Enigma şifrəsi İkinci Dünya Müharibəsi zamanı almanlar tərəfindən istifadə edilən sahə şifrəsi idi. Enigma tarixin ən məşhur şifrələmə maşınlarından biridir. İlk Enigma maşını Birinci Dünya Müharibəsinin sonunda Alman mühəndisi Artur Şerbius tərəfindən icad edilmişdir. O, 1920-ci illərin əvvəllərindən kommersiya məqsədləri üçün istifadə olunur və həmçinin İkinci Dünya Müharibəsindən əvvəl və Almaniya da daxil olmaqla bir sıra ölkələrin hərbi və hökumət xidmətləri tərəfindən kodlaşdırılmış mesajların ötürülməsi üçün istifadə olunurdu. Bir çox fərqli Enigma modeli istehsal edilmişdir, lakin Alman hərbi modeli və Alman "Enigma" şifrəsi ən məşhur və müzakirə olunanlardır.
İkinci Dünya Müharibəsi zamanı Enigma şifrəsini sındırmaq
Bəzi tarixçilər Enigma şifrəsinin qırılmasının İkinci Dünya Müharibəsi zamanı Müttəfiq güclərin ən mühüm qələbəsi olduğuna inanırlar. Enigma maşını mesajları kodlaşdırmağın milyardlarla yoluna icazə verdi, bu da İkinci Dünya Müharibəsi zamanı digər ölkələr üçün Alman kodlarını pozmağı inanılmaz dərəcədə çətinləşdirdi. Bir müddət kod toxunulmaz görünürdü. Sonra Alan Turing vədigər tədqiqatçılar Enigma kodunun tətbiqində bir neçə qüsurdan istifadə etdilər və Alman kod kitablarına giriş əldə etdilər, bu da onlara Bombe adlı maşın yaratmağa imkan verdi. Enigmanın ən çətin versiyalarını sındırmağa kömək etdi. Polşa 2007-ci ildə Enigma şifrəsinin pozulmasının 75 illiyi şərəfinə sikkə buraxdı - şimal qızılından 2 zloti. Mərkəzdə Polşanın gerbi, dairədə isə Enigma çarxı var.
Müttəfiqlər üçün şifrəni pozmağın mənası
Bəzi tarixçilər Enigma hackinin İkinci Dünya Müharibəsi zamanı Müttəfiq Güclərin yeganə ən mühüm qələbəsi olduğuna inanırlar. Müttəfiqlər almanlardan deşifrə etdikləri məlumatlardan istifadə edərək bir çox hücumların qarşısını ala bildilər. Ancaq mesajları deşifrə etmək üçün bir yol tapdıqlarına dair şübhələrdən qaçmaq üçün Müttəfiqlər onları dayandırmaq üçün biliyə malik olmasına baxmayaraq, bəzi hücumlara icazə verməli oldular. Bu, 2014-cü ildə nümayiş olunan "İmitasiya Oyunu" filmində təsvir edilmişdir.
Maşın "Enigma": təsvir, komponentlər
Enigma maşını klaviatura, lövhə, rotorlar və daxili elektron sxemlər daxil olmaqla bir neçə hissədən ibarətdir. Onlardan bəziləri əlavə xüsusiyyətlərə malikdir. Şifrələnmiş mesajlar deşifrə edildikdə aydın bir cümləyə çevrilən hərflər toplusu idi. Enigma maşınları əvəzedici şifrələmə formasından istifadə edir. Əvəzetmə şifrələməsi mesajları kodlaşdırmağın sadə yoludur, lakin belə kodları pozmaq kifayət qədər asandır. Lakin Enigma maşını düzgün rotorun irəliləməsi üçün hazırlanmışdırenter düyməsini basdıqdan dərhal sonra bir mövqe. Beləliklə, hərflərin şifrələnməsi əslində rotorlar AAA-dan əvvəlki vəziyyətdə olduqda başlayır. Adətən bu mövqe AAZ-dır.
