Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Польское дешифровальное устройство
польское дешифровальное устройство
Polish decryption device
the Polish decryption device
Бомба, или bomba kryptologiczna (по-польски «бомба» или «криптологическая бомба»), — это специализированная машина, разработанная около октября 1938 года криптологом Польского шифровального бюро Марианом Реевским для взлома шифров немецкой машины Enigma.
The bomba, or bomba kryptologiczna (Polish for "bomb" or "cryptologic bomb"), was a special purpose machine designed around October 1938 by Polish Cipher Bureau cryptologist Marian Rejewski to break German Enigma machine ciphers.
Этимология
Как машина получила название "бомба", остаётся предметом интереса и спекуляций. Одна из теорий, скорее всего, апокрифическая, возникла у польского инженера и армейского офицера Тадеуша Лисицкого (который знал Реевского и его коллегу Генрика Зыгальского в военное время в Великобритании, но никогда не был связан с Бюро шифров). Он утверждал, что Ежи Рожицкий (младший из трёх криптологов, работавших с "Энигмой", и погибший при крушении средиземноморского пассажирского судна в январе 1942 года) назвал машину "бомбой" по аналогии с десертом из мороженого с таким же названием. Эта история кажется маловероятной, поскольку Лисицкий не знал Рожицкого. Сам Реевский утверждал, что устройство было названо "бомбой" "за неимением лучшего названия". Вероятно, наиболее правдоподобное объяснение даёт техник Бюро шифров Чеслав Бетлевский: работники B. S. 4, немецкого отдела Бюро шифров, прозвали машину "бомбой" (также, альтернативно, "стиральной машиной" или "отжимом") из-за характерного приглушённого шума, который она издавала во время работы. В сверхсекретном отчёте армии США от 15 июня 1945 года говорится:
How the machine came to be called a "bomb" has been an object of fascination and speculation. One theory, most likely apocryphal, originated with Polish engineer and army officer Tadeusz Lisicki (who knew Rejewski and his colleague Henryk Zygalski in wartime Britain but was never associated with the Cipher Bureau). He claimed that Jerzy Różycki (the youngest of the three Enigma cryptologists, and who had died in a Mediterranean passenger ship sinking in January 1942) named the "bomb" after an ice cream dessert of that name. This story seems implausible, since Lisicki had not known Różycki. Rejewski himself stated that the device had been dubbed a "bomb" "for lack of a better idea". Perhaps the most credible explanation is given by a Cipher Bureau technician, Czesław Betlewski: workers at B. S. 4, the Cipher Bureau's German section, christened the machine a "bomb" (also, alternatively, a "washing machine" or a "mangle") because of the characteristic muffled noise that it produced when operating. A top secret U. S. Army report dated 15 June 1945 stated:
"Для ускорения решения используется машина под названием "бомба". Первая машина была построена поляками и представляла собой ручную многократную машину-"Энигму". Когда находилось возможное решение, часть механизма падала с машины на пол с громким звуком. Отсюда и название "бомба". Вышеупомянутое описание польской "бомбы" армией США является расплывчатым и неточным, что очевидно из описания устройства в конце второго абзаца раздела "История" ниже: "Каждая бомба по сути представляла собой электрически управляемый агрегат из шести "Энигм"". Определение решения не предполагало разборки устройства ("отпадающей части").
A machine called the "bombe" is used to expedite the solution. The first machine was built by the Poles and was a hand operated multiple enigma machine. When a possible solution was reached a part would fall off the machine onto the floor with a loud noise. Hence the name "bombe". The U. S. Army's above description of the Polish bomba is both vague and inaccurate, as is clear from the device's description at the end of the second paragraph of the "History" section, below: "Each bomb essentially constituted an electrically powered aggregate of six Enigmas " Determination of a solution involved no disassembly ("a part fall[ing] off") of the device.
