s??quence sur le clavier: Q A, W B, E C et ainsi de suite. Cependant, l'Enigma militaire les relie par ordre alphab??tique droite: A A, B B, C C, etc. Il a fallu une pi??ce inspir??e de devinettes pour Rejewski pour r??aliser la modification, et il a ensuite ??t?? en mesure de r??soudre ses encore plus inspir??s ??quations .

R??flecteur

?? l'exception du d??but des mod??les A et B, le dernier rotor est venu devant un r??flecteur (allemand: Umkehrwalze, qui signifie ??inversion rotor"), une fonction brevet??e distinctif de la famille Enigma entre les diff??rentes machines ?? rotor con??us dans la p??riode. Le r??flecteur connect?? sorties du dernier rotor par paires, la r??orientation actuelle ?? travers les rotors par une voie diff??rente. Le r??flecteur est assur?? que Enigma auto-r??ciproque: id??alement, le cryptage est le m??me que le d??chiffrement. Toutefois, le r??flecteur a ??galement donn?? Enigma la propri??t?? qu'aucune lettre jamais chiffr?? ?? elle-m??me. Ce ??tait une erreur conceptuelle grave et une erreur cryptologique puis exploit??s par codebreakers.

Dans le mod??le commercial Enigma C, le r??flecteur peut ??tre ins??r?? dans une de deux positions diff??rentes. Dans le mod??le D r??flecteur pourrait ??tre r??gl??e en 26 positions possibles, m??me si elle n'a pas boug?? pendant le cryptage. Dans l'Abwehr Enigma, le r??flecteur est intervenu lors du chiffrement d'une mani??re comme les autres roues.

Dans le Enigma Arm??e et la Force a??rienne allemande, le r??flecteur a ??t?? fix?? et ne tourne pas; il y avait quatre versions. La version originale a ??t?? marqu??e A, et a ??t?? remplac?? par Umkehrwalze B 1 Novembre 1937 . Une troisi??me version, Umkehrwalze C a ??t?? bri??vement utilis?? en 1940, peut-??tre par erreur, et a ??t?? r??solu par Hut 6. La quatri??me version, d'abord observ??e sur 2 Janvier 1944 avaient un r??flecteur rec??bl??, appel?? Umkehrwalze D, permettant ?? l'op??rateur de modifier Enigma les connexions dans le cadre des param??tres cl??s.

Plugboard

Le tableau de connexions (Steckerbrett) a ??t?? positionn?? ?? l'avant de la machine, en dessous des touches. Lors de l'utilisation, il y avait jusqu'?? 13 connexions. Dans la photo ci-dessus, deux paires de lettres ont ??t?? ??chang??s (SO et JA).

Le tableau de connexion (Steckerbrett en allemand) a permis c??blage variable qui pourrait ??tre reconfigur?? par l'op??rateur (visible sur la face avant de la figure 1; certains des cordons de brassage peut ??tre vu dans le couvercle). Il a ??t?? introduit sur les versions de l'arm??e allemande en 1930 et a rapidement ??t?? adopt?? par la Marine ainsi. Le tableau de connexions a contribu?? beaucoup ?? la force de l'cryptage de la machine: plus de un rotor suppl??mentaire aurait fait. Enigma sans un m??thodes de main relativement utilisant carr??ment plugboard- "unsteckered" Enigma-peut ??tre r??solu; ces techniques sont g??n??ralement battus par l'ajout d'un tableau de connexion, et cryptanalystes alli??es recours ?? des machines sp??ciales pour le r??soudre.

Un c??ble plac?? sur les lettres tableau de connexion connect?? en paires, par exemple, E et Q pourrait ??tre un "steckered" paire. L'effet ??tait d'??changer ces lettres avant et apr??s l'unit?? de rotor principal de brouillage. Par exemple, lorsqu'un op??rateur appuie sur E, le signal a ??t?? d??tourn?? pour Q avant d'entrer dans les rotors. Plusieurs de ces paires steckered, jusqu'?? 13, peuvent ??tre utilis??s en m??me temps.

Courant coulait ?? partir du clavier ?? travers le tableau de connexion, et a proc??d?? ?? l'entr??e-rotor ou Eintrittswalze. Chaque lettre sur le tableau de connexion avait deux prises. Insertion d'une fiche d??branch?? la prise sup??rieure (?? partir du clavier) et la prise inf??rieure (?? l'entr??e du rotor) de cette lettre. La fiche ?? l'autre extr??mit?? du c??ble crosswired a ??t?? ins??r?? dans les prises d'une autre lettre, de commutation ainsi les connexions des deux lettres.

