20
Maszyny Maszyny szyfrujące szyfrujące Anna Odziomek Kamila Lenarcik Paulina Majzel

Maszyny szyfrujące

  • Upload
    stella

  • View
    58

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Maszyny szyfrujące. Anna Odziomek Kamila Lenarcik Paulina Majzel. Scytale. Pierwsze w historii urządzenie kodujące nie było maszyną, lecz zwykłym kijem. Nazywało się scytale i było stosowane przez Spartan w V w p.n.e. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Maszyny szyfrujące

Maszyny Maszyny szyfrująceszyfrujące

Anna Odziomek

Kamila Lenarcik

Paulina Majzel

Page 2: Maszyny szyfrujące

ScytaleScytale

Pierwsze w historii urządzenie kodujące nie Pierwsze w historii urządzenie kodujące nie było maszyną, lecz było maszyną, lecz zwykłym kijem. Nazywało się zwykłym kijem. Nazywało się scytale i było stosowane przez scytale i było stosowane przez Spartan w V w Spartan w V w p.n.e. p.n.e.

Osoba chcąca wysłać tajną wiadomość Osoba chcąca wysłać tajną wiadomość owijała ów kij parcianą owijała ów kij parcianą taśmą spiralnie, taśmą spiralnie, unikając nakładania się sąsiednich zwojów, a unikając nakładania się sąsiednich zwojów, a następnie pisała wzdłuż kija, czyli w poprzek taśmy. Po następnie pisała wzdłuż kija, czyli w poprzek taśmy. Po

odwinięciu było widać na taśmie tylko bazgroły, odwinięciu było widać na taśmie tylko bazgroły, można więc można więc było ją schować w pasie posłańca bez było ją schować w pasie posłańca bez wzbudzania podejrzeń. wzbudzania podejrzeń. Odbiorca potrzebował Odbiorca potrzebował tylko identycznego scytale, żeby tylko identycznego scytale, żeby nawinąć taśmę i nawinąć taśmę i przeczytać wiadomość.przeczytać wiadomość.

Page 3: Maszyny szyfrujące

Dyski szyfroweDyski szyfrowe

Pierwsza prawdziwa maszyna Pierwsza prawdziwa maszyna szyfrująca szyfrująca została wynaleziona w XV została wynaleziona w XV wieku przez wieku przez Leona Albertiego. Nie Leona Albertiego. Nie tylko pierwszy tylko pierwszy wpadł na pomysł wpadł na pomysł użycia kilku alfabetów użycia kilku alfabetów szyfrowych, szyfrowych, ale również pomyślał, że ale również pomyślał, że przydała by przydała by się maszyna, która by ułatwiła się maszyna, która by ułatwiła kodowanie i rozkodowywanie tekstów. kodowanie i rozkodowywanie tekstów.

Dysk szyfrowy Albertiego składał się z Dysk szyfrowy Albertiego składał się z dwóch miedzianych kół różnej średnicy dwóch miedzianych kół różnej średnicy

obracających się na wspólnej osi. Na obracających się na wspólnej osi. Na brzegu większego kółka rozmieszczone były litery alfabetu brzegu większego kółka rozmieszczone były litery alfabetu tekstu jawnego (źródłowego), zaś na brzegu mniejszego – tekstu jawnego (źródłowego), zaś na brzegu mniejszego – alfabetu tekstu szyfrowego (wynikowego). alfabetu tekstu szyfrowego (wynikowego).

Page 4: Maszyny szyfrujące

Koło szyfroweKoło szyfroweW latach 90. XVIII wieku Thomas Jefferson skonstruował W latach 90. XVIII wieku Thomas Jefferson skonstruował maszynę zwaną kołem szyfrowym. Składała się ona z maszynę zwaną kołem szyfrowym. Składała się ona z osadzonych na okrągłym metalowym pręcie 26 osadzonych na okrągłym metalowym pręcie 26 drewnianych dysków. Na obwodzie każdego dysku były drewnianych dysków. Na obwodzie każdego dysku były rozmieszczone litery alfabetu – na każdym w innej rozmieszczone litery alfabetu – na każdym w innej kolejności.kolejności.

