magier.ru


ENIGMA. Как союзники взламывали код лучшей шифровальной машины Второй мировой.


Немецкие шифровальщики на узле связи танковой дивизии.

Шифровальная машина Enigma широко использовалась в нацистской Германии и, в частности, в ходе Второй мировой войны. В довоенное время она использовалась в основном для передачи зашифрованных сообщений тайных служб, полиции и СС. 

Свое название "Enigma" получила от греческого слова "Загадка".
Enigma была разработана и запатентована немецким инженером Артуром Шербиусом в 
1918 г. К новому изобретению проявили огромный интерес военные и тайные службы, которые после смерти изобретателя  создали специальную компанию по выпуску этих машин. По оценке специалистов за все время Второй мировой войны было выпущено более 30.000 машин, по другим оценкам - свыше 200.000. Enigma выпускалась в различных вариантах и исполнениях, среди которых наиболее распространенным была модель 
"Enigma-1, активно использовавшаяся сначала Рейсхвером, а затем Вермахтом. 
Вес машины составлял около 10 кг при размерах  310 х  255 х 130 мм. Внешне Enigma была весьма схожа с пишущей машинкой, содержащей тастатуру, набор валов и панель индикаторных ламп. Сердцем машины являлся набор валов. 

Enigma была для своего времени тероретически и практически весьма надежной машиной. Немцы полностью доверяли ее возможностям. Именно это стало их роковой  ошибкой. 
Специалисты и ученые из Франции, США, Польши и Англии всерьез занялись вопросом взлома кода шифровальной машины. Существенные работы в этом направлении были произведены, в частности, криптологами Польши и Англии. Сам проект взлома кода получил кодовое название ULTRA. 

Польские математики, считавшиеся в то время одними из лучших в мире, еще до начала Второй мировой войны осознавали важность Энигмы как основы немецкой шифровальной техники. По этой причине еще в 1928 г. в Польше было создано специальное армейское подразделение, которое занималось лишь вопросами дешифрования передваемых с помощью Энигмы сообщений. 
За четре года не было достигнуто ни одного положительного результата. Создавалось впечатление, что зашифрованные сообщение не поддаются расшифровке.  Только в 1932 г. математику Мариану Реевски и его сотрудникам удалось взломать первое сообщение Энигмы.
Приниц работы машины предполагал, что перед ее использованием шифровальщик выбирал определенное исходное позиционирование валов. Передача каждого нового сообщения предполагала обязательную необходимость нового позиционирования комплекта валов. Со временем немецкие шифровальщики обленились настолько, что  использовали первоначально выставленное позиционирование валов в течение целого дня. Это привело к тому, что каждое новое сообщение в этот день начиналось с одних и тех же первых шести букв. Это заметил Реевски, который исследовал каждое перехваченное переданное немцами сообщение. Он прекрасно разбирался в устройстве машины, поскольку сразу после ее пантентования ее можно было свободно купить, и сразу понял связь между одинаковыми буквами и исходным позиционированием валов. После еще более тщательной проработки проблемы поляки, наконец, смогли расшифровывать немецкие передачи.
В 1938 г. немцы дооснастили "Энигму" еще двумя сменными валами. В результате этого система машины существенно усложнилась и поляки вновь начали "блуждать в темноте". 
В июле 1939 г. к полякам присоединилась группа английских и францзуских криптологов с целью совместно поиска пути решения проблемы.

Англия 
В первое время англичане недооценивали важность "Энигмы". Конечно, в армии существовали специальные отделы, но дешифрование осуществлялось исключительно по шифровальным книгам. Кроме того, из-за скудного финанансирования эти отделы развивались весьма медленно и их рукодство не могло привлекать  к своей работе гражданских специалистов при одновременной нехватке специалистов в этой области в ВМФ. Когда в Англии поняли важность проблемы, было уже поздно. "Энигма", которая в довоенное время была доступна в свободной продаже, была известна англичанам, равно как они постоянно вели радиоперехват сообщений немцев, однако, англичанам не удалось добиться того, чего давно добились поляки.
В 1938 г.руководительно отдела Betchley Park по имени Dillwyn Knox принял участие в конференции с поляками. Первоначально он отнесся к достижениям поляков пессимизмом, однако, уже в июле 1939 г. англичане получили от Польши соответствующую документацию по "Энигме" и могли начинать работать. 
 