Le "Schreibmax" ??tait une unit?? d'impression qui pourrait ??tre attach??e ?? la Enigma, supprimant la n??cessit?? pour laborieusement ??crire les lettres indiqu??es sur le panneau lumineux.

Accessoires

L'attachement Enigma Uhr

Une caract??ristique qui a ??t?? utilis?? sur la M4 Enigma ??tait le "Schreibmax", un peu imprimante qui pourrait imprimer les 26 lettres sur un petit ruban de papier. Ce fait dispara??tre la n??cessit?? d'un deuxi??me op??rateur de lire les lampes et ??crire les lettres vers le bas. Le Schreibmax a ??t?? plac?? sur le dessus de la machine Enigma et a ??t?? connect?? au panneau de lampe. Pour installer l'imprimante, le couvercle de la lampe et toutes les ampoules ont d?? ??tre enlev??s. Outre son confort, il pourrait am??liorer la s??curit?? op??rationnelle; l'imprimante pourrait ??tre install?? ?? distance tels que l'agent de signal fonctionner la machine ne avait plus pour voir le d??crypt?? informations en clair.

Un autre accessoire ??tait le panneau d'??clairage ?? distance. Si la machine a ??t?? ??quip??e d'un panneau suppl??mentaire, le cas du bois Enigma ??tait plus large et pourrait stocker le panneau suppl??mentaire. Il y avait une version du panneau de lampe qui pourrait ??tre reli??e apr??s, mais que n??cessaire, tout comme avec le Schreibmax, que le panneau de lampe et ampoules ??tre enlev??s. Le panneau ?? distance a permis ?? une personne pour lire le texte en clair d??crypt?? sans que l'op??rateur voir.

En 1944, la Luftwaffe a introduit un commutateur plugboard suppl??mentaire, appel?? le Uhr (horloge). Il y avait une petite bo??te, contenant un commutateur avec 40 positions. Il a remplac?? les fiches par d??faut. Apr??s avoir connect?? les bouchons, telle que d??termin??e dans la feuille de touches quotidienne, l'op??rateur se l'interrupteur dans l'une des 40 positions, chaque position produisant une combinaison diff??rente de c??blage de la prise. La plupart de ces connecteurs ??taient, contrairement aux bouchons de d??faut, pas par paire.

Description math??matique

La transformation Enigma pour chaque lettre peut ??tre d??fini math??matiquement comme un produit de permutations . En supposant un trois-rotor de la Force arm??e allemande / Air Enigma, laissez d??signer la transformation tableau de connexion, d??signer le r??flecteur, et d??signer les actions de la gauche, au milieu et ?? droite rotors. Ensuite, le cryptage peut ??tre exprim??e comme

Apr??s chaque pression de touche les rotors tournent, en changeant la transformation. Par exemple, si le rotor de droite est mis en rotation positions, la transformation devient O?? est le permutation cyclique application A ?? B, de B ?? C, et ainsi de suite. De m??me, les moyennes et gauche rotors peuvent ??tre repr??sent??s comme et rotations et . La fonction de cryptage peut alors ??tre d??crit comme:

Proc??dures pour l'utilisation du Enigma

En utilisation, le Enigma n??cessaire une liste de param??tres cl??s quotidiens ainsi qu'un certain nombre de documents auxiliaires. Les proc??dures pour naval allemand Enigma ??taient plus ??labor??e, et s??curis??, que les proc??dures utilis??es dans d'autres services. La Marine dictionnaires ont ??galement ??t?? imprim??s en, encre rouge soluble dans l'eau sur papier rose afin qu'ils puissent ??tre facilement d??truits se ils ??taient ?? risque d'??tre saisi par l'ennemi. Le r??pertoire ci-dessus a ??t?? prise ?? partir captur?? Sous-marin allemand U-505.