Szyfrowanie kołem polegało na ustawieniu tekstu jawnego Szyfrowanie kołem polegało na ustawieniu tekstu jawnego poprzez obracanie dysków, a potem spisanie tekstu poprzez obracanie dysków, a potem spisanie tekstu zaszyfrowanego z dowolnie wybranego rzędu liter. zaszyfrowanego z dowolnie wybranego rzędu liter. Odbiorca, aby odczytać wiadomość musiał mieć identyczne Odbiorca, aby odczytać wiadomość musiał mieć identyczne koło szyfrowe. W jednym rzędzie ustawiał litery szyfrówki, koło szyfrowe. W jednym rzędzie ustawiał litery szyfrówki, później szukając sensownie brzmiącej wiadomości.później szukając sensownie brzmiącej wiadomości.

Page 5: Maszyny szyfrujące

EnigmaEnigmaHistoria Enigmy sięga początków XX Historia Enigmy sięga początków XX

wieku. W 1919 wieku. W 1919 roku holenderski roku holenderski wynalazca Hugo Koch wynalazca Hugo Koch skonstruował i opatentował maszynę szyfrującą, skonstruował i opatentował maszynę szyfrującą,

której patent kilka lat później odkupił dr Arthur której patent kilka lat później odkupił dr Arthur Scherbrus, niemiecki inżynier, z Scherbrus, niemiecki inżynier, z

przeznaczeniem dla przeznaczeniem dla potrzeb wielkiego potrzeb wielkiego przemysłu. Najbardziej słynne jest przemysłu. Najbardziej słynne jest zastosowanie Enigmy przez wywiad oraz armię zastosowanie Enigmy przez wywiad oraz armię

niemiecką. Maszyna miała strzec tajemnic niemiecką. Maszyna miała strzec tajemnic korespondencji wielkich koncernów, korespondencji wielkich koncernów,

firm firm handlowych i przedstawicieli handlowych i przedstawicieli finansjery. Niemiecka finansjery. Niemiecka marynarka marynarka wojenna zaczęła stosować Enigmy już w wojenna zaczęła stosować Enigmy już w 1926 roku, na lądzie weszły do użycia kilka lat 1926 roku, na lądzie weszły do użycia kilka lat

później. Scherbrus nadał jej nazwę Enigma (z później. Scherbrus nadał jej nazwę Enigma (z greckiego tajemnica, zagadka). greckiego tajemnica, zagadka).

Page 6: Maszyny szyfrujące

Budowa maszynyBudowa maszyny- - KlawiaturaKlawiatura - Składa się z 26 klawiszy, które - Składa się z 26 klawiszy, które odpowiadają 26 literom alfabetu łacińskiego - odpowiadają 26 literom alfabetu łacińskiego - uszeregowanym identycznie jak w zwykłej maszynie uszeregowanym identycznie jak w zwykłej maszynie do pisania, ale bez cyfr i klawiszy funkcyjnych do pisania, ale bez cyfr i klawiszy funkcyjnych (odstępu, zmiany na duże litery itp.). (odstępu, zmiany na duże litery itp.).

- - Lampki oświetlenioweLampki oświetleniowe - W miejsce czcionek - W miejsce czcionek zwykłej maszyny do pisania Enigma ma pulpit z 26 zwykłej maszyny do pisania Enigma ma pulpit z 26 małymi żarówkami, które podświetlają umieszczone małymi żarówkami, które podświetlają umieszczone wyżej okienka z literami alfabetu uszeregowanymi tak wyżej okienka z literami alfabetu uszeregowanymi tak jak w klawiaturze. jak w klawiaturze.

- - MieszaczMieszacz - To zasadnicza tajemnica Enigmy. Są to trzy ruchome - To zasadnicza tajemnica Enigmy. Są to trzy ruchome bębenki szyfrujące, umieszczone na wspólnej osi, mogące się bębenki szyfrujące, umieszczone na wspólnej osi, mogące się obracać niezależnie względem siebie. Z jednej strony każdego z obracać niezależnie względem siebie. Z jednej strony każdego z bębenków znajduje się 26 równomiernie rozmieszczonych styków bębenków znajduje się 26 równomiernie rozmieszczonych styków sprężynujących, a z drugiej - 26 styków stałych. Wewnątrz bębenka sprężynujących, a z drugiej - 26 styków stałych. Wewnątrz bębenka jest wirnik. Każdy z bębenków szyfrujących posiada