Роторлық машиналар: 20 ғ-дағы шифрлау құрылғысы. Enigma машинасының құпиясын ашу арқылы 2-дүниежүз. соғыстағы ролі, құрылымы мен принциптері. Шифрлау технологиясы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Криптографияда роторлы машина – хабарларды шифрлау және дешифрлеу үшін қолданылатын электромеханикалық ағынды шифрлеу құрылғысы. Роторлы машиналар 20 ғасырдың көп бөлігінде криптографиялық жаңалықтардың ең жетілген деңгейін білдірді; олар 1920-1970 жылдары кеңінен қолданылды. Ең белгілі мысалы – неміс Энигма машинасы, оның нәтижесі Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде одақтастар тарапынан дешифрленді, нәтижесінде "Ультра" деп аталған барлау ақпараты алынды.
In cryptography, a rotor machine is an electro mechanical stream cipher device used for encrypting and decrypting messages. Rotor machines were the cryptographic state of the art for much of the 20th century; they were in widespread use in the 1920s–1970s. The most famous example is the German Enigma machine, the output of which was deciphered by the Allies during World War II, producing intelligence code named Ultra.
Сипаттама
Роторлы машинаның негізгі құралы – екі жағында электрлік контактілер жиынтығы бар айналмалы дискілер, яғни дөңгелектер немесе барабандар деп аталатын роторлар жиынтығы. Контактілер арасындағы сымдар әріптердің белгілі бір ретте алмасуын қамтамасыз етеді, оларды күрделі жолмен ауыстырады. Өзінен-өзі бұл аз қорғаныс ұсынады; алайда, әрбір әріпті шифрлау алдында немесе кейін роторлар өз орнын ауыстырып, алмасуды өзгертеді. Осы арқылы роторлы машина әрбір перне басылғанда өзгеретін күрделі полиалфавиттік алмастыру шифрын жасап шығарады.
The primary component of a rotor machine is a set of rotors, also termed wheels or drums, which are rotating disks with an array of electrical contacts on either side. The wiring between the contacts implements a fixed substitution of letters, replacing them in some complex fashion. On its own, this would offer little security; however, before or after encrypting each letter, the rotors advance positions, changing the substitution. By this means, a rotor machine produces a complex polyalphabetic substitution cipher, which changes with every key press.
Өмірбаян
Классикалық криптографияда шифрлаудың ең алғашқы әдістерінің бірі – қарапайым алмастыру шифры, онда хабардағы әріптер құпия схема қолданылып жүйелі түрде ауыстырылды. Моноалфавиттік алмастыру шифрлары тек бір алмастыру схемасын ғана пайдаланды, кейде «әліпбе» деп аталады; оны, мысалы, жиілік талдау арқылы оңай бұзуға болады. Біршама қауіпсіз болған бірнеше алфавит қолданатын полиалфавиттік шифрлар да болды. Мұндай жүйелер қолмен жасалатындықтан, тек бірнеше түрлі әліпби ғана қолданылуы мүмкін еді; одан күрделісі практикалық емес болар еді. Алайда, аз ғана алфавит қолданып, шифрлар шабуылға ұшырауға жағдай тудыратын. Роторлы машиналардың өнертабысы көп алфавитті шифрлауды механикаландырып, көптеген алфавиттерді пайдаланудың практикалық жолын қамтамасыз етті. Ең алғашқы криптоаналитикалық әдіс – жиілік талдау, онда әр тілге тән әріп үлгілері моноалфавиттік алмастыру