Dans l'usage militaire allemande, les communications ont ??t?? divis??s en un certain nombre de diff??rents r??seaux, tout en utilisant des r??glages diff??rents pour leurs machines Enigma. Ces filets de communication ont ??t?? appel??s ?? touches Bletchley Park, et ont ??t?? assign??s noms de code, comme Red, Pinson des arbres et Shark. Chaque unit?? d'exploitation sur un r??seau a ??t?? affect?? une liste des param??tres pour sa Enigma pour une p??riode de temps. Pour un message ?? ??tre correctement chiffr?? et d??chiffr??, ?? la fois ??metteur et le r??cepteur ont d?? mettre en place leur Enigma de la m??me mani??re; la s??lection et l'ordre de rotor, la position de d??part et les connexions tableau de connexion doivent ??tre identiques. Tous ces param??tres (ainsi que la cl?? en termes modernes) doit avoir ??t?? pr??alablement ??tablis, et ont ??t?? distribu??s dans dictionnaires.

??tat initial d'une machine Enigma, le cl?? cryptographique, a plusieurs aspects:

• Afin de roue (Walzenlage) -le choix de rotors et de l'ordre dans lequel ils sont ??quip??s.
• Position initiale des rotors choisie par l'op??rateur, diff??rent pour chaque message.
• param??tres de sonnerie (Ringstellung) -La position de la bague de l'alphabet par rapport au c??blage du rotor.
• param??tres de plug (Steckerverbindungen) -les connexions des bouchons dans le tableau de connexion.
• Dans les versions tr??s fin, le c??blage du r??flecteur reconfigurable.

Enigma a ??t?? con??u pour ??tre s??curis?? m??me si le c??blage du rotor ??tait connu ?? un adversaire, m??me si dans la pratique il y avait des efforts consid??rables pour garder le secret de c??blage. Si le c??blage est secret, le nombre total de configurations possibles a ??t?? calcul??e pour ??tre d'environ 10 ¹¹⁴ (environ 380 bits); avec le c??blage connue et d'autres contraintes op??rationnelles, ce est r??duit ?? environ 10 ²³ (76 bits). Les utilisateurs de Enigma ??taient convaincus de sa s??curit?? en raison du grand nombre de possibilit??s; il ne ??tait pas alors possible pour un adversaire de m??me commencer ?? essayer toutes les configurations possibles d'une attaque par force brute .

Indicateurs

La plupart des touches ont ??t?? maintenues constantes pendant une p??riode de temps d??termin??e, g??n??ralement un jour. Toutefois, une position initiale du rotor diff??rent a ??t?? choisi pour chaque message, un concept similaire ?? une vecteur d'initialisation de la cryptographie moderne, parce que si un certain nombre de messages sont envoy??s chiffr??s avec des param??tres identiques ou quasi-identiques, avec un cryptanalyste plusieurs messages ??en profondeur??, pourrait ??tre en mesure d'attaquer les messages ?? l'aide analyse de fr??quence. La position de d??part a ??t?? transmis juste avant le texte chiffr??. La m??thode exacte utilis??e a ??t?? appel?? la ??proc??dure d'indicateur" des proc??dures d'indicateurs -faible permis aux pauses initiales dans Enigma.

Figure 2. Avec le couvercle int??rieur vers le bas, l'??nigme ??tait pr??t ?? l'emploi. Les roues de doigts des rotors saillie ?? travers le couvercle, permettant ?? l'op??rateur de r??gler les rotors, et leur position-ici actuelle RDKP -Est visible ?? l'op??rateur ?? travers un ensemble de fen??tres.

Une des proc??dures de premiers indicateurs a ??t?? utilis?? par cryptanalystes polonais de faire les pauses initiales dans l'Enigma. La proc??dure ??tait pour l'op??rateur de mettre en place sa machine en conformit?? avec sa liste de param??tres, qui comprenait une position initiale mondial pour les rotors (Grundstellung - "mise en terre"), AOH, peut-??tre. L'op??rateur a tourn?? ses rotors jusqu'?? AOH ??tait visible ?? travers les fen??tres du rotor. ?? ce moment, l'op??rateur a choisi son propre arbitraire, position de d??part pour ce message particulier. Un op??rateur peut s??lectionner EIN, et cela est devenu les param??tres de message pour cette session de cryptage. L'op??rateur puis EIN tap?? ?? la machine, deux fois, pour permettre la d??tection d'erreurs de transmission. Les r??sultats ont ??t?? un indicateur-la crypt?? EIN tap?? deux fois pourrait se transformer en XHTLOA, qui serait transmis avec le message. Enfin, l'op??rateur ensuite fil?? les rotors ?? ses param??tres de message, EIN dans cet exemple, et tap?? le texte en clair du message.