Предыстория
Немецкая Энигма использовала комбинационный ключ для управления работой машины: порядок роторов, какие роторы устанавливать, положение колец для каждого ротора, начальные установки для каждого ротора и настройки коммутационной панели (штекера). Установки роторов задавались триграммами (например, "NJR"), указывающими, как оператор должен был настроить машину. Немецким операторам Энигмы выдавались списки этих ключей, по одному ключу на каждый день. Однако, для дополнительной безопасности, каждое отдельное сообщение шифровалось с использованием дополнительной модификации ключа. Оператор случайным образом выбирал триграмму для установки роторов для каждого сообщения (например, "PDN"). Этот ключевой триграмм вводился дважды ("PDNPDN") и шифровался, используя дневной ключ (все остальные настройки). Затем оператор переводил свою машину в состояние, соответствующее ключевому триграмму, который и использовался для шифрования остальной части сообщения. Поскольку конфигурация роторного набора Энигмы менялась при каждом нажатии клавиши, повторение не было бы очевидным в шифротексте, так как одни и те же символы открытого текста шифровались бы в разные символы шифротекста. (Например, "PDNPDN" могло превратиться в "ZRSJVL".) Эта процедура, казавшаяся немцам достаточно безопасной, тем не менее являлась серьезной криптографической ошибкой, поскольку первые сведения о шифровании Энигмы можно было получить, анализируя, как одна и та же строка символов шифровалась по-разному дважды подряд.
The German Enigma used a combination key to control the operation of the machine: rotor order, which rotors to install, which ring setting for each rotor, which initial setting for each rotor, and the settings of the stecker plugboard. The rotor settings were trigrams (for example, "NJR") to indicate the way the operator was to set the machine. German Enigma operators were issued lists of these keys, one key for each day. For added security, however, each individual message was encrypted using an additional key modification. The operator randomly selected a trigram rotor setting for each message (for example, "PDN"). This message key would be typed twice ("PDNPDN") and encrypted, using the daily key (all the rest of those settings). At this point each operator would reset his machine to the message key, which would then be used for the rest of the message. Because the configuration of the Enigma's rotor set changed with each depression of a key, the repetition would not be obvious in the ciphertext since the same plaintext letters would encrypt to different ciphertext letters. (For example, "PDNPDN" might become "ZRSJVL.") This procedure, which seemed reasonably secure to the Germans, was nonetheless a cryptographic malpractice, since the first insights into Enigma encryption could be inferred from seeing how the same character string was encrypted differently two times in a row.
История
Польский математик и криптолог Мариан Реевский, используя знание о том, что первые три буквы сообщения совпадали со вторыми тремя, смог определить внутреннюю проводку машины «Энигма» и, таким образом, восстановить логическую структуру устройства. Известно было лишь об общих характеристиках машины, исходя из коммерческого варианта «Энигмы», который немцы использовали для дипломатической связи. Военные версии существенно отличались и представляли собой совершенно новую проблему. Выполнив эту работу, всё ещё требовалось проверять каждый из потенциальных суточных ключей для расшифровки сообщения (то есть «шифротекста»). Учитывая многотысячное количество таких возможных ключей и растущую сложность машины «Энигма» и процедур её настройки, эта задача становилась всё более сложной. Чтобы механизировать и ускорить процесс, Реевский, гражданский математик, работавший в Шифровальном бюро Генерального штаба Польши в Варшаве, изобрел «bomba kryptologiczna» (криптологическую бомбу), предположительно в октябре 1938 года. Каждая бомба (шесть было построено в Варшаве для Шифровального бюро до сентября 1939 года) по сути представляла собой электрически управляемый агрегат из шести машин «Энигма» и заменяла работу примерно ста человек. Метод бомбы, как и более ранний польский метод «гриль», основывался на том, что соединения в коммутаторе («плагборде») не меняли все буквы. Однако, если метод «гриль» требовал неизменных пар букв, то метод бомбы требовал лишь неизменных букв. Следовательно, его можно было применять даже при количестве подключений в разъёме от пяти до восьми. К середине ноября 1938 года бомбы были готовы, и восстановление суточных ключей теперь занимало около двух часов. До 25 июля 1939 года поляки взламывали сообщения «Энигмы» более шести с половиной лет, не сообщая об этом своим французским и британским союзникам. 