Rotorlar "Enigma" 26 pozisyona sahipti - Latin alfabesinin harf sayısına göre. Her biri benzersiz kontak kablolarına ve farklı bir dönüş hızına sahip üç rotor, örneğin her vuruştan sonraki üçüncü rotor (kodlu harf) hemen 2 adım ileri döndü. Basit bir tek alfabetik A → B ikamesi yerine, Enigma şifresi, şifreli metnin bir harfinin gerçek metnin farklı harfleri anlamına gelebileceği anlamsız bir harf kümesine benziyordu. İlk kez "A", "T" olarak kodlanabilir, bir dahaki sefere makine "A"yı "E" ile değiştirir, vb.
Böyle bir mesajı okumak için alıcı tarafın rotorları aynı başlangıç konumuna ayarlaması gerekiyordu. Rotorların ilk konumu (günün anahtarı, örneğin QSY) yalnızca Enigma'nın Alman operatörleri tarafından bilinen bir sırdı. Anahtarı olmayan ancak mesajları okumak isteyenler, olası tüm kombinasyonlardan geçmek zorunda kaldı.
Böyle 26 kombinasyon vardı.3 = 17576. Durum tespiti ve motivasyonla, bir grup şifre çözücü sadece bir günde gerekli anahtarı inceleyebilir ve bulabilir.
Daha fazla sayıda rotor nedeniyle şifrenin gücündeki bir artış, makinenin kütlesinde ve boyutlarında kabul edilemez bir artışı tehdit etti. Ama sonra "Enigma"nın yaratıcısı Arthur Scherbius bir numara yaptı. Rotorları çıkarılabilir ve değiştirilebilir hale getirdi, bu da kombinasyon sayısını hemen 6 kat arttırdı!
Ve böylece düşman kod kırıcılarının beyinleri sonunda kaynaması için, Scherbius klavye ile rotorlar arasına harflerin değiştirildiği bir fiş paneli yerleştirdi. Örneğin, "A" harfi, panel yardımıyla bir "E"'ye dönüştürüldü ve rotorlar, E → W'nin yerini aldı. Enigma setinde, operatörün 6 çift harfi birbirine bağladığı altı kablo vardı. kararlaştırılan sipariş. Her gün farklı.
26 karakterlik bir panelde 6 çift harf için bağlantı seçenekleri sayısı 100391791500 idi.
Üç değiş tokuş rotoru ve bir patch panel kullanan olası Enigma anahtarlarının toplam sayısı 17576 * 6 * 100391791500 = evrenin yaşından daha fazlasını gerektirebilecek bir kaba kuvvet testine girebilecek bir sayıydı!
Rotorlara neden ihtiyaç duyulur?
Bağlantı paneli, hantal rotorlardan 7 kat daha fazla anahtar sağladı, ancak tek başına yeterli şifreleme gücü sağlayamadı. bilmek Almancada hangi harfler daha sık kullanılırve daha az sıklıkla, düşman, frekans analizi yöntemini kullanarak, ikamenin nasıl gerçekleştiğini belirleyebilir ve mesajı deşifre edebilir. Rotorlar, birbirine göre sürekli dönüş nedeniyle daha iyi "kaliteli" şifreleme sağladı.
Rotorlar ve bağlantı paneli birlikte çok sayıda anahtar sağlarken, aynı anda düşmanı mesajları deşifre etmeye çalışırken frekans analizini kullanma fırsatından mahrum bıraktı.
Enigma tamamen ulaşılamaz olarak kabul edildi.
Enigma şifresi, Evrenin yaşından çok daha kısa bir zamanda keşfedildi
Genç matematikçi Marian Rejewski'nin parlak bir fikri ve istatistikleri toplaması bir yılını aldı. Bundan sonra Alman şifreleri sabah gazeteleri gibi okunmaya başlandı.
Kısacası: Rejewski, herhangi bir donanım kullanırken kaçınılmaz bir güvenlik açığından yararlandı. Enigma'nın tüm şifreleme gücü için, 24 saat boyunca aynı kodu (rotorların konumu) kullanmak çok ihtiyatsızdı - rakipler tehlikeli miktarda istatistiksel veri biriktirdi.
Sonuç olarak, tek seferlik kodlar kullanıldı. Ana mesajın başlangıcından önce her seferinde, gönderen yinelenen bir metin (örneğin, DXYDXY, şifreli SGHNZK) gönderdi - rotorların ana mesajı almak için konumu. Radyo paraziti nedeniyle dublaj gerekliydi.
Bilerek 1. ve 4. harf her zaman aynı harftirilk durumda "S" ve ardından "N" olarak şifrelenen Rejewski, uzun yeniden oluşturma zincirlerini analiz ederek ve rotorların nasıl kurulduğunu anlamaya çalışarak özenle yazışma tabloları oluşturdu. İlk başta, fiş paneline dikkat etmedi - aynı harf çiftlerini monoton bir şekilde yeniden düzenledi.
Bir yıl sonra, Rejewski tabloları kullanarak her günün anahtarını hızla belirlemek için yeterli veriye sahipti.