A la r??ception, l'op??ration a ??t?? invers??e. L'op??rateur r??gler la machine aux r??glages initiaux et tap?? dans les six premi??res lettres du message (XHTLOA). Dans cet exemple, Einein est d??gag?? sur les lampes. En d??pla??ant ses rotors ?? EIN, l'op??rateur de r??ception puis tap?? dans le reste du texte chiffr??, d??chiffrer le message.

La faiblesse de ce syst??me d'indicateurs est venue de deux facteurs. Tout d'abord, l'utilisation d'un terrain mondiale r??glage-ce plus tard a ??t?? chang?? pour que l'op??rateur s??lectionn?? sa position initiale pour crypter l'indicateur, et envoy?? la position initiale en clair. Le deuxi??me probl??me ??tait la r??p??tition de l'indicateur, qui ??tait une faille de s??curit?? grave. Le param??tre de message a ??t?? cod?? deux fois, ce qui entra??ne un rapport entre le premier et quatri??me, deuxi??me et cinqui??me, et troisi??me et sixi??me caract??re. Ce probl??me de s??curit?? a permis ?? la Cipher Bureau polonais de se introduire dans le syst??me Enigma avant-guerre d??s 1932. Cependant, d??s 1940, les Allemands a modifi?? les proc??dures pour augmenter la s??curit??.

Pendant la Seconde Guerre mondiale dictionnaires II ont ??t?? utilis??s uniquement pour mettre en place les rotors et param??tres de sonnerie. Pour chaque message, l'op??rateur choisi une position de d??part al??atoire, disons WZA, et al??atoire message cl??, peut-??tre SXT. Il a d??plac?? les rotors ?? l'WZA commencent position et la cl?? cod??e de message SXT. Supposons que le r??sultat ??tait UHL. Il a ensuite mis en place le message cl?? SXT que la position de d??part et le message crypt??. Ensuite, il a transmis l'WZA de position de d??part, le message cod?? UHL cl??, puis le texte chiffr??. Le r??cepteur mis en place la position de d??part selon la premi??re trigramme, WZA et d??cod?? le second trigramme, UHL, pour obtenir le r??glage de message SXT. Ensuite, il a utilis?? ce message d'SXT d??finissant comme la position de d??part pour d??crypter le message. De cette fa??on, chaque param??tre de terrain ??tait diff??rent et la nouvelle proc??dure ??vit?? la faille de s??curit?? de doubles param??tres de messages cod??s.

Cette proc??dure a ??t?? utilis??e par la Wehrmacht et la Luftwaffe seulement. Les proc??dures de la Kriegsmarine sur l'envoi de messages avec l'Enigma ??taient beaucoup plus complexe et ??labor??. Avant de chiffrement avec l'Enigma, le message a ??t?? cod?? en utilisant le code Kurzsignalheft livre. Le Kurzsignalheft contenait tables pour convertir phrases en groupes de quatre lettres. Un grand nombre de choix ont ??t?? inclus, par exemple, les questions logistiques tels que le ravitaillement et rendez-vous avec des navires de ravitaillement, les positions et les listes de la grille, les noms de port, les pays, les armes, les conditions m??t??orologiques, les positions ennemies et des navires, la date et les horaires. Un autre dictionnaire contenait le Kenngruppen et Spruchschl??ssel: l'identification et le message Touche. Plus de d??tails sur Kurzsignale sur U-Boats allemands

Abr??viations et des lignes directrices

La machine Enigma Arm??e uniquement utilis?? les 26 caract??res alphab??tiques. Signes ont ??t?? remplac??s par des combinaisons de caract??res rares. Un espace a ??t?? omis ou remplac?? par un X. Le X a ??t?? g??n??ralement utilis?? comme point ou un arr??t complet. Certains signes ??taient diff??rents dans d'autres parties des forces arm??es. La Wehrmacht remplac?? par une virgule ZZ et le signe de question par FRAGE ou FRAQ. La Kriegsmarine cependant remplac?? la virgule par Y et le signe de question par UD. Le CH de combinaison, comme dans "Acht" (huit) ou "Richtung" (direction) ont ??t?? remplac??s par Q (AQT, RIQTUNG). Deux, trois et quatre z??ros ont ??t?? remplac??s par CENTA, MILLE et MYRIA.