15 декабря 1938 года были введены два новых ротора, IV и V (три из пяти роторов выбирались для использования в машине одновременно). Как написал Реевский в критике приложения 1, тома 1 (1979) официальной истории британской разведки во Второй мировой войне, «мы быстро обнаружили [схемы соединений] внутри [новых роторов], но [их] введение [ ] увеличило количество возможных последовательностей роторов с 6 до 60 [ ] и, следовательно, в десять раз увеличило объём работы по поиску ключей. Таким образом, изменение было не качественным, а количественным. Нам пришлось бы значительно увеличить штат для работы с бомбами, для изготовления перфокарт (сейчас требовалось 60 серий по 26 листов в каждой, тогда как до встречи 25 июля 1939 года у нас было готово только две такие серии) и для обработки этих карт». Гарри Хинсли предположил в «Британской разведке во Второй мировой войне», что поляки решили поделиться своими методами и оборудованием для взлома «Энигмы» с французами и британцами в июле 1939 года, поскольку столкнулись с непреодолимыми техническими трудностями. Реевский отверг это утверждение: «Нет, не [криптологические] трудности побудили нас к сотрудничеству с англичанами и французами, а лишь ухудшающаяся политическая ситуация. Если бы у нас не было никаких трудностей, мы бы всё равно, или даже тем более, поделились своими достижениями с нашими союзниками в качестве нашего вклада в борьбу против Германии».
Using the knowledge that the first three letters of a message were the same as the second three, Polish mathematician–cryptologist Marian Rejewski was able to determine the internal wiring of the Enigma machine and thus to reconstruct the logical structure of the device. Only general traits of the machine were suspected, from the example of the commercial Enigma variant, which the Germans were known to have been using for diplomatic communications. The military versions were sufficiently different to present an entirely new problem. Having done that much, it was still necessary to check each of the potential daily keys to break an encrypted message (i. e., a "ciphertext"). With many thousands of such possible keys, and with the growing complexity of the Enigma machine and its keying procedures, this was becoming an increasingly daunting task. In order to mechanize and speed up the process, Rejewski, a civilian mathematician working at the Polish General Staff's Cipher Bureau in Warsaw, invented the "bomba kryptologiczna" (cryptologic bomb), probably in October 1938. Each bomb (six were built in Warsaw for the Cipher Bureau before September 1939) essentially constituted an electrically powered aggregate of six Enigmas and took the place of some one hundred workers. The bomb method was based, like the Poles' earlier "grill" method, on the fact that the plug connections in the commutator ("plugboard") did not change all the letters. But while the grill method required unchanged pairs of letters, the bomb method required only unchanged letters. Hence it could be applied even though the number of plug connections in this period was between five and eight. In mid November 1938, the bombs were ready, and the reconstructing of daily keys now took about two hours. Up to July 25, 1939, the Poles had been breaking Enigma messages for over six and a half years without telling their French and British allies. On December 15, 1938, two new rotors, IV and V, were introduced (three of the now five rotors being selected for use in the machine at a time). As Rejewski wrote in a 1979 critique of appendix 1, volume 1 (1979), of the official history of British Intelligence in the Second World War, "we quickly found the [wirings] within the [new rotors], but [their] introduction [ ] raised the number of possible sequences of drums from 6 to 60 [ ] and hence also raised tenfold the work of finding the keys. Thus the change was not qualitative but quantitative. We would have had to markedly increase the personnel to operate the bombs, to produce the perforated sheets (60 series of 26 sheets each were now needed, whereas up to the meeting on July 25, 1939, we had only two such series ready) and to manipulate the sheets." Harry Hinsley suggested in British Intelligence in the Second World War that the Poles decided to share their Enigma breaking techniques and equipment with the French and British in July 1939 because they had encountered insuperable technical difficulties. Rejewski rejected this: "No, it was not [cryptologic] difficulties [ ] that prompted us to work with the British and French, but only the deteriorating political situation. If we had had no difficulties at all we would still, or even the more so, have shared our achievements with our allies as our contribution to the struggle against Germany."