шифрында қолданылатын алмастыру әліпбиі туралы ақпаратты табу үшін пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, ағылшын тілінде E, T, A, O, I, N және S әріптерін шифрлық мәтінде анықтау оңай, себебі олар өте жиі кездеседі, олардың сәйкес шифрлық мәтін әріптері де жиі кездеседі. Сонымен қатар, NG, ST және басқалар сияқты биграммалар да жиі кездеседі, ал басқалары өте сирек кездеседі (мысалы, U-дан басқа кез келген әріппен жалғастырылған Q). Ең қарапайым жиілік талдауы шифрдағы жай мәтіннің әрпіне әрқашан бір шифрланған мәтіннің әрпін ауыстыруға негізделген: егер бұл жағдай болмаса, хабарламаны шешу қиынырақ болады. Көптеген жылдар бойы криптографтар жиі кездесетін әріптерді бірнеше түрлі алмастыру арқылы айқын жиіліктің көрінуін жасыруға тырысты, бірақ бұл әдіс жай мәтін әріптерін алмастырудағы үлгілерді толыққанды жасыра алмады. Мұндай схемалар 16 ғасырда кеңінен бұзылып жатты. 15 ғасырдың ортасында Альберти жаңа техниканы ойлап тапты, ол қазір полиалфавиттік шифрлар деп аталады, ол бір алмастыру әліпбиінен гөрі көптерін пайдаланудың тиімділігін мойындады; ол сондай-ақ хабарламада пайдалану үшін көптеген алмастыру үлгілерін «жасау» үшін қарапайым әдіс ойлап тапты. Екі тарап кішкентай көлемде ақпарат алмасты (ол кілт деп аталады) және оны көптеген алмастыру әліпбиін жасау үшін пайдаланды, соның салдарынан жай мәтіннің әр әрпі үшін көптеген түрлі алмастырулар қолданылды. Бұл идея қарапайым және тиімді болғанымен, күткеннен де қиын пайдаланылатын болып шықты. Көптеген шифрлар Альбертидің әдісін толыққанды жүзеге асырмады, сондықтан оларды бұзу оңай болды (мысалы, Виженер шифры). 1840 жылдарға дейін (Баббидж) полиалфавиттік шифрлардың кез келгенін сенімді түрде бұза алатын ешқандай техника белгілі болған жоқ. Оның әдісі шифрлық мәтіннің қайталанатын үлгілерін де іздеді, олар кілттің ұзындығы туралы ақпарат береді. Бұл мәлімет белгілі болғаннан кейін, хабарлама, негізінен, кілттің ұзындығындай болатын хабарламалардың сериясына айналады, оларға қалыпты жиілік талдауын қолдануға болады. Чарльз Бэббидж, Фридрих Касиски және Уильям Фридман осы техникаларды дамытуға ең көп үлес қосушылардың қатарында болды. Шифрлаушылар пайдаланушыларды әр әріп үшін әртүрлі алмастыруды қолдануға тырысты, бірақ бұл әдетте өте ұзын кілтті білдірді, бұл бірнеше мәселе тудырды. Ұзын кілтті қажетті тараптарға (қауіпсіз) жеткізу үшін көбірек уақыт қажет, сондықтан кілтті тарату кезінде қателер жиі болады. Сонымен қатар, көптеген пайдаланушылардың ұзақ, әріптік кемелдікті сақтауға шыдамдылығы жоқ, әсіресе уақыт қысымында немесе майдан жағдайында. Мұндай типтегі «соңғы» шифр мұндай «ұзын» кілтті қарапайым үлгіден (мүмкіндігінше автоматты түрде) жасауға болатын шифр болар еді, онда жиілікті санау және статистикалық шабуылдар тиімсіз боларлықтай көптеген алмастыру әліпбилері болар еді. Энигма және жалпы роторлы машиналар осы қажеттілікке жауап берді, себебі олар өте көп әріпті, жай мәтіннің әр әрпі үшін әртүрлі алмастыру әліпбиін пайдаланды және автоматты болды, пайдаланушылардан ерекше қабілеттерді талап етпеді. Олардың хабарларын бұрынғы шифрларға қарағанда бұзу әлдеқайда қиын болды.