La Wehrmacht et la Luftwaffe transmis des messages ?? des groupes de cinq caract??res. La Kriegsmarine, en utilisant les quatre rotor Enigma, avait des groupes de quatre caract??res. Noms ou des mots fr??quemment utilis??s ??taient de faire varier le plus possible. Des mots comme Minensuchboot (dragueur de mines) pourraient ??tre ??crites comme MINENSUCHBOOT, MINBOOT, MMMBOOT ou MMM354. Pour rendre plus difficile la cryptanalyse, plus de 250 caract??res dans un message ont ??t?? interdits. Les messages plus longs ont ??t?? divis??s en plusieurs parties, en utilisant sa propre cl?? de message ?? chaque. Pour plus de d??tails voir les traductions de "Proc??dure g??n??rale" et "de la direction et du personnel proc??dure" de Tony Sale.

Histoire et ??volution de la machine

Loin d'??tre une conception unique, il existe de nombreux mod??les et variantes de la famille Enigma. Les premi??res machines Enigma ??taient des mod??les commerciaux datant du d??but des ann??es 1920. ?? partir du milieu des ann??es 1920, les diff??rentes branches de l'arm??e allemande ont commenc?? ?? utiliser Enigma, faisant un certain nombre de changements afin d'accro??tre sa s??curit??. En outre, un certain nombre d'autres nations soit adopt?? ou adapt?? la conception Enigma pour leurs propres machines de chiffrement.

Une s??lection de sept machines et tout l'attirail Enigma expos?? ?? la CUA Mus??e National Cryptologic. De gauche ?? droite, les mod??les sont les suivants: 1) Commercial Enigma; 2) Enigma T; 3) Enigma G; 4) non identifi??; 5) Luftwaffe (Arm??e de l'Air) Enigma; 6) Heer (arm??e) Enigma; 7) Kriegsmarine (Marine) Enigma-M4.

Enigma commerciale

Enigma le brevetage de Scherbius US Patent 1,657,411, accord?? en 1928.

Sur 23 F??vrier 1918 ing??nieur allemand Arthur Scherbius a d??pos?? un brevet pour une machine de chiffrement utilisant des rotors, et, avec Richard E. Ritter, a fond?? le cabinet Scherbius & Ritter. Ils se sont approch??s de l'Office de la Marine et des Affaires ??trang??res allemand, avec leur conception, mais ni ??tait int??ress??. Ils ont ensuite attribu?? les droits de brevet ?? Gewerkschaft Securitas, qui a fond?? la Chiffriermaschinen Aktien-Gesellschaft (Machines Cipher Stock Corporation) sur 9 Juillet 1923 ; Scherbius et Ritter ??taient sur le conseil d'administration.

Chiffriermaschinen AG a commenc?? la publicit?? Enigma mod??le A d'un rotor -qui a ??t?? expos??e lors du Congr??s de la Union postale internationale en 1923 et 1924. La machine ??tait lourd et encombrant, incorporant une machine ?? ??crire . Il mesurait 65 ?? 45 ?? 35 cm et pesait environ 50 kg. Un mod??le B a ??t?? introduit, et ??tait d'une construction similaire. Tout en gardant le nom Enigma, les deux mod??les A et B ??taient tout ?? fait contrairement aux versions ult??rieures: ils diff??raient en taille physique et la forme, mais aussi cryptographique, en ce qu'ils ne avaient pas le r??flecteur.

Le r??flecteur, une id??e sugg??r??e par le coll??gue de Scherbius Willi Korn-a ??t?? introduit dans le Enigma C (1926) mod??le. Le r??flecteur est un ??l??ment cl?? des machines Enigma.

Une rare impression 8-rotor Enigma.

Mod??le C ??tait plus petit et plus portable que ses pr??d??cesseurs. Il manquait une machine ?? ??crire, en se appuyant plut??t sur l'op??rateur de lire les lampes; d'o?? le nom alternatif de "glowlamp Enigma?? pour distinguer des mod??les A et B. L'??nigme C est rapidement devenu ??teint, laissant la place ?? l'Enigma D (1927). Cette version a ??t?? largement utilis??, avec des exemples allant ?? la Su??de , les Pays-Bas , Royaume-Uni , Japon , Italie , Espagne , ??tats-Unis et la Pologne .

