Rotors "Enigma" het 26 posisies gehad - volgens die aantal letters van die Latynse alfabet. Drie rotors, elk met 'n unieke bedrading van kontakte en 'n ander rotasiesnelheid, byvoorbeeld, die derde rotor na elke slag (gekodeerde letter) draai onmiddellik 2 tree vorentoe. In plaas van 'n eenvoudige een-alfabetiese substitusie A → B, lyk die Enigma-kode as 'n betekenislose stel letters, waar een letter van die teks teks verskillende letters van die werklike teks kan beteken. Die eerste keer dat 'A' as 'T' gekodeer kon word, die volgende keer dat die masjien 'A' vervang met 'E', ens.
Om so 'n boodskap te lees, moes die ontvangende kant die rotors in dieselfde beginposisie stel. Die aanvanklike posisie van die rotors (sleutel van die dag, byvoorbeeld QSY) was 'n geheim wat slegs aan die Duitse operateurs van Enigma bekend was. Diegene wat nie die sleutel gehad het nie, maar die boodskappe wou lees, moes deur alle moontlike kombinasies gaan.
Daar was 26 sulke kombinasies.3 = 17576. Met die nodige omsigtigheid en motivering kan 'n groep dekripteurs binne 'n dag die vereiste sleutel deurgaan.
'N Toename in die sterkte van die kode as gevolg van die groter aantal rotors bedreig 'n onaanvaarbare toename in die massa en afmetings van die masjien. Maar toe gaan Arthur Scherbius, die skepper van "Enigma", 'n truuk. Hy het die rotors verwyderbaar en verwisselbaar gemaak, wat die aantal kombinasies onmiddellik met 6 keer verhoog het!
En sodat die brein van die vyandelike kodebrekers uiteindelik kook, het Scherbius 'n proppaneel tussen die sleutelbord en die rotors aangebring waarop die letters vervang is. Byvoorbeeld, die letter "A" is met behulp van die paneel in 'n "E" omskep, en die rotors het 'n verdere vervanging gemaak E → W. Die Enigma -stel het ses kabels waarmee die operateur 6 pare letters in die ooreengekome bevel. Elke dag is anders.
Die aantal verbindingsopsies vir 6 pare letters op 'n paneel van 26 karakters was 100391791500.
Die totale aantal moontlike Enigma-sleutels, met behulp van drie omruilrotors en 'n pleisterpaneel, was 17576 * 6 * 100391791500 = 'n getal wat 'n brute-krag-toets kon neem wat meer as die ouderdom van die heelal kon neem!
Waarom is rotors nodig?
Die pleisterpaneel het meer as 7 groot sleutels verskaf as omvangryke rotors, maar alleen kon dit nie genoegsame kragsterkte bied nie. Weet watter letters word meer gereeld in Duits gebruik?, en wat die teëstander minder gereeld, met behulp van die metode van frekwensie -analise, kon bepaal hoe die vervanging plaasvind en die boodskap ontsyfer. Die rotors het, as gevolg van deurlopende rotasie relatief tot mekaar, 'n beter "kwaliteit" kodering verskaf.
Saam het die rotors en die pleisterpaneel 'n groot aantal sleutels verskaf, terwyl die teëstander terselfdertyd die geleentheid ontneem is om frekwensie -analise te gebruik wanneer hy boodskappe probeer ontsyfer.
Enigma is as heeltemal ongenaakbaar beskou.
Die Enigma -kode is ontdek in 'n tyd wat aansienlik minder is as die ouderdom van die heelal
Dit het die jong wiskundige Marian Rejewski een briljante idee en 'n jaar geneem om statistieke in te samel. Daarna het die Duitse sifers soos oggendkoerante begin lees.
In kort: Rejewski het 'n kwesbaarheid wat onvermydelik is, ontgin by die gebruik van hardeware. Vir al die koderingsterkte van Enigma, was dit te onbedagsaam om dieselfde kode (posisie van die rotors) vir 24 uur te gebruik - die teenstanders het 'n gevaarlike hoeveelheid statistiese data versamel.
As gevolg hiervan is eenmalige kodes gebruik. Elke keer voor die begin van die hoofboodskap, stuur die sender 'n duplikaat teks (byvoorbeeld DXYDXY, geïnkripteer SGHNZK) - die posisie van die rotors vir die ontvangs van die hoofboodskap. As gevolg van radiostoring was dubbelspel nodig.
Dit te weet 1ste en 4de letter is altyd dieselfde letter, wat in die eerste geval as "S" geïnkripteer is, en dan as "N", het Rejewski noukeurig korrespondensietabelle gebou, lang herboukettings ontleed en probeer verstaan hoe die rotors geïnstalleer is. Aan die begin het hy nie aandag gegee aan die proppaneel nie - dit het dieselfde pare letters monotoon herrangskik.