Şifreler, yama panelindeki harflerin değiştirilmesinin bir sonucu olarak, yazım hataları olan bir Almanca metnin belirsiz bir taslağını aldı. Ancak 1918'e kadar Almanya'nın bir parçası olan Poznan Üniversitesi'nden mezun olan Rejewski için anlamı sezgisel olarak kavramak ve gerekli harf çiftlerini bağlayarak paneli özelleştirmek zor değildi.
Artık ipucu verilmiş ve rotorların ve fiş panelinin çalışmasını ayırma fikri açıklanmışken basit bir şey gibi görünüyor. Hacking Enigma, özenli bir çaba ve matematiksel yetenek gerektiren bir beyin fırtınası seansıydı.
Almanlar şifrenin gücünü arttırmaya çalıştı
1930'ların sonlarında, Almanlar Enigma'yı geliştirdiler, iki rotor daha eklediler (# 4 ve # 5, bu da kombinasyon sayısını 6'dan 60'a çıkardı) ve kablo sayısını artırdı, ancak Enigma'yı hacklemek zaten bir rutin haline gelmişti.. Savaş yıllarında, İngiliz matematikçi Alan Turing, mesajların basmakalıp içeriğini (günlük hava raporundaki ıslak kelimesi) kullanarak kendi güzel çözümünü buldu ve Enigma mesajlarının şifresinin çözülmesini akışa koyarak analog bilgisayarlar tasarladı.
Ünlü "insan faktörü" - Alman iletişim servisi çalışanlarından birinin ihaneti - Enigma hackinin hikayesinde rol oynadı. Savaştan ve ele geçirilen Enigmas'ın ele geçirilmesinden çok önce, Almanya'nın muhalifleri Wehrmacht için bir şifre makinesinin rotorlarındaki bağlantı şemasını öğrendi. Bu arada, 1920'lerde. bu cihaz, kurumsal iletişim ihtiyaçları için sivil pazarda ücretsiz olarak mevcuttu, ancak kablolaması askeri "Enigma" dan farklıydı. Aktarılan belgeler arasında bir kullanım kılavuzuna rastlandı - böylece herhangi bir mesajın ilk altı harfinin ne anlama geldiği (tek seferlik kod) netleşti.
Ancak, çalışma prensibi nedeniyle, Enigma'ya erişim henüz bir şey ifade etmiyordu. İçinde bulunulan ayın her günü için belirli ayarları gösteren gerekli şifre defterleri (rotor sırası II-I-III, rotorların konumu QCM, panodaki harfler A/F, R/L vb. bağlıdır).
Ancak Enigma kod çözücüleri, 16 sıfırlı bir sayıyı manuel olarak analiz ederek şifre kitaplarından vazgeçti.
Dijital kale
Bilgisayar şifreleme yöntemleri, elektromekanik "Enigma" gibi belirli bir algoritmaya göre karakterleri değiştirme ve yeniden düzenleme ile aynı geleneksel ilkeleri uygular.
Bilgisayar algoritmaları son derece karmaşıktır. Mekanik bir makine şeklinde monte edilen böyle bir sistem, değişken hızlarda dönen ve her saniye dönüş yönünü değiştiren çok sayıda rotor ile inanılmaz boyutlara sahip olacaktır.
İkinci fark, ikili makine kodudur. Herhangi bir karakter, birler ve sıfırlar dizisine dönüştürülür, bu da bir harfin bitlerini başka bir harfin bitleriyle değiştirmeyi mümkün kılar. Bütün bunlar çok yüksek bir bilgisayar şifresi gücü sağlar.
Bununla birlikte, Enigma ile ilgili hikayenin gösterdiği gibi, bu tür algoritmaları kırmak sadece bir bilgi işlem gücü meselesidir. Geleneksel permütasyon ve değiştirme ilkelerine dayanan en karmaşık şifre, yakında başka bir süper bilgisayar tarafından "keşfedilecek".
Kriptografik gücü sağlamak için başka şifreler gereklidir.
Kırılması milyonlarca yıl süren bir şifre
Son yıllarda, "ortak anahtar" şifrelemesi, en güçlü ve en güvenilir şifreleme yöntemi olarak kabul edildi. Gizli anahtarları değiştirmeye gerek yok ve mesajların şifrelendiği algoritmalar. Geri dönüşü olmayan işlev, bir İngiliz kilidi gibidir - kapıyı kapatmak için anahtar gerekmez. Anahtarı açmak için gereklidir ve sadece sahibi (alıcı) anahtara sahiptir.
Anahtarlar, dev asal sayıların geri kalanıyla bölünmenin sonucudur.
İşlev, herhangi bir temel yasak nedeniyle değil, herhangi bir makul sürede büyük sayıları çarpanlara ayırmanın zorluklarından dolayı geri döndürülemez. "Tersine çevrilemezlik" ölçeği, sayıların 10'dan oluştuğu bankalar arası transfer sistemleri tarafından gösterilmektedir.300 rakamlar.
