Rotoarele „Enigma” au avut 26 de poziții - în funcție de numărul de litere din alfabetul latin. Trei rotoare, fiecare cu o conexiune unică de contacte și o viteză de rotație diferită, de exemplu, al treilea rotor după fiecare cursă (literă codată) s-a întors imediat cu 2 pași înainte. În loc de o simplă substituție alfabetică A → B, cifrul Enigma arăta ca un set de litere fără sens, unde o literă din textul cifrat ar putea însemna litere diferite ale textului real. Prima dată când „A” ar putea fi codificat ca „T”, data viitoare când mașina a înlocuit „A” cu „E” etc.
Pentru a citi un astfel de mesaj, partea de recepție a trebuit să seteze rotoarele în aceeași poziție inițială. Poziția inițială a rotoarelor (cheia zilei, de exemplu QSY) era un secret cunoscut doar de operatorii germani ai Enigma. Cei care nu aveau cheia, dar doreau să citească mesajele, trebuiau să treacă prin toate combinațiile posibile.
Au existat 26 de astfel de combinații.3 = 17576. Cu diligența și motivația necesare, un grup de decriptori ar putea trece și găsi cheia necesară în doar o zi.
O creștere a rezistenței cifrului datorită numărului mai mare de rotoare a amenințat o creștere inacceptabilă a masei și dimensiunilor mașinii. Dar apoi Arthur Scherbius, creatorul „Enigmei”, a mers după un truc. El a făcut ca rotoarele să fie detașabile și interschimbabile, ceea ce a mărit imediat numărul de combinații de 6 ori!
Și, astfel încât creierul inamicului de spargere de coduri să fiarbă în cele din urmă, Scherbius a instalat un panou de priză între tastatură și rotoare, pe care literele au fost înlocuite. De exemplu, litera „A” a fost transformată într-un „E” cu ajutorul panoului, iar rotoarele au făcut o înlocuire suplimentară E → W. Setul Enigma avea șase cabluri, cu care operatorul a conectat 6 perechi de litere în ordinul convenit. Fiecare zi este diferită.
Numărul de opțiuni de conectare pentru 6 perechi de litere pe un panou de 26 de caractere a fost 100391791500.
Numărul total de taste Enigma posibile, folosind trei rotori de schimb și un panou de patch-uri, a fost de 17576 * 6 * 100391791500 = număr care ar fi putut face un test de forță brută care ar putea dura mai mult decât vârsta universului!
De ce sunt necesare rotoare?
Panoul de patch-uri furniza 7 taste de mărime cu mai multe taste decât rotoarele voluminoase, dar singur nu putea oferi o putere de cifrare suficientă. Știind ce litere sunt folosite mai des în limba germană, și care, mai rar, adversarul, folosind metoda analizei de frecvență, ar putea determina modul în care are loc substituirea și descifra mesajul. Rotoarele, datorită rotației continue una față de cealaltă, au asigurat o criptare de „calitate” mai bună.
Împreună, rotoarele și panoul de patch-uri au furnizat un număr mare de taste, în timp ce privează simultan adversarul de orice oportunitate de a utiliza analiza de frecvență atunci când încearcă să descifreze mesajele.
Enigma a fost considerată complet inabordabilă.
Cifrul Enigma a fost descoperit într-un timp semnificativ mai mic decât vârsta Universului
Tânărului matematician Marian Rejewski i-a trebuit o idee strălucită și un an pentru a colecta statistici. După aceea, cifrele germane au început să fie citite ca ziarele de dimineață.
Pe scurt: Rejewski a exploatat o vulnerabilitate inevitabilă atunci când a folosit orice hardware. Pentru toată puterea de criptare a Enigmei, a fost prea imprudent să se utilizeze același cod (poziția rotorilor) timp de 24 de ore - adversarii au acumulat o cantitate periculoasă de date statistice.
Ca rezultat, s-au folosit coduri unice. De fiecare dată înainte de începerea mesajului principal, expeditorul a trimis un text duplicat (de exemplu, DXYDXY, SGHNZK criptat) - poziția rotorilor pentru primirea mesajului principal. Dublarea a fost necesară din cauza interferențelor radio.
Știind că Prima și a patra literă sunt întotdeauna aceeași literă, care în primul caz este criptat ca „S”, apoi ca „N”, Rejewski a construit cu atenție tabele de corespondență, analizând lanțuri lungi de reconstrucție și încercând să înțeleagă cum au fost instalate rotoarele. La început, el nu a acordat atenție panoului de priză - acesta a rearanjat monoton aceleași perechi de litere.
