Введение

Советская шифровальная машина
Шифровальная машина

В криптографии, Fialka (M 125) – название советской шифровальной машины времён холодной войны. Это роторная машина, использующая 10 роторов, каждый из которых имеет 30 контактов и механические штыри для управления шагом. Также используется механизм перфокарт. «Фиалка» – это «фиолетовый» по-русски. Информация об этой машине была крайне ограничена до примерно 2005 года, поскольку устройство держалось в секрете. Fialka оснащена пятиканальным считывателем бумажной ленты, расположенным с правой стороны в передней части машины, а также перфоратором и механизмом печати на ленте, находящимися сверху. Ввод ключа в машину осуществляется с помощью перфокарт, расположенных с левой стороны. Fialka требует питания 24 В постоянного тока и поставляется с отдельным блоком питания, принимающим напряжение от 100 до 250 В переменного тока, 50–400 Гц посредством внешнего переключателя. Роторы машины маркированы кириллическими символами, что требует 30 точек на каждом роторе, в отличие от многих сопоставимых западных машин с 26-контактными роторами, соответствующими латинскому алфавиту. Клавиатура, по крайней мере, в экземплярах восточногерманского производства, имела как кириллические, так и латинские обозначения. Известно как минимум две версии: M 125 MN и M 125 3MN. M 125 MN оснащена печатающим колесом, способным обрабатывать как латинские, так и кириллические буквы. M 125 3MN имела отдельные печатающие колеса для латинского и кириллического алфавитов. M 125 3MN предлагала три режима: одиночный сдвиг букв, двойной сдвиг с буквами и символами, а также только цифры, для использования с шифровальными книгами и для многократного шифрования числовых шифров.

Меры по предотвращению утечки информации

Факторы, влияющие на проектирование различных криптографических устройств, могут приводить к физической утечке информации, способной в различной степени скомпрометировать безопасность системы. Это явление обычно известно как утечка по сторонним каналам или TEMPEST. Далее описываются соответствующие меры противодействия, принятые при проектировании Fialka.

Устройство питания

Фиалка потребляет разный ток в зависимости от того, какая (5-битная) закодированная буква печатается или пробивается на бумаге. Если бы блок питания был подключен к электросети, у подслушивающего была бы возможность заметить небольшие колебания напряжения. Чтобы замаскировать любые колебания напряжения, поступающего из сети, от машины "Фиалка" к блоку питания (PSU) передавался кабель данных, указывающий, какая буква выводится, что позволяло блоку питания компенсировать различные нагрузки. Блок питания был разработан с компенсационной схемой, включающей пять искусственных нагрузочных резисторов, которые активировались в зависимости от сигнала с кабеля обратной связи. Кроме того, блок питания вводит мощный шумовой сигнал в линию электропитания, чтобы дополнительно скрыть любые оставшиеся помехи или переходные процессы, которые могли бы скомпрометировать шифр.

Сравнение с другими роторными машинами

Дизайн Fialka основан на современных роторных шифровальных машинах, таких как Enigma, швейцарская NEMA и американская KL 7. NEMA имела всего 5 электрических роторов, в то время как в Fialka их 10, и, кроме того, в NEMA отсутствовал коммутатор с перфокартами или эквивалент, например, панель соединений. Fialka наиболее сопоставима с американской KL 7, которая имеет восемь электрических роторов и также не имеет коммутатора, но переключатель перестановки клавиш в Fialka устранил необходимость в рефлекторе (который оказался уязвимостью в системе Enigma).