Enigma militaire

La Marine ??tait la premi??re branche de l'arm??e allemande ?? adopter Enigma. Cette version, nomm??e Funkschl??ssel C (Radio chiffrement C), avait ??t?? mis en production, en 1925, et a ??t?? mis en service en 1926. Le clavier et lampboard contenaient 29 lettres-AZ, A, O et U-qui ont ??t?? class??s par ordre alphab??tique, par opposition pour la commande Qwertzu. Les rotors avaient 28 contacts, par la lettre X c??bl?? pour contourner les rotors non crypt??s. Trois rotors ont ??t?? choisis ?? partir d'un ensemble de cinq et le r??flecteur pourraient ??tre ins??r??es dans l'une des quatre positions diff??rentes, not??e α, β, γ et δ. La machine a ??t?? l??g??rement r??vis?? en Juillet 1933.

Par 15 Juillet 1928 , l'arm??e allemande ( Reichswehr) avait introduit leur propre version de l'Enigma Enigma-G, r??vis?? ?? la Enigma I par Juin 1930. Je Enigma est ??galement connu comme la Wehrmacht, ou les Services Enigma, et a ??t?? largement utilis?? par les services militaires allemands et d'autres organismes gouvernementaux (comme le chemins de fer), ?? la fois avant et pendant la Seconde Guerre mondiale . La principale diff??rence entre les mod??les commerciaux Enigma Enigma I et a ??t?? l'ajout d'un tableau de connexion pour ??changer paires de lettres, ce qui augmente consid??rablement la force cryptographique de la machine. D'autres diff??rences ont inclus l'utilisation d'un r??flecteur fixe, et le d??placement pas ?? pas des encoches du corps de rotor pour les anneaux mobiles de lettres. La machine mesure 28 ?? 34 ?? 15 cm (11 "?? 13,5" x 6 ") et pesait environ 12 kg (26 lb).

Un mod??le Enigma T (Tirpitz) -a modifi?? Enigma commerciale K fabriqu?? pour ??tre utilis?? par les Japonais.

En 1930, l'arm??e avait sugg??r?? que la Marine adopter leur machine, citant les avantages de l'augmentation de la s??curit?? (avec le tableau de connexion) et plus faciles communications interservices. La Marine a finalement accept?? en 1934 et mis en service la version marine de l'Arm??e Enigma, d??sign?? Funkschl??ssel M ou M3. Alors que l'arm??e utilis?? seulement trois rotors ?? cette ??poque, pour plus de s??curit?? la Marine pr??cis?? un choix de trois ?? partir d'une possibilit?? de cinq.

En D??cembre 1938, l'arm??e a publi?? deux rotors suppl??mentaires de sorte que les trois rotors ont ??t?? choisis ?? partir d'un ensemble de cinq. En 1938, la Marine a ajout?? deux autres rotors, puis une autre en 1939 pour permettre un choix de trois rotors d'un ensemble de huit. En Ao??t 1935, la Force a??rienne a ??galement introduit la Wehrmacht Enigma pour leurs communications. Un ?? quatre rotors Enigma a ??t?? introduit par la Marine pour le trafic U-bateau sur 1 F??vrier 1942 , appel?? M4 (le r??seau ??tait connu comme Triton ou Shark aux Alli??s). Le rotor suppl??mentaire a ??t?? install?? dans le m??me espace en divisant le r??flecteur dans une combinaison d'un r??flecteur mince et un quatri??me rotor mince.

Il y avait aussi un grand mod??le d'impression huit rotor, l'Enigma II. Au cours de 1933, cryptographes polonais d??tect?? qu'il ??tait utilis?? pour les communications militaires de haut niveau, mais qu'il a ??t?? rapidement retir?? de la circulation apr??s avoir ??t?? jug??e fiable et confiture fr??quemment.

Enigma G, utilis?? par le Abwehr, eu quatre rotors, pas plugboard, et de multiples encoches sur les rotors.

Le Abwehr utilis?? l'Enigma G (l'Abwehr Enigma). Cette variante ??tait une machine Enigma unsteckered quatre roues avec de multiples encoches sur les rotors. Ce mod??le est ??quip?? d'un compteur qui incr??ment?? ?? chaque pression sur une touche, et ainsi est ??galement connu comme la machine de comptoir ou l'Z??hlwerk Enigma.

Le quatre roues suisse Enigma K, fabriqu?? en Allemagne, utilis?? rotors re-c??bl??.

D'autres pays ??galement utilis??s machines Enigma. La marine italienne a adopté le Enigma commerciale comme «Marine Cipher D"; l'espagnol a également utilisé Enigma commerciale au cours de leurs Guerre Civile. codebreakers britanniques réussi à briser ces machines, qui ne disposaient pas un tableau de connexion. Le Suisse a utilisé une version de Enigma appelé modèle K ou Swiss K pour l'usage militaire et diplomatique, qui était très similaire à la commerciale Enigma D. La machine a été brisée par un certain nombre de parties, y compris la Pologne, la France, la Grande-Bretagne et les États-Unis ( celui-ci le nom de code Indigo). Un Enigma T modèle (nom de code Tirpitz ) a été fabriqué pour être utilisé par les Japonais.