Enigma şifrəsi necə işləyir
Əvəzetmə şifrələmə sxeminin sadə nümunəsi Sezar şifrəsidir. Bu əlifbanın hər hərfinin yerini dəyişməkdən ibarətdir. Məsələn, 3 yer dəyişdirildikdə, A hərfi G-nin yerini tutacaq. Amma Enigma maşın şifrəsi, şübhəsiz ki, sadə Sezar şifrəsindən qat-qat güclü idi. Onlar əvəzedici şifrələrin bir formasından istifadə edirlər, lakin hər dəfə hərf digərinə uyğunlaşdırıldıqda bütün kodlaşdırma sxemi dəyişdi. Enigma şifrələrinin variantları - aşağıdakı fotoda.
Hər düyməni basdıqdan sonra rotorlar hərəkət edir və cərəyanı fərqli bir yolla başqa bir açıq məktuba yönəldir. Beləliklə, birinci düymə vuruşu üçün bir kodlaşdırma, ikinci düymə vuruşu üçün isə başqa bir kodlaşdırma yaradılır. Bu, mümkün kodlaşdırma seçimlərinin sayını xeyli artırır, çünki Enigma maşınında hər dəfə düymə basılanda rotorlar fırlanır və kod dəyişir.
Enigma maşınının prinsipi
Klaviaturada düymə basıldıqda, bir və ya bir neçə rotor bir hərfi digəri kimi kodlaşdıracaq yeni rotor konfiqurasiyası yaratmaq üçün hərəkət edir. Cərəyan maşından keçir və çıxış məktubunu göstərmək üçün lampa lövhəsindəki bir işıq yanır. Enigma şifrəsinin nümunəsi belə görünür: əgər P düyməsi sıxılırsa və Enigma maşını bu hərfi A kimi kodlayırsa,lampa paneli A işığını işıqlandıracaq. Enigma operatorları hər ay hansı parametrlərin istifadə olunacağını göstərən kod kitabları alırdılar.
Şifrələmə sxemi
Dövrə on naqildən ibarət köhnə telefon patch panelinə bənzəyirdi, hər naqildə iki ucu prize qoşula bilər. Hər bir fiş teli telin bir ucunu bir hərf yuvasına, digər ucunu isə digər hərflə birləşdirərək iki hərfi birləşdirə bilər. Cütlükdəki iki hərf bir-birini dəyişdirəcək, beləliklə, B G-yə qoşularsa, G B, B isə G olur. Bu, ordu üçün əlavə şifrələmə qatını təmin edir.
Mesaj kodlaması
Hər maşın rotorunda 2626 rəqəm və ya hərf var. Enigma maşını eyni anda üç rotordan istifadə edə bilər, lakin bunlar beş dəstdən dəyişdirilə bilər, nəticədə minlərlə mümkün konfiqurasiya yaranır. Enigma şifrəsinin "açarı" bir neçə elementdən ibarətdir: rotorlar və onların sırası, onların ilkin mövqeləri və yerdəyişmə sxemi. Fərz edək ki, rotorlar soldan sağa doğru hərəkət edir və A hərfi şifrələnməlidir, onda A hərfi şifrələndikdə, hər rotor öz orijinal mövqeyində olur - AAA. Rotorlar soldan sağa hərəkət etdikcə, A simvolu ilk olaraq üçüncüdən keçəcək. Hər bir rotor dəyişdirmə əməliyyatını yerinə yetirir. Buna görə də, A simvolu üçüncüdən keçdikdən sonra B kimi çıxır. İndi B hərfi ikinci rotordan daxil edilir, burada J ilə əvəz olunur və birincidə J Z ilə dəyişdirilir. Enigma şifrəsi keçəndən sonrabütün rotorlardan keçərək deflektora keçir və başqa sadə dəyişdirmədən keçir.