Asimetrik şifreleme, bankacılık hizmetlerinde, anlık mesajlaşma programlarında, kripto para birimlerinde ve daha fazla bilgiyi meraklı gözlerden gizlemenin gerekli olduğu her yerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu şemadan daha güvenilir bir şey henüz icat edilmedi.
Teoride, bir kişi tarafından yaratılan her şey başka biri tarafından bozulabilir. Bununla birlikte, son olayların tanıklık ettiği gibi, devlet düzenleyici kurumları, ikna ve tehditler yoluyla haberci geliştiricilerinden anahtar aramaya zorlanıyor. Açık anahtar şifrelerinin gücü hala modern kriptoanalizin yeteneklerinin ötesindedir.
30 milyonluk kuantum telefon
Makaleyi yazmanın tetikleyicisi, Youtube'da yayınlanan ve yanlışlıkla görüntülenmesi için "öneriler" listesinde beliren bir videoydu. Yazar, basmakalıp ve değersiz içeriklerinden dolayı bu tür kanallara abone değildir.
Bu bir reklam değildir. Reklam karşıtı değildir. Kişisel görüş.
Bir blogcu, ev tipi bir kuantum telefonun yaratılmasıyla bir "yolsuzluk dolandırıcılığı" olduğunu iddia eden bir diğerinin argümanlarını çökertiyor.
Şüpheci-muhalefet, internette 200 dolara satılan "kuantum telefon" ViPNet QSS Phone'un bulunan kopyasını anlatıyor. Rakibi itiraz ediyor: "boruların" bununla hiçbir ilgisi yok - yaratıcılar eldeki herhangi bir cihazı kullandılar. ViPNet QSS Phone'un temel özelliği, içinde fotonların üretildiği sunucu “kutusu”ndadır. 30 milyon ruble fiyat etiketini haklı çıkaran "sunucu".
Her iki blog yazarı da konuyla ilgili tam bir bilgisizlik ve bilgiyi düşünme ve analiz etme konusunda yetersizlik gösteriyor. Kuantum telefon hakkında bir konuşma "borular" ve "sunucu" ile başlamamalıdır, ancak çalışma prensibinden, resmi sürümde her şeyin söylendiği şey.
Fotonların yardımıyla, yalnızca ana mesajı şifreleyen gizli anahtar iletilir. Böylece geliştiricinin görüşüne göre en yüksek derecede anahtar koruması sağlanır. Mesajın kendisi, normal bir kanal üzerinden şifreli olarak iletilir.
"Fotolar sadece ortak bir anahtar üzerinde anlaşmak için gereklidir, müzakereler bizim alışık olduğumuz herhangi bir şekilde gerçekleşir."
(Videodaki an 6:09'dur.)
Her iki blogcu da buna dikkat etmedi. Ancak yazar potansiyel bir alıcı olsaydı, geliştiricilere birkaç soru sorardı:
1. Kriptografi, bir anahtar olmadan şifrelerin nasıl okunacağının bilimidir. Başka bir deyişle, bir anahtarın olmaması, mesajın şifresinin çözülemeyeceğini ve okunamayacağını garanti etmez. Çarpıcı bir örnek Enigma'nın hikayesidir.
2. Herhangi bir "gizli anahtarın" transferinden bahsediyorsak, bu geleneksel değiştirme/permütasyon algoritmaları ile şifreleme anlamına gelir. Bu, şifreyi modern bilgisayar korsanlığı araçlarına göre kriptografik olarak daha az güvenli hale getirir.
Bildiğiniz gibi, en güvenilir olanı, hiçbir anahtarın herhangi bir yere aktarılmasının gerekmediği bir "ortak anahtar" ile şifrelemedir. Kuantum kanalının değeri ve önemi nedir?
Mikro dünyanın mistisizmi
Sıra dışı yeteneklere sahip sıradan cihazlar mı? Mantıklı bir şekilde tartışacağız. ViPNet QSS Phone'un yaratıcıları, iletişim cihazı pazarında "kuantum telefonun" tanıtımıyla açıkça acele ettiler. Tüm mesajın iletilmesine izin vermeyen mevcut kanal genişliği ve elde edilen 50 km'lik menzil ile böyle bir sistemin uygulanmış bir değeri yoktur.
Aynı zamanda, kripto telefonla ilgili hikaye, Rusya'da modern bilim ve teknolojinin ön saflarında, kuantum iletişimi alanında araştırmalar yapıldığını gösterdi.
Kuantum iletişimi, geleneksel kriptografinin (bir mesajın anlamını gizleme) ve steganografinin (iletilen bir mesajın gerçekliğini gizleme) ötesine geçer. Fotonlar olarak şifrelenen bilgi bitleri, ek bir koruma katmanı alır. Ancak bunun şifreleme ile ilgisi yoktur.
Doğanın temel yasaları, fotonların parametrelerini ölçmeden (ve dolayısıyla değiştirmeden) bir mesajın kesilmesine izin vermez. Başka bir deyişle, gizli bir konuşma yürütenler, birinin onları dinlemeye çalıştığını hemen anlayacaktır. Merhaba…