Un an mai târziu, Rejewski avea suficiente date pentru a determina rapid cheia pentru fiecare zi folosind tabelele.
Cifrele au preluat un contur vag al unui text german cu erori de ortografie - o consecință a înlocuirii literelor de pe panoul de patch-uri. Dar pentru Rejewski, absolvent al Universității din Poznan, o localitate care a făcut parte din Germania până în 1918, nu a fost dificil să înțeleagă intuitiv semnificația și să personalizeze panoul conectând perechile de litere necesare.
Pare un lucru simplu acum că s-a dat indiciu și s-a explicat ideea de a separa lucrarea rotoarelor și a panoului de priză. Hacking Enigma a fost o sesiune de brainstorming care a necesitat eforturi minuțioase și talent matematic.
Germanii au încercat să crească puterea cifrului
La sfârșitul anilor 1930, germanii îmbunătățiseră Enigma, adăugând două rotoare suplimentare (# 4 și # 5, care au mărit numărul de combinații de la 6 la 60) și au mărit numărul de cabluri, dar spargerea Enigmei devenise deja o rutină. În anii de război, matematicianul englez Alan Turing și-a găsit propria soluție frumoasă, folosind conținutul stereotip al mesajelor (cuvântul mai umed din raportul meteo zilnic) și a proiectat calculatoare analogice, punând decriptarea mesajelor Enigma pe flux.
Notoriu „factor uman” - trădarea unuia dintre angajații serviciului german de comunicații - a jucat un rol în povestea hack-ului Enigma. Cu mult înainte de război și de capturarea Enigmelor capturate, oponenții Germaniei au învățat schema de conectare a rotoarelor unei mașini de cifrat pentru Wehrmacht. Apropo, în anii 1920. acest dispozitiv era disponibil în mod liber pe piața civilă pentru nevoile de comunicații corporative, dar cablajul său era diferit de „Enigma” militară. Printre documentele transferate s-a găsit un manual de instrucțiuni - astfel a devenit clar ce înseamnă primele șase litere ale oricărui mesaj (cod unic).
Cu toate acestea, datorită principiului funcționării, accesul la Enigma în sine nu însemna încă nimic. Cărți de cifrare obligatorii care indică setări specifice pentru fiecare zi a lunii curente (ordinea rotorului II-I-III, poziția rotorilor QCM, literele de pe panou sunt conectate A / F, R / L etc.).
Dar decodificatoarele Enigma au renunțat la cărți cifrate, analizând manual un număr cu 16 zerouri.
Cetate digitală
Metodele de criptare a computerului implementează aceleași principii tradiționale de înlocuire și rearanjare a caracterelor conform unui algoritm dat ca „Enigma” electromecanică.
Algoritmii computerului sunt extrem de complexi. Asamblat sub forma unei mașini mecanice, un astfel de sistem ar avea dimensiuni incredibile, cu un număr imens de rotoare care se rotesc la viteze variabile și schimbă direcția de rotație în fiecare secundă.
A doua diferență este codul binar al mașinii. Orice caractere sunt convertite într-o succesiune de unii și zerouri, ceea ce face posibilă schimbarea biților unei litere cu biții unei alte litere. Toate acestea oferă o rezistență foarte mare a cifrelor pentru computer.
Cu toate acestea, după cum a arătat povestea cu Enigma, ruperea unor astfel de algoritmi este doar o chestiune de putere de calcul. Cifrul cel mai complex, bazat pe principiile tradiționale de permutare și înlocuire, va fi în curând „descoperit” de un alt supercomputer.
Pentru a asigura puterea criptografică, sunt necesare alte cifre.
Un cifru care durează milioane de ani pentru a sparge
În ultimele decenii, criptarea „cheie publică” a fost considerată cea mai puternică și mai fiabilă metodă de criptare. Nu este nevoie să schimbați cheile secrete și algoritmii prin care mesajele au fost criptate. Funcția ireversibilă este ca o încuietoare engleză - nu este necesară nicio cheie pentru a închide ușa. Cheia este necesară pentru a o deschide și numai proprietarul (partea destinatară) o are.
Cheile sunt rezultatul divizării cu restul primilor uriași.
Funcția este ireversibilă nu din cauza unor interdicții fundamentale, ci din cauza dificultăților de a calcula un număr mare în factori în orice moment rezonabil. Scara „ireversibilității” este demonstrată de sistemele de transfer interbancar, unde numerele constau din 10300 cifre.
