Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Механикалық шифрлау машинасы
АҚШ-тың Мичиган штатындағы тас жолы
Mechanical cipher machine
the highway in the U. S. state of Michigan
Криптографияда, M 209, АҚШ Әскери-теңіз күштерімен CSP 1500 (өндіруші C 38) деп белгіленген, АҚШ әскері негізінен Екінші дүниежүзілік соғыста қолданған, бірақ Корея соғысына дейін де белсенді қолданыста болған портативті механикалық шифрлау машинасы. M 209 швед криптографы Борис Хагелиннің осындай портативті шифрлау машинасына қатысты сұранысына жауап ретінде жасалған және бұрынғы C 36 машинасының жетілдірілген нұсқасы болды. M 209 шамамен тамақ қорабының мөлшерінде, соңғы түрінде өлшем және салмақтай (кейс үшін тағы да ). Бұл электрондық технологияға дейінгі кезеңдегі керемет жетістік болды. Ол Лоренц шифры және Геймферншрайбер сияқты телешифрлау машинасына ұқсас роторлық машина еді.
In cryptography, the M 209, designated CSP 1500 by the United States Navy (C 38 by the manufacturer) is a portable, mechanical cipher machine used by the US military primarily in World War II, though it remained in active use through the Korean War. The M 209 was designed by Swedish cryptographer Boris Hagelin in response to a request for such a portable cipher machine, and was an improvement of an earlier machine, the C 36. The M 209 is about the size of a lunchbox, in its final form measuring and weighing (plus for the case). It represented a brilliant achievement for pre electronic technology. It was a rotor machine similar to a telecipher machine, such as the Lorenz cipher and the Geheimfernschreiber.
Негізгі жұмыс
M 209 машинасының негізгі жұмысы салыстырмалы түрде қарапайым. Қораптың үстінде әрқайсысы әліпбидің әрпін көрсететін алты реттелетін кілт дөңгелегі орналасқан. Бұл алты дөңгелек машинаның сыртқы кілтін құрайды және шифрлау процесі үшін бастапқы векторға ұқсас бастапқы күйді қамтамасыз етеді. Хабарды шифрлау үшін оператор кілт дөңгелектерін кездейсоқ әріптер тізбегімен орнатады. Машинаның сол жағындағы шифрлау-аңтарту тұтқасы "шифрлау" күйіне қойылады. Сол жақтағы индикатор дискісі деп аталатын циферблат хабардың бірінші әрпіне бұрылады. Бұл әріп машинаның оң жағындағы қол тұтқасын немесе қуат тұтқасын айналдыру арқылы кодталады; цикл аяқталғанда шифрланған мәтін әрпі қағаз лентасына басылады, кілт дөңгелектері әрқайсысы бір әріпке жылжиды және машина хабардағы келесі таңбаны енгізуге дайын тұрады. Хабардағы сөздер арасындағы бос орындарды көрсету үшін "Z" әрпі шифрланады. Хабардың қалған бөлігі үшін осы процесті қайталау толық шифрланған мәтінді береді, оны Морзе коды немесе басқа әдіспен жіберуге болады. Бастапқы кілт дөңгелегінің орнатылуы кездейсоқ болғандықтан, осы параметрлерді қабылдаушы тарапқа жіберу қажет; оларды күнделікті кілттің көмегімен шифрлауға немесе ашық түрде жіберуге болады. M 209 машинасымен басылған шифрланған мәтін оқуды жеңілдету үшін автоматты түрде бес топқа бөлінеді. Машинаның үстіндегі әріп санағышы кодталған әріптердің жалпы санын көрсетеді және шифрлау немесе аңтарту кезінде қателік жіберілген жағдайда анықтама ретінде пайдаланылуы мүмкін. Аңтарту процедурасы шифрлауға ұқсас; оператор шифрлау-аңтарту тұтқасын "аңтарту" күйіне қояды және кілт дөңгелектерін шифрлау кезінде қолданылған тізбекпен сәйкестендіреді. Шифрланған мәтіннің бірінші әрпі индикатор дискісі арқылы енгізіледі, ал қуат тұтқасы іске қосылады, кілт дөңгелектерін жылжытып, аңтартылған әріпті қағаз лентасына басып шығарады. "Z" әрпі кездескенде, камера хабарда бос орын пайда болуына себеп болады, осылайша бастапқы хабарды бос орындармен қалпына келтіреді. "Z" әрпінің болмауы операторға контекстке байланысты түсіндірілуі мүмкін. Тәжірибелі M 209 операторы әр әріпті шифрлауға немесе аңтартуға екі-төрт секунд жұмсайды.
Basic operation of the M 209 is relatively straightforward. Six adjustable key wheels on top of the box each display a letter of the alphabet. These six wheels comprise the external key for the machine, providing an initial state, similar to an initialization vector, for the enciphering process. To encipher a message, the operator sets the key wheels to a random sequence of letters. An enciphering deciphering knob on the left side of the machine is set to "encipher". A dial known as the indicator disk, also on the left side, is turned to the first letter in the message. This letter is encoded by turning a hand crank or power handle on the right side of the machine; at the end of the cycle, the ciphertext letter is printed onto a paper tape, the key wheels each advance one letter, and the machine is ready for entry of the next character in the message. To indicate spaces between words in the message, the letter "Z" is enciphered. Repeating the process for the remainder of the message gives a complete ciphertext, which can then be transmitted using Morse code or another method. Since the initial key wheel setting is random, it is also necessary to send those settings to the receiving party; these may also be encrypted using a daily key or transmitted in the clear. Printed ciphertext is automatically spaced into groups of five by the M 209 for ease of readability. A letter counter on top of the machine indicated the total number of encoded letters, and could be used as a point of reference if a mistake was made in enciphering or deciphering. The deciphering procedure is nearly the same as for enciphering; the operator sets the enciphering deciphering knob to "decipher", and aligns the key wheels to the same sequence as was used in enciphering. The first letter of the ciphertext is entered via the indicator disk, and the power handle is operated, advancing the key wheels and printing the decoded letter on the paper tape. When the letter "Z" is encountered, a cam causes a blank space to appear in the message, thus reconstituting the original message with spaces. Absent "Z"s can typically be interpreted by the operator, based on context. An experienced M 209 operator might spend two to four seconds enciphering or deciphering each letter.