L'énigme était pas parfait, surtout après les Alliés mis la main dessus, permettant ainsi aux Alliés pour décoder les messages allemands, qui se sont avérés vital dans la bataille de l'Atlantique.

Il a été estimé que 100 000 machines Enigma ont été construits. Après la fin de la Seconde Guerre mondiale, les Alliés ont capturé sold machines Enigma, encore largement considéré comme sûr, à un certain nombre de pays en développement.

Survivre machines Enigma

US Enigma réplique exposée au National Cryptologic Museum à Fort Meade, Maryland, USA.

L'effort pour briser l'énigme n'a pas été divulguée jusqu'à ce que le 1970. Depuis lors, l'intérêt pour la machine Enigma a considérablement augmenté et un certain nombre d'énigmes sont sur ??????l'affichage public dans les musées aux États-Unis et en Europe. Le Deutsches Museum de Munich a à la fois les trois et quatre roues allemandes variantes militaires, ainsi que plusieurs âgé civile versions. A Enigma fonctionnelle est sur ??????l'affichage dans le NSA National Cryptologic Museum à Fort Meade, dans le Maryland, où les visiteurs peuvent essayer leur main à chiffrer les messages et de déchiffrer le code. Le Armémuseum à Stockholm en Suède dispose actuellement d'une Enigma sur l'affichage. Il ya aussi des exemples au Computer History Museum aux Etats-Unis, à Bletchley Park, dans le Royaume-Uni, à l' Australian War Memorial, et dans le hall de la Direction Defence Signals, tous deux situés à Canberra en Australie, ainsi que d'un certain nombre de d'autres sites en Allemagne, les États-Unis, du Royaume-Uni et ailleurs. La désormais défunte San Diego Computer Museum avait une énigme dans sa collection, qui a depuis été donné à la San Diego State University Library. Un certain nombre sont également en mains privées. Parfois, machines Enigma sont vendus aux enchères; prix de 20.000 $ US ne sont pas inhabituelles.

Des répliques de la machine sont disponibles en différentes formes, y compris une copie reconstruite exacte du modèle Naval M4, une énigme en ??uvre dans l'électronique (Enigma-E), divers simulateurs de logiciels et papier-ciseaux analogues.

Une machine Enigma Abwehr rare, désigné G312, a été volé dans le musée Bletchley Park sur 1 Avril 2000 . En Septembre, un homme se présentant comme "The Master" a envoyé une note demandant £ 25,000 et a menacé de détruire la machine si la rançon n'a pas été payée. Au début Octobre 2000, les fonctionnaires Bletchley Park ont annoncé qu'ils allaient payer la rançon, mais la date limite passée sans un mot de la maître chanteur. Peu de temps après la machine a été envoyé anonymement au journaliste de la BBC Jeremy Paxman , mais trois rotors manquait. En Novembre 2000, un antiquaire nommé Dennis Yates a été arrêté après avoir téléphoné le Sunday Times d'organiser le retour des pièces manquantes. La machine Enigma a été retourné à Bletchley Park après l'incident. En Octobre 2001 Yates a été condamné à dix mois de prison après avoir admis la manipulation de la machine volée et chantage directeur Bletchley Park Trust Christine Grand, même si il a maintenu qu'il avait agi comme un intermédiaire pour un tiers. Yates a été libéré de prison après avoir purgé trois mois.

Dérivés Enigma

Un clone Enigma japonais, le nom de code VERT par des cryptographes américains.

La machine à rotor Enigma inspiré de Tatjana van Vark.

L'énigme était influent dans le domaine de la conception de la machine de chiffrement, et un certain nombre d'autres machines à rotor sont dérivées. Les Britanniques Typex a été à l'origine dérivé de brevets Enigma; Typex comprend même des caractéristiques des descriptions de brevets qui ont été omis de la machine Enigma réelle. En raison de la nécessité de garder le secret sur ??????ses systèmes de chiffrement, pas de redevances ont été versées pour l'utilisation des brevets par le gouvernement britannique. Un clone Enigma japonais a été baptisée GREEN par des cryptographes américains. Peu utilisé, il contenait quatre rotors montés verticalement. Aux États-Unis, cryptologist William Friedman a conçu le M-325, une machine semblable à Enigma en opération logique, mais pas dans la construction.