Mesajların şifrəsini açmaq üçün açar
Reflektordan çıxdıqdan sonra mesaj əks istiqamətdə rotorlar vasitəsilə göndərilir və əks dəyişdirmə tətbiq edilir. Bundan sonra A simvolu U-ya çevriləcək. Halqada olan hər bir rotorun əlifbası var, ona görə də operator müəyyən ardıcıllığı təyin edə bilər. Məsələn, operator D hərfini göstərmək üçün birinci rotoru, K hərfini göstərmək üçün ikincini, P hərfini göstərmək üçün üçüncü yuvanı döndərə bilər. Mesajı yazmağa başlayanda göndərənin maşınında üç rəqəm və ya hərfdən ibarət ilkin dəst göstərilir., alıcı eyni Enigma maşınını ilkin göndərici parametrlərinə təyin etməklə onu deşifrə edə bilər.
Enigma şifrələmə metodunun çatışmazlıqları
Enigma şifrəsinin əsas çatışmazlığı məktubun heç vaxt olduğu kimi kodlaşdırıla bilməməsi idi. Başqa sözlə, A heç vaxt A kimi kodlaşdırılmayacaq. Bu Enigma kodunda böyük bir qüsur idi, çünki o, mesajların şifrəsini açmaq üçün istifadə edilə bilən bir məlumatı təmin edirdi. Əgər dekoderlər mesajda görünə biləcək söz və ya ifadəni təxmin edə bilsələr, bu məlumat onlara kodu deşifrə etməyə kömək edərdi. Almanlar həmişə hava mesajını əvvəlində göndərdiklərindən və adətən mesajın sonunda ənənəvi salamları olan bir ifadə əlavə etdikləri üçün, təqribən ifadələr tapıldı.açmaq üçün dekoderlər.
Alan Turing və Gordon Welchmanın avtomobili
Alan Turing və Gordon Welchman, Enigma ilə kodlanmış mesajı 20 dəqiqədən az müddətdə deşifrə etmək üçün elektrik dövrəsindən istifadə edən Bombe adlı maşın hazırladılar. Bombe maşını verilmiş kodlu mesajı göndərmək üçün istifadə edilən rotor parametrlərini və Enigma maşın dövrəsini müəyyən etməyə cəhd etdi. Standart İngilis Bombe avtomobili bir-birinə bağlanmış 36 Enigma avtomobili idi. Beləliklə, o, eyni anda bir neçə Enigma maşınını modelləşdirdi.
Bomba necə görünürdü
Əksər Enigma maşınlarında üç rotor var idi və Bombe-dəki Enigma simulyatorlarının hər birində hər rotor üçün bir olmaqla üç baraban var idi. Bombe-nin nağaraları simulyasiya etdikləri rotorla uyğunlaşmaq üçün rəng kodlu idi. Barabanlar elə qurulmuşdu ki, üçünün üstü Enigma-nın sol rotorunu, ortası orta rotoru, alt hissəsi isə sağ rotoru simulyasiya edir. Üst çarxların hər tam fırlanması üçün orta çarxlar bir mövqe artırıldı, eyni şey orta və aşağı çarxlarda da baş verdi və mövqelərin ümumi sayını 3 rotorlu Enigma maşınının 17.576 mövqeyinə çatdırdı.
Dekoder işi
Hər rotor konfiqurasiyası üçün barabanların hər döngəsində Bombe maşını dövrə quraşdırması haqqında fərziyyə irəli sürdü, məsələn, A-nın Z-yə qoşulması. Əgər fərziyyə yalan olarsa, maşın rədd edildi və bir daha istifadə etmədi və yoxlamağa vaxt sərf etmədibunlardan hər hansı biri sonra. Bombe maşını rotor mövqelərini dəyişdi və yeni bir təxmin seçdi və qənaətbəxş tənzimləmə tənzimləməsi görünənə qədər bu prosesi təkrarlayır. Əgər maşın A-nın Z-yə qoşulduğunu “təxmin edirdisə”, o zaman B-nin E-yə qoşulmalı olduğunu başa düşdü və s. Test ziddiyyətlə nəticələnməsə, maşın dayanacaq və dekoder mesajın açarı kimi seçilmiş konfiqurasiyadan istifadə edəcək.