In classical cryptography, one of the earliest encryption methods was the simple substitution cipher, where letters in a message were systematically replaced using some secret scheme. Monoalphabetic substitution ciphers used only a single replacement scheme — sometimes termed an "alphabet"; this could be easily broken, for example, by using frequency analysis. Somewhat more secure were schemes involving multiple alphabets, polyalphabetic ciphers. Because such schemes were implemented by hand, only a handful of different alphabets could be used; anything more complex would be impractical. However, using only a few alphabets left the ciphers vulnerable to attack. The invention of rotor machines mechanised polyalphabetic encryption, providing a practical way to use a much larger number of alphabets. The earliest cryptanalytic technique was frequency analysis, in which letter patterns unique to every language could be used to discover information about the substitution alphabet(s) in use in a mono alphabetic substitution cipher. For instance, in English, the plaintext letters E, T, A, O, I, N and S, are usually easy to identify in ciphertext on the basis that since they are very frequent, their corresponding ciphertext letters will also be as frequent. In addition, bigram combinations like NG, ST and others are also very frequent, while others are rare indeed (Q followed by anything other than U for instance). The simplest frequency analysis relies on one ciphertext letter always being substituted for a plaintext letter in the cipher: if this is not the case, deciphering the message is more difficult. For many years, cryptographers attempted to hide the telltale frequencies by using several different substitutions for common letters, but this technique was unable to fully hide patterns in the substitutions for plaintext letters. Such schemes were being widely broken by the 16th century. In the mid 15th century, a new technique was invented by Alberti, now known generally as polyalphabetic ciphers, which recognised the virtue of using more than a single substitution alphabet; he also invented a simple technique for "creating" a multitude of substitution patterns for use in a message. Two parties exchanged a small amount of information (referred to as the key) and used it to create many substitution alphabets, and so many different substitutions for each plaintext letter over the course of a single plaintext. The idea is simple and effective, but proved more difficult to use than might have been expected. Many ciphers were only partial implementations of Alberti's, and so were easier to break than they might have been (e. g. the Vigenère cipher). Not until the 1840s (Babbage) was any technique known which could reliably break any of the polyalphabetic ciphers. His technique also looked for repeating patterns in the ciphertext, which provide clues about the length of the key. Once this is known, the message essentially becomes a series of messages, each as long as the length of the key, to which normal frequency analysis can be applied. Charles Babbage, Friedrich Kasiski, and William F. Friedman are among those who did most to develop these techniques. Cipher designers tried to get users to use a different substitution for every letter, but this usually meant a very long key, which was a problem in several ways. A long key takes longer to convey (securely) to the parties who need it, and so mistakes are more likely in key distribution. Also, many users do not have the patience to carry out lengthy, letter perfect evolutions, and certainly not under time pressure or battlefield stress. The 'ultimate' cipher of this type would be one in which such a 'long' key could be generated from a simple pattern (ideally automatically), producing a cipher in which there are so many substitution alphabets that frequency counting and statistical attacks would be effectively impossible. Enigma, and the rotor machines generally, were just what was needed since they were seriously polyalphabetic, using a different substitution alphabet for each letter of plaintext, and automatic, requiring no extraordinary abilities from their users. Their messages were, generally, much harder to break than any previous ciphers.
Механикаландыру
Қарапайым алмастыруды орындау үшін машина жасау оңай. 26 шамға қосылған 26 қосқышы бар электр жүйесінде кез келген қосқыштардың бірі шамдардың біреуін жарықтандырады. Егер әрбір қосқышты пернетақтадағы түймемен байланыстырса, ал шамдар әріптермен белгіленген болса, онда мұндай жүйені шифрлау үшін түймелер мен шамдар арасындағы қосылыстарды таңдауға болады: мысалы, әріпті теру шамның сол әріппен белгіленгенін жандырады. Дегенмен, қосылыстар бекітілген, сондықтан қауіпсіздік деңгейі төмен. Роторлы машиналар әрбір түйме басылғанда қосылыстарды өзгертеді. Қосылыстар ротордың ішіне орналастырылады, содан кейін әрбір әріп басылған сайын тісті дөңгелек арқылы айналады. Осылайша, бірінші рет басылғанда «a» шығарса, келесі рет басылғанда «b» шығуы мүмкін. Пернетақтадағы әрбір әріп ротордың орнын өзгертеді және жаңа алмастыруды қамтамасыз етеді, полиалфавиттік алмастыру шифрын іске асырады. Ротордың көлеміне байланысты, бұл қолмен шифрлаудан қауіпсіз болуы мүмкін. Егер роторда әрбір әріп үшін бір-бірден 26 орын болса, онда барлық хабарламалар 26 әріптен тұратын қайталанатын кілтті пайдаланады. Кілттің өзі (көбінесе ротордың қосылыстарына жасырылған) белгісіз болса да, осы типтегі шифрларды бұзу әдістеріне бұл ақпарат қажет емес. Сондықтан, мұндай бір роторлы машинаны пайдалану оңай болғанымен, ол басқа жартылай полиалфавиттік шифрлау жүйесінен қауіпсіз емес. Бірақ бұл мәселені оңай шешуге болады. Роторларды бірінің қасына бірін тізіп, тісті дөңгелектермен байланыстырыңыз. Бірінші ротор толық айналғаннан кейін, оның жанындағы роторды бір позицияға жылжырыңыз. Енді кілт қайталанатын болмайынша 26 × 26 = 676 әріпті (латын алфавиті үшін) теру қажет, бірақ бұл үшін тек екі әріптен/саннан тұратын кілтті жеткізу жеткілікті. Егер 676 әріптен тұратын кілт жеткіліксіз болса, тағы бір роторды қосуға болады, нәтижесінде 17,576 әріптен тұратын кезең пайда болады. Шифрлауды оңай дешифрлеу үшін кейбір роторлы машиналар, әсіресе «Энигма» машинасы, симметриялық кілт алгоритмін қолданды, яғни бірдей параметрлермен екі рет шифрлау бастапқы хабарламаны қалпына келтіреді (инволюцияға қараңыз).