Une machine à rotor unique a été construit en 2002 par Bas van Tatjana Vark de. Ce dispositif inhabituel a été inspiré par Enigma, mais fait usage de 40 points rotors, permettant lettres, des chiffres et certains signes de ponctuation à être utilisé; chaque rotor contient 509 parties.

Fiction

Le jeu, Briser le code , par Hugh Whitemore est sur ??????la vie et la mort de Alan Turing , qui était la force centrale dans la rupture du Enigma dans la Grande-Bretagne pendant la Seconde Guerre mondiale . Turing a été joué par Derek Jacobi, qui a également joué dans une adaptation de Turing 1996 de la télévision de la pièce. L'adaptation de la télévision est généralement disponible (mais actuellement seulement sur ??????VHS). Bien qu'il soit un drame et prend ainsi la licence artistique, il est néanmoins un compte fondamentalement précis. Il contient deux minutes, la parole en bégayant-nerveux par Jacobi qui est très proche de l'encapsulation tout l'effort de codebreaking Enigma.

Robert Harris de 1996 roman Enigma est réglé dans le contexte de la Seconde Guerre mondiale Bletchley Park et cryptologists travailler à lire Naval Enigma dans Hut 8. Le livre, avec des changements importants dans l'histoire, a été faite dans le film de 2001, Enigma , dirigé par Michael Apted et interprété par Kate Winslet et Dougray Scott; le film a été critiqué pour de nombreuses inexactitudes historiques et négliger le rôle de biuro szyfrów à briser le code Enigma. Un film polonais antérieure portant sur ??????les aspects polonais de l'objet était de 1979 Sekret Enigmy (L'énigme secrète).

Le roman de Neal Stephenson Cryptonomicon dispose également cryptographie militaire Seconde Guerre mondiale, y compris l'Enigma et Bletchley Park. Il prend des libertés historiques considérables.

En 1989,Doctor Whohistoire The Curse of Fenricdispose cryptographes britanniques, y compris un personnage basé surAlan Turing, en utilisant un dispositif similaire appelé ULTIMA qui est finalement utilisé pour déchiffrer les runes anciennes Viking et déclencher une invasion de vampires.

Une jeu interactif fiction Jigsaw par Graham Nelson contient un puzzle dans lequel le joueur doit déchiffrer un message avec une version simplifiée de l'Enigma. Le puzzle est généralement admis que le plus ennuyeux dans le jeu, ce qui est peut-être une certaine mesure de la façon dont il était difficile de décrypter les messages produits par la machine (s) d'origine.

2000 films de Jonathan Mostow U-571 décrit une patrouille fictive par les sous-mariniers américains qui ont détourné un sous-marin allemand pour obtenir une machine Enigma. La machine utilisée dans le film était une énigme authentique obtenu auprès d'un collectionneur. Les libertés historiques prises sont grandes, pour les Polonais se brise en Enigma (commencent en Décembre 1932) n'a pas besoin d'une machine capturé, la Royal Navy a capturé plusieurs énigmes ou des parties devant la US entrés dans la guerre, et la capture des États-Unis d'un U-boat a eu lieu quelques jours seulement avant D-Day en 1944. Le film a provoqué des protestations considérables quand il a été libéré en Grande-Bretagne, car il a effectivement transféré les exploits de la vie réelle HMS Bulldog à un bateau américain fictif.

1986 (. 1999 trans) de Friedrich KittlerGramophone, Film, Typewriter examine l'utilisation de l'Enigma et des dispositifs similaires dans le cadre del'ordre symbolique deJacques Lacan.

1981 film de Wolfgang Petersen Das Boot comprend une machine Enigma, qui est évidemment un à quatre rotors Kriegsmarine variante. Il apparaît dans de nombreuses scènes qui capturent probablement ainsi la saveur de la journée-à-jour Enigma utilisation à bord d'un Seconde Guerre mondiale U-Boat.

La Bête, la ligne casse-têtejeu en réalité alternée (ARG) créé par une équipe deMicrosoftpour promouvoir leSteven Spielbergle film AI: Artificial Intelligence, nécessaires aux joueurs d'utiliser un simulateur en ligne Enigma pour résoudre l'une des énigmes.