Алан Тюринг


Алан Тюринг
В 1940 г. к работам подключился Алан Тюринг (Alan Mathison Turing, 1912 - 1954), весьма известный и почитаемый математик, серьезно занимавшийся проблемами математической логики. Ему удалось существенно расширить теоретическую базу и материатические расчеты, которые в последствии привели ко взлому кода Энигмы. Вместе со своим коллегой Гордоном Вельхманом он разработал машину "Bombe". Это была не  бомба в буквальном смысле слова, а машина, которая расшифровывала коды Энигмы, прототип нынешней вычислительной машины. После непосредственного обращения к Черчиллю Тюрингу удалось также наладить надлежащее финансирование группы и ее материальное обеспечение. Все это позволило собрать первый опытный образец "Бомбы", а затем начать ее серийное производство. 
"Бомбы" были достаточно объемными ( приблизительно два метра в высоту и пять метров в ширину) и устанавливались в специальных помещениях. Машины обслуживали женщины, которые, правда, даже не имели понятия, с чем они работают. Их задача заключалась в позиционировании роторов по указаниям криптологов и информировании криптологов об остановке той или иной машины. 
Алан Тюринг даже написал книгу, посвященную взлому Энигмы. Эта книга была заскречена и рассекречена правительством  только в 1996 (!) г.

Так выглядела БомбаБомба, вид изнутри



Ошибка немцев
Как это не парадоксально, но и сами немцы внесли существенную лепту в решении проблемы взлома Энигмы. 
Метеосводки, которыми обменивались немецкие субмарины, передавались как в зашифрованном виде, так и открытым текстом, что существенно облегчило работу английских и польских дешифровальщиков на основе сравнения шифрованных и переданных открытым текстом сообщений. 
В свое время стал известен случай, когда немецкий шифровальщик "от скуки" нажимал одну и ту же буквенную клавишу. Здесь следует отметить, что особенностью Энгимы была невозможность заменения определенной буквы на ту же букву, то есть машина не могла зашифровать "A" как "А"  или "В" как "В". То есть при длительном однократном нажатии одной и той же буквенной клавиши машина выдавала длинную цепочку различных букв, которые содержали любые буквы, кроме нажатой, что было незамедлительно зафиксировано противниками в Betchley Park. Эти данные оказались весьма полезными экспертами в вопросе определения позиционирования роторов. Кроме того, как уже отмечалось, некоторые немецкие шифровальщики иногда работали целыми днями на одной базовой настройке машины без изменения позиций валов.
Следующая ошибка немецких солдат заключалась в том, что практически в любом сообщении присутствовало слово"Vaterland" ("отчизна") и "Kaiserreich" ("имперский рейх"), чем, в свою очередь, незамедлительно воспользовались эксперты по  "native speakers", то есть носители немецкого языка, фильтровавшие зашифрованные сообщения по этим словам. В результате им достаточно быстро удавалось определить использующийся код. 

Использовавшие "Энигму" немцы были вполне уверены в невозможности расшировки переданных машиной сообщений с помощью  обычных методов. В свое время такая уверенность была обоснована.  Немцы не учли, однако, что при дешифровании ручным методом может использоваться также метод машинного цифрового дешифрования. В целом же машина проявила себя как чрезвычайно надежное средство для передачи зашифрованных сообщений. Ошибка немцев выразилась в слепом доверии к высокому уровню надежности шифрования посредством "Энигмы". 

После завершения Второй мировой войны "Энигма" продолжала активно использоваться. Ее продавали на Ближний Восток и в Африку и в целом она использовалась вплоть до 1975 г. Сейчас исправных экземпляров "Энигмы" практически не осталось, а если таковой и найдется, то желающий приобрести ее должен быть готов выложить немалые деньги.  Так, в апреле 2006 г. одна из последних машин была продана за 55.050 долларов США. 
 


 
Вернуться на главную страницу

На главную страницу