It is straightforward to create a machine for performing simple substitution. In an electrical system with 26 switches attached to 26 light bulbs, any one of the switches will illuminate one of the bulbs. If each switch is operated by a key on a typewriter, and the bulbs are labelled with letters, then such a system can be used for encryption by choosing the wiring between the keys and the bulb: for example, typing the letter would make the bulb labelled light up. However, the wiring is fixed, providing little security. Rotor machines change the interconnecting wiring with each key stroke. The wiring is placed inside a rotor, and then rotated with a gear every time a letter is pressed. So while pressing the first time might generate a , the next time it might generate a Every letter pressed on the keyboard increments the rotor position and get a new substitution, implementing a polyalphabetic substitution cipher. Depending on the size of the rotor, this may, or may not, be more secure than hand ciphers. If the rotor has only 26 positions on it, one for each letter, then all messages will have a (repeating) key 26 letters long. Although the key itself (mostly hidden in the wiring of the rotor) might not be known, the methods for attacking these types of ciphers don't need that information. So while such a single rotor machine is certainly easy to use, it is no more secure than any other partial polyalphabetic cipher system. But this is easy to correct. Simply stack more rotors next to each other, and gear them together. After the first rotor spins "all the way", make the rotor beside it spin one position. Now you would have to type 26 × 26 = 676 letters (for the Latin alphabet) before the key repeats, and yet it still only requires you to communicate a key of two letters/numbers to set things up. If a key of 676 length is not long enough, another rotor can be added, resulting in a period 17,576 letters long. In order to be as easy to decipher as encipher, some rotor machines, most notably the Enigma machine, embodied a symmetric key algorithm, i. e., encrypting twice with the same settings recovers the original message (see involution).
Өнертабыс
Роторлы машинаның тұжырымы бірнеше өнертапқыштарға дербес түрде шамамен бір уақытта келді. 2003 жылы алғашқы өнертапқыштардың 1915 жылы голландтық екі әскери-теңіз офицері Тео А. ван Хенгель (1875–1939) және Р. П. С. Шпенглер (1875–1955) болғандығы анықталды (De Leeuw, 2003). Бұрын бұл өнертабыс тәуелсіз жұмыс істейтін төрт өнертапқышқа: Эдвард Хеберн, Арвид Дамм, Хьюго Кох және Артур Шербиусқа жатқызылған болатын. АҚШ-та Эдвард Хью Хеберн 1917 жылы бір роторды пайдалана отырып, роторлы машина құрастырды. Ол әскерилерге осындай жүйені, «Хеберн роторлы машинасы» деп аталатынын сату арқылы бай болатынына сенімді болды және бірден бес роторлы машиналардың бірнеше түрін жасады. Дегенмен, оның жетістігі шектеулі болды және ол 1920 жылдары банкротқа ұшырады. 1931 жылы ол АҚШ Әскери-теңіз күштеріне аз ғана машина сатты. Хеберн машиналарында роторларды ашып, сымдарын бірнеше минут ішінде өзгертуге болады, сондықтан бір жаппай өндірілген жүйе көптеген пайдаланушыларға сатылып, олар өздері роторлық кілттерді жасауға мүмкіндік алатын еді. Шифрды түсіндіру үшін роторларды алып тастап, оларды кері бұрып, схеманы өзгерту қажет болды. Хебернге беймәлім, АҚШ Армиясының SIS бөлімінен Уильям Ф. Фридман жүйедегі кемшілікті тез арада көрсетті, бұл оның шифрларын және ұқсас конструкциялық ерекшеліктері бар кез келген машинаның шифрын жеткілікті еңбекпен бұзуға мүмкіндік беретінін дәлелдеді. Роторлы машинаны ойлап тапқан тағы бір ертедегі өнертапқыш – голландиялық Хьюго Кох, ол 1919 жылы роторлы машинаға патент алды. Шамамен сол уақытта Швецияда Арвид Герхард Дамм басқа роторлық конструкцияны ойлап тапты және патенттеді. Алайда, роторлы машинаны 1918 жылы роторлы машинаға патент тапсырған Артур Шербиус танымал етті. Кейіннен Шербиус «Энигма» машинасының дизайнын жасап, оны сатуға шығарды.