Қауіпсіздік
М-209 қауіпсіздігі сол кездегі деңгейде жақсы болған, бірақ ол мүлдем жетілдірілмеген еді. Лоренц электрлік телетайп шифрлау машинасысында (Одақтастар Tunny деп атағандай) сияқты, егер шифрлаушы екі үстіртін тізбекті қолға түсірсе, ол М-209 параметрлеріне жол ашар еді, ал оның жұмыс істеуі ерекше ерекшеліктерге ие болды, оларды пайдалануға болады. 1943 жылдың басына қарай, Екінші дүниежүзілік соғыста неміс кодтарын бұзушылар М-209 хабарламаларының 10–30 пайызын оқи алатын. Ол тактикалық қолдану үшін жеткілікті деп есептелді және Корей соғысы кезінде АҚШ армиясы оны қолдануын жалғастырды. АҚШ зерттеушісі Деннис Ричи 1970 жылдары Джеймс Ридс және Роберт Морриспен бірлесіп М-209 шифрмәтініне жасалған шабуылды сипаттады, ол кем дегенде 2000–2500 әріптен тұратын хабарламаларды шеше алатын. Ричи Ұлттық қауіпсіздік агенттігімен (NSA) келіссөздер жүргізгеннен кейін авторлар оны жарияламауға келіскенін айтады, себебі оларға бұл принцип әлі де шетелдік үкіметтер қолданатын машиналарға қатысты екені хабарланды.
The security of the M 209 was good for its time, but it was by no means perfect. As with the Lorenz Electric teletypewriter cipher machine (codenamed Tunny by the Allies), if a codebreaker got hold of two overlapping sequences, he would have a fingerhold into the M 209 settings, and its operation had some distinctive quirks that could be exploited. As of early 1943, German code breaking in World War II was able to read 10–30 percent of M 209 messages. It was considered adequate for tactical use and was still used by the US Army during the Korean War. US researcher Dennis Ritchie has described a 1970s collaboration with James Reeds and Robert Morris on a ciphertext only attack on the M 209 that could solve messages of at least 2,000–2,500 letters. Ritchie relates that, after discussions with the National Security Agency (NSA), the authors decided not to publish it, as they were told the principle was applicable to machines then still in use by foreign governments.
Өндіріс және пайдалану
АҚШ-тың M 209 автоматтары 1942 жылдан бастап Нью-Йорк штатының Гротон қаласында орналасқан Smith Corona Typewriter компаниясымен күніне 400 данадан шығарылды. 140 000-нан астам машина өндірілді. Ол біртіндеп ескі M 94 тактикалық шифрын ығыстырып шығарды. Неміс SG 41 стандартты тактикалық шифрлау машинасы болуға тиіс еді, бірақ немістердің магний және алюминий сияқты жеңіл металдар қоры шектеулі болды, сондықтан ол тактикалық қолдану үшін тым ауыр болды. Менцер Хагелин технологиясына негізделген тағы екі шифрлау машинасының үстінде де жұмыс істеді, оның ішінде Энигманың жаңа нұсқасы – "SG 39", сондай-ақ қарапайым, бірақ сенімді қолда ұсталатын шифрлау машинасы – "Schlüsselkasten" ("Код қорабы"). Бұл екі машинаның ешқайсысы өндіріске енбеді. Егер Менцердің құрылғылары қолданысқа берілгенде, олар одақтас криптоаналитиктеріне қиындықтар тудырар еді, бірақ олар M 209-дан бұрын сындырылмайтын болмас еді. Соғыстан кейін Хагелин M 209 машинасының жетілдірілген үлгісін жасады, ол "C 52" деп аталды. C 52 машинасы 2 756 205 443-ке дейінгі кезеңді, орналасқан жерінен алып тастап, басқа ретпен қайта орнатуға болатын дөңгелектерді және әліпбиі араласқан баспа дөңгелегін қамтыды. Дегенмен, C 52 классикалық шифрлау машиналарының соңғы буынының бірі болды, себебі сол кездегі жаңа цифрлық технологиялар әлдеқайда қауіпсіз шифрларды жасауға мүмкіндік берді.
The U. S. M 209s were produced at a rate of 400 units per day by Smith Corona Typewriter Company in Groton, NY, starting in 1942. Over 140,000 machines were produced. It gradually replaced the older M 94 tactical cipher. The German SG 41 was supposed to have been a standard tactical cipher machine, but the Germans had only limited supplies of lightweight metals such as magnesium and aluminum, and it was simply too heavy for tactical use. Menzer also worked on two other cipher machines based on Hagelin technology, including a follow on to the Enigma, the "SG 39", and a simple but fairly strong handheld cipher machine, the "Schlüsselkasten" ("Code Box"). Neither of these machines reached production. Had the Menzer devices been put into service, they would have certainly caused trouble for Allied cryptanalysts, though they were no more uncrackable than the M 209. After the war, Hagelin came up with an improved model of the M 209, designated the "C 52". The C 52 featured a period of up to 2,756,205,443; wheels that could be removed and reinserted in a different order; and a printwheel with a mixed alphabet. However, the C 52 was one of the last generation of the classic cipher machines, as by that time the new digital technology was permitting the development of ciphers that were far more secure.