Criptarea asimetrică este utilizată pe scară largă în activitatea serviciilor bancare, mesageriei instantanee, criptomonedelor și, mai departe, oriunde este necesar să se ascundă informațiile de ochii curioși. Nimic mai fiabil decât această schemă nu a fost încă inventat.
În teorie, orice creat de o persoană poate fi spart de alta. Cu toate acestea, după cum mărturisesc evenimentele recente, organismele de reglementare ale statului sunt obligate să caute chei de la dezvoltatorii de mesageri prin convingere și amenințări. Puterea cifrelor cu cheie publică depășește încă capacitățile criptanalizei moderne.
Telefon cuantic pentru 30 de milioane
Declanșatorul pentru scrierea articolului a fost un videoclip postat pe Youtube care a apărut accidental în lista „recomandărilor” pentru vizionare. Autorul nu este abonat la astfel de canale din cauza conținutului lor stereotip și fără valoare.
Nu este o reclamă. Nu este anti-publicitate. Opinie personala.
Un blogger zdrobește argumentele altuia, care susține despre o „înșelătorie de corupție” cu crearea unui telefon cuantic intern.
Scepticul-opoziționist povestește despre exemplarul găsit al „telefonului cuantic” ViPNet QSS Phone, care este vândut pe internet pentru 200 de dolari. Obiectivul adversarului său: „țevile” în sine nu au nimic de-a face - creatorii au folosit orice dispozitive aflate la îndemână. Caracteristica cheie a telefonului ViPNet QSS este în „caseta” serverului, în interiorul căreia sunt generați fotoni. „Serverul” justifică prețul de 30 de milioane de ruble.
Ambii bloggeri demonstrează o ignoranță completă a problemei și o incapacitate de a gândi și analiza informațiile. O conversație despre un telefon cuantic nu ar trebui să înceapă cu „țevi” și „server”, ci din principiul muncii, despre care se spune totul în comunicatul oficial.
Cu ajutorul fotonilor, se transmite doar cheia secretă, care criptează mesajul principal. Astfel, în opinia dezvoltatorului, se asigură cel mai înalt grad de protecție a cheii. Mesajul în sine este transmis criptat pe un canal obișnuit.
"Fotonii sunt necesari doar pentru a conveni asupra unei chei comune, negocierile în sine au loc în orice fel suntem obișnuiți".
(Momentul videoclipului este 6:09.)
Ambii bloggeri nu au acordat nicio atenție la acest lucru. Dar dacă autorul ar fi un potențial cumpărător, ar pune dezvoltatorilor câteva întrebări:
1. Criptografia este știința citirii cifrelor fără a avea o cheie. Cu alte cuvinte, absența unei chei nu garantează că mesajul nu poate fi decriptat și citit. Un exemplu izbitor este povestea Enigmei.
2. Dacă vorbim despre transferul oricărei „chei secrete”, aceasta înseamnă criptare cu algoritmi tradiționali de înlocuire / permutare. Acest lucru face ca cifrarea să fie și mai puțin sigură criptografic față de instrumentele moderne de hacking.
După cum știți, cea mai fiabilă este criptarea cu o „cheie publică”, în care nu este necesară transferarea nicio cheie oriunde. Care este valoarea și semnificația canalului cuantic?
Misticismul micro-lumii
Dispozitive obișnuite cu capacități neobișnuite? Vom argumenta într-un mod logic. Creatorii ViPNet QSS Phone s-au grăbit în mod clar cu introducerea „telefonului cuantic” pe piața dispozitivelor de comunicații. Cu lățimea canalului disponibilă, care nu permite transmiterea întregului mesaj și autonomia realizată de 50 km, un astfel de sistem nu are valoare aplicată.
În același timp, povestea cu criptotelefonul a arătat că în Rusia se desfășoară cercetări în fruntea științei și tehnologiei moderne, în domeniul comunicațiilor cuantice.
Comunicarea cuantică depășește criptografia convențională (ascunzând sensul unui mesaj) și steganografia (ascunzând chiar faptul că un mesaj este transmis). Bucăți de informații criptate ca fotoni primesc un strat suplimentar de protecție. Cu toate acestea, acest lucru nu are nicio legătură cu criptarea.
Legile fundamentale ale naturii nu permit interceptarea unui mesaj fără măsurarea (și, prin urmare, fără modificarea) parametrilor fotonilor. Cu alte cuvinte, cei care conduc o conversație confidențială vor ști imediat că cineva a încercat să-i asculte. Buna ziua…
