Кіріспе

Механикалық шифрлау машинасы
АҚШ-тың Мичиган штатындағы тас жолы

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.

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.

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.

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.