The concept of a rotor machine occurred to a number of inventors independently at a similar time. In 2003, it emerged that the first inventors were two Dutch naval officers, Theo A. van Hengel (1875–1939) and R. P. C. Spengler (1875–1955) in 1915 (De Leeuw, 2003). Previously, the invention had been ascribed to four inventors working independently and at much the same time: Edward Hebern, Arvid Damm, Hugo Koch and Arthur Scherbius. In the United States Edward Hugh Hebern built a rotor machine using a single rotor in 1917. He became convinced he would get rich selling such a system to the military, the Hebern Rotor Machine, and produced a series of different machines with one to five rotors. His success was limited, however, and he went bankrupt in the 1920s. He sold a small number of machines to the US Navy in 1931. In Hebern's machines the rotors could be opened up and the wiring changed in a few minutes, so a single mass produced system could be sold to a number of users who would then produce their own rotor keying. Decryption consisted of taking out the rotor(s) and turning them around to reverse the circuitry. Unknown to Hebern, William F. Friedman of the US Army's SIS promptly demonstrated a flaw in the system that allowed the ciphers from it, and from any machine with similar design features, to be cracked with enough work. Another early rotor machine inventor was Dutchman Hugo Koch, who filed a patent on a rotor machine in 1919. At about the same time in Sweden, Arvid Gerhard Damm invented and patented another rotor design. However, the rotor machine was ultimately made famous by Arthur Scherbius, who filed a rotor machine patent in 1918. Scherbius later went on to design and market the Enigma machine.
Энигма машинасы
Ең танымал роторлық шифрлау құрылғысы – Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде қолданылған неміс «Энигма» машинасы, оның бірнеше түрі болды. Стандартты «Энигма» моделі, «Энигма I», үш роторды пайдаланды. Роторлар тізбегінің соңында қосымша, айналмайтын диск – «рефлектор» орналасқан, ол кіретін электрлік сигналды сол жақтағы басқа контактіге қайтаратын және осылайша шифрмәтінді жасау үшін үш роторлық тізбек арқылы «кері шағылыстыратын» болды. Басқа роторлық шифрлау машиналарына сигнал жіберілгенде, ол роторлар арқылы өтіп, екінші жағынан шамдарға жететін. Алайда, «Энигма» да сигнал шамдарға жеткенше дисктер арқылы «кері шағылыстырылатын» еді. Бұл жүйенің артықшылығы – хабарды шешу үшін құрылғыға ештеңе жасаудың қажеті болмады, машина «симметриялық» болды. «Энигма» рефлекторы әріптің өзіне шифрлануына мүмкіндік бермейтін, сондықтан «А» әрпі ешқашан «А» әрпіне айналмайтын. Бұл поляк және кейін британдық мамандарға шифрды бұзуға көмектесті. (Шифрлауды талдау туралы қараңыз.) Шербиус Риттер есімді механикалық инженермен бірігіп, Берлинде «Chiffriermaschinen AG» компаниясын құрды, содан кейін 1923 жылы Бернде, ал 1924 жылы Стокгольмде өткен Дүниежүзілік почта конгресінде «Энигманы» жұртшылыққа көрсетті. 1927 жылы Шербиус Кохтың патенттерін сатып алды, ал 1928 жылы машинаның алдына плагбордты – негізінен айналмауы мүмкін, қолмен қайта сымдалған төртінші роторды қосты. 1929 жылы Шербиус қайтыс болғаннан кейін Вилли Корн «Энигманың» техникалық дамуын басқарды. Басқа да алғашқы роторлық машиналар сияқты, Шербиус коммерциялық сәттілікке жете алмады. Алайда, бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде олардың кодтары бұзылғаны туралы ақпараттарға жауап ретінде, неміс қарулы күштері байланыс жүйесін қамтамасыз ету үшін «Энигманы» қабылдады. Рейхсмарине 1926 жылы «Энигманы» қабылдады, ал неміс армиясы 1928 жыл шамасында басқа бір түрін қолдана бастады. «Энигма» (бірнеше түрінде) – Шербиус компаниясы және оның ізбасары «Heimsoth & Reinke» неміс әскерилеріне және нацистік партияның қауіпсіздік ұйымы SD сияқты мекемелерге жеткізген роторлық машина. Поляктар неміс армиясының «Энигмасын» 1932 жылдың желтоқсанынан бастап, оны пайдалануға бергеннен кейін көп ұзамай бұзды. 