'N Jaar later het Rejewski genoeg data om vinnig die sleutel vir elke dag te bepaal deur die tabelle te gebruik.
Die sifers het 'n vae uiteensetting van 'n Duitse teks met spelfoute aangeneem - 'n gevolg van die vervanging van letters op die pleisterpaneel. Maar vir Rejewski, 'n gegradueerde van die Poznan -universiteit, 'n plek wat tot 1918 deel uitmaak van Duitsland, was dit nie moeilik om die betekenis intuïtief te begryp en die paneel aan te pas deur die vereiste pare letters aan te sluit nie.
Dit lyk na 'n eenvoudige ding nou dat die wenk gegee is en die idee om die werk van die rotors en die proppaneel te skei, verduidelik is. Hacking Enigma was 'n dinkskrum wat deeglike inspanning en wiskundige talent vereis het.
Die Duitsers het probeer om die sterkte van die kode te verhoog
Teen die laat dertigerjare het die Duitsers die Enigma verbeter en twee bykomende rotors (# 4 en # 5, wat die aantal kombinasies van 6 na 60 verhoog het) en die aantal kabels verhoog, maar die inbraak van die Enigma was reeds 'n roetine. Gedurende die oorlogsjare het die Engelse wiskundige Alan Turing sy eie pragtige oplossing gevind deur gebruik te maak van die stereotipeerde inhoud van boodskappe (die woord natter in die daaglikse weervoorspelling) en analoog rekenaars ontwerp, wat die ontsyfering van Enigma -boodskappe aan die gang sit.
Die berugte 'menslike faktor' - die verraad van een van die werknemers van die Duitse kommunikasiediens - het 'n rol gespeel in die verhaal van die Enigma -hack. Lank voor die oorlog en die vang van die gevange Enigmas, het die teenstanders van Duitsland die bedradingsdiagram geleer in die rotors van 'n chiffermasjien vir die Wehrmacht. Terloops, in die 1920's. hierdie toestel was vrylik beskikbaar op die burgerlike mark vir die behoeftes van korporatiewe kommunikasie, maar die bedrading was anders as die militêre "Enigma". Onder die dokumente wat oorgedra is, het 'n handleiding afgekom - dit het duidelik geword wat die eerste ses letters van 'n boodskap beteken (eenmalige kode).
As gevolg van die beginsel van werking, het toegang tot die Enigma self egter nog niks beteken nie. Vereiste kodeboeke wat spesifieke instellings vir elke dag van die huidige maand aandui (rotororde II-I-III, posisie van rotors QCM, letters op die paneel is gekoppel A / F, R / L, ens.).
Maar die Enigma -dekodeerders het ontslae geraak van chifferboeke, wat 'n getal met 16 nulle handmatig ontleed.
Digitale vesting
Rekenaarkoderingsmetodes implementeer dieselfde tradisionele beginsels vir die vervanging en herrangskikking van karakters volgens 'n gegewe algoritme as die elektromeganiese "Enigma".
Rekenaaralgoritmes is uiters kompleks. So 'n stelsel, saamgestel in die vorm van 'n meganiese masjien, het ongelooflike afmetings, met 'n groot aantal rotors wat teen veranderlike snelhede draai en elke sekonde die draairigting verander.
Die tweede verskil is binêre masjienkode. Enige karakters word omgeskakel in 'n reeks eenhede en nulle, wat dit moontlik maak om die stukke van een letter met die stukke van 'n ander letter te ruil. Dit alles bied 'n baie hoë sterkte van rekenaarchifters.
Soos die verhaal met Enigma getoon het, is die breek van sulke algoritmes net 'n kwessie van rekenaarkrag. Die mees komplekse kode, gebaseer op die tradisionele beginsels van permutasie en vervanging, sal binnekort deur 'n ander superrekenaar 'ontdek' word.
Om kriptografiese sterkte te verseker, is ander sifers nodig.
'N Chiffer wat miljoene jare neem om te kraak
In die afgelope dekades is kodering met 'openbare sleutel' beskou as die sterkste en betroubaarste metode van kodering. U hoef nie geheime sleutels te ruil nie en die algoritmes waarmee die boodskappe geïnkripteer is. Die onomkeerbare funksie is soos 'n Engelse slot - geen sleutel is nodig om die deur toe te maak nie. Die sleutel is nodig om dit oop te maak, en slegs die eienaar (ontvangende party) het dit.
Sleutels is die gevolg van verdeeldheid met die res van reuse -priemgetalle.
Die funksie is onomkeerbaar, nie vanweë enige fundamentele verbod nie, maar vanweë die probleme om groot getalle op 'n redelike tyd in faktore in te deel. Die omvang van 'onomkeerbaarheid' word getoon deur interbankoordragstelsels, waar getalle bestaande uit 10300 syfers.
Asimmetriese kodering word wyd gebruik in die werk van bankdienste, kitsboodskappers, kripto -geldeenhede en verder, waar dit ookal nodig is om inligting vir nuuskierige oë te verberg. Niks betroubaarder as hierdie skema is nog uitgevind nie.
In teorie kan alles wat deur een persoon geskep is, deur 'n ander gebreek word. Soos onlangse gebeure getuig, word staatsregulerende instansies gedwing om sleutels by boodskappers te soek deur middel van oorreding en dreigemente. Die sterkte van publieke sleutelsifers is nog steeds buite die vermoëns van die moderne kriptanalise.
Kwantumtelefoon vir 30 miljoen
Die sneller vir die skryf van die artikel was 'n video wat op Youtube geplaas is wat per ongeluk verskyn het in die lys van 'aanbevelings' om te kyk. Die skrywer is nie 'n intekenaar van sulke kanale nie, vanweë hul gestereotipeerde en waardelose inhoud.
Dit is nie 'n advertensie nie. Dit is nie anti-reklame nie. Persoonlike opinie.
Een blogger verbreek die argumente van 'n ander, wat beweer oor 'n 'korrupsiebedrog' met die oprigting van 'n huishoudelike kwantumtelefoon.
Die skepties-opposisie-opposisie vertel van die gevind kopie van die "kwantumtelefoon" ViPNet QSS-telefoon, wat op die internet verkoop word vir $ 200. Sy teenstander maak beswaar: die "pype" self het niks daarmee te doen nie - die skeppers gebruik enige toestelle wat byderhand was. Die belangrikste kenmerk van ViPNet QSS Phone is in die bediener "boks", waarbinne fotone gegenereer word. Dit is die 'bediener' wat die prys van 30 miljoen roebels regverdig.
Beide bloggers toon volledige onkunde oor die probleem en 'n onvermoë om inligting te dink en te ontleed. 'N Gesprek oor 'n kwantumtelefoon moet nie met' pype 'en' bediener 'begin nie, maar uit die werkbeginsel, waaroor alles in die amptelike vrystelling gesê word.
Met behulp van fotone word slegs die geheime sleutel oorgedra, wat die hoofboodskap versleutel. Na die mening van die ontwikkelaar word die hoogste mate van sleutelbeskerming gebied. Die boodskap self word geïnkripteer oor 'n gewone kanaal oorgedra.
'Fotone is slegs nodig om saam te stem oor 'n gedeelde sleutel; die onderhandelinge self vind plaas op enige manier waaraan ons gewoond is.'
(Die oomblik op die video is 6:09.)
Beide bloggers het nie hieraan aandag gegee nie. Maar as die skrywer 'n potensiële koper was, sou hy 'n paar vrae aan die ontwikkelaars stel:
1. Kriptografie is die wetenskap van hoe om sifers te lees sonder om 'n sleutel te hê. Met ander woorde, die afwesigheid van 'n sleutel waarborg nie dat die boodskap nie gedekripteer en gelees kan word nie. 'N Treffende voorbeeld is die verhaal van Enigma.
2. As ons praat oor die oordrag van enige 'geheime sleutel', beteken dit kodering met tradisionele vervangings- / permutasie -algoritmes. Dit maak die kode nog minder kriptografies veilig oor moderne inbraakinstrumente.
Soos u weet, is die kodering met 'n 'openbare sleutel' die betroubaarste, waar geen sleutel nodig is om na enige plek oorgedra te word nie. Wat is die waarde en betekenis van die kwantumkanaal?
Die mistiek van die mikrowêreld
Gewone toestelle met ongewone vermoëns? Ons sal op 'n logiese manier argumenteer. Die skeppers van ViPNet QSS Phone was duidelik haastig met die bekendstelling van die 'kwantumtelefoon' op die mark vir kommunikasietoestelle. Met die beskikbare kanaalwydte, wat nie toelaat dat die hele boodskap oorgedra word nie en die bereikte bereik van 50 km, het so 'n stelsel geen toegepaste waarde nie.
Terselfdertyd het die verhaal met die kripto -telefoon getoon dat navorsing in Rusland aan die voorpunt van moderne wetenskap en tegnologie gedoen word op die gebied van kwantumkommunikasie.
Kwantumkommunikasie gaan verder as konvensionele kriptografie (die betekenis van 'n boodskap verberg) en steganografie (die feit dat 'n boodskap oorgedra word, verberg). Stukkies inligting wat as fotone geënkripteer word, kry 'n ekstra laag beskerming. Dit het egter niks met kodering te doen nie.
Die fundamentele natuurwette laat nie toe dat 'n boodskap onderskep word sonder om die parameters van die fotone te meet (en dus nie te verander nie). Met ander woorde, diegene wat 'n vertroulike gesprek voer, sal onmiddellik weet dat iemand op hulle probeer luister het. Hallo…