1939 жылдың 25 шілдесінде, Гитлердің Польшаға шабуылына бес апта қалғанда, Польша Бас штабының Шифрлау бюросы өзінің «Энигма» шифрлау әдістері мен жабдықтарын француз және британ тараптарымен бөлісті, бұл Польшаның нацистік Германияға қарсы ортақ қорғанысқа қосқан үлесі болды. Дилли Нокс 1937 жылы Испания Азамат соғысы кезінде коммерциялық «Энигма» машинасымен испан ұлтшылдарының хабарламаларын бұзған болатын. Бірнеше айдан кейін, поляктардың әдістерін пайдалана отырып, британдықтар Польшаны немістер басып алғаннан кейін Парижге жеткен Польша Шифрлау бюросының криптологтарымен бірлесіп «Энигма» шифрларын оқи бастады. Поляктар Германия армиясының «Энигмасын» – сонымен қатар Люфтваффе «Энигма» трафигін де – 1940 жылдың мамыр-маусым айларында Франциядағы PC Бруно станциясындағы жұмыс немістердің басып кіруімен тоқтатылғанға дейін бұзуды жалғастырды. Британдықтар «Энигманы» бұзуды жалғастырды және ақырында АҚШ-тың көмегімен жұмысты неміс теңіз күштерінің «Энигма» трафигіне (поляктар соғысқа дейін оқыған) кеңейтті, әсіресе Атлант мұхиты шайқасы кезінде U- қайықтарына және одан.
The most widely known rotor cipher device is the German Enigma machine used during World War II, of which there were a number of variants. The standard Enigma model, Enigma I, used three rotors. At the end of the stack of rotors was an additional, non rotating disk, the "reflector," wired such that the input was connected electrically back out to another contact on the same side and thus was "reflected" back through the three rotor stack to produce the ciphertext. When current was sent into most other rotor cipher machines, it would travel through the rotors and out the other side to the lamps. In the Enigma, however, it was "reflected" back through the disks before going to the lamps. The advantage of this was that there was nothing that had to be done to the setup in order to decipher a message; the machine was "symmetrical". The Enigma's reflector guaranteed that no letter could be enciphered as itself, so an A could never turn back into an A. This helped Polish and, later, British efforts to break the cipher. (See Cryptanalysis of the Enigma.) Scherbius joined forces with a mechanical engineer named Ritter and formed Chiffriermaschinen AG in Berlin before demonstrating Enigma to the public in Bern in 1923, and then in 1924 at the World Postal Congress in Stockholm. In 1927 Scherbius bought Koch's patents, and in 1928 they added a plugboard, essentially a non rotating manually rewireable fourth rotor, on the front of the machine. After the death of Scherbius in 1929, Willi Korn was in charge of further technical development of Enigma. As with other early rotor machine efforts, Scherbius had limited commercial success. However, the German armed forces, responding in part to revelations that their codes had been broken during World War I, adopted the Enigma to secure their communications. The Reichsmarine adopted Enigma in 1926, and the German Army began to use a different variant around 1928. The Enigma (in several variants) was the rotor machine that Scherbius's company and its successor, Heimsoth & Reinke, supplied to the German military and to such agencies as the Nazi party security organization, the SD. The Poles broke the German Army Enigma beginning in December 1932, not long after it had been put into service. On July 25, 1939, just five weeks before Hitler's invasion of Poland, the Polish General Staff's Cipher Bureau shared its Enigma decryption methods and equipment with the French and British as the Poles' contribution to the common defense against Nazi Germany. Dilly Knox had already broken Spanish Nationalist messages on a commercial Enigma machine in 1937 during the Spanish Civil War. A few months later, using the Polish techniques, the British began reading Enigma ciphers in collaboration with Polish Cipher Bureau cryptologists who had escaped Poland, overrun by the Germans, to reach Paris. The Poles continued breaking German Army Enigma—along with Luftwaffe Enigma traffic—until work at Station PC Bruno in France was shut down by the German invasion of May–June 1940. The British continued breaking Enigma and, assisted eventually by the United States, extended the work to German Naval Enigma traffic (which the Poles had been reading before the war), most especially to and from U boats during the Battle of the Atlantic.
Әртүрлі машиналар
Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде (ЕДЖС) немістер де, одақтастар да қосымша роторлы машиналар жасады. Немістер Lorenz SZ 40/42 және Siemens және Halske T52 машиналарын Baudot кодын қолданатын телепринтер трафигін шифрлау үшін пайдаланды; бұл трафик одақтастарға «Fish» деп белгілі болды. Одақтастар Typex (британдық) және SIGABA (американдық) машиналарын әзірледі. Соғыс жылдары швейцариялықтар Enigma машинасының жетілдірілген нұсқасын жасауды бастады, ол NEMA машинасы деп аталды және ЕДЖС аяқталғаннан кейін қолдануға берілді. Роторлары көлденең орналасқан жапондық Enigma машинасының да нұсқасы болды, бірақ ол ешқашан пайдалануға енгізілмеді. Жапондық PURPLE машинасы роторлы машина емес, электрлік қадамдық коммутаторларға негізделген, бірақ тұжырымдамалық тұрғыдан ұқсас болды. Роторлы машиналар компьютерлік дәуірде де қолданыла берді. KL 7 (ADONIS) – 8 роторлы шифрлау машинасы, 1950 жылдан 1980 жылға дейін АҚШ және оның одақтастары тарапынан кеңінен қолданылды. KL 7 машинасымен шифрланған соңғы канадалық хабарлама 1983 жылдың 30 маусымында жіберілді. Кеңес Одағы мен оның одақтастары 1970 жылдарға дейін «Фиалка» деп аталған 10 роторлы машинаны пайдаланды. 2002 жылы Нидерландыда тұратын Татяна ван Варк «Криптограф» деп аталатын бірегей роторлы машинаны құрастырды. Бұл ерекше құрылғы Enigma машинасынан шабыттанды, бірақ 40 нүктелі роторларды қолданады, олар әріптерді, сандарды және кейбір тыныш белгілерді шифрлеуге мүмкіндік береді; әр роторда 509 бөлік бар. Роторлы машинаның бағдарламалық қамтамасыздылуы UNIX операциялық жүйелерінің ерте нұсқаларындағы крипто командасының бір бөлігі ретінде қолданылды. Бұл бағдарламалық қамтамасыздылу криптографиялық әзірлемелерді қару ретінде жіктеген АҚШ экспорттық ережелерін бұзған алғашқы бағдарламалардың бірі болды.
During World War II (WWII), both the Germans and Allies developed additional rotor machines. The Germans used the Lorenz SZ 40/42 and Siemens and Halske T52 machines to encipher teleprinter traffic which used the Baudot code; this traffic was known as Fish to the Allies. The Allies developed the Typex (British) and the SIGABA (American). During the War the Swiss began development on an Enigma improvement which became the NEMA machine which was put into service after World War II. There was even a Japanese developed variant of the Enigma in which the rotors sat horizontally; it was apparently never put into service. The Japanese PURPLE machine was not a rotor machine, being built around electrical stepping switches, but was conceptually similar. Rotor machines continued to be used even in the computer age. The KL 7 (ADONIS), an encryption machine with 8 rotors, was widely used by the U. S. and its allies from the 1950s until the 1980s. The last Canadian message encrypted with a KL 7 was sent on June 30, 1983. The Soviet Union and its allies used a 10 rotor machine called Fialka well into the 1970s. A unique rotor machine called the Cryptograph was constructed in 2002 by Netherlands based Tatjana van Vark. This unusual device is inspired by Enigma, but makes use of 40 point rotors, allowing letters, numbers and some punctuation; each rotor contains 509 parts. A software implementation of a rotor machine was used in the crypt command that was part of early UNIX operating systems. It was among the first software programs to run afoul of U. S. export regulations which classified cryptographic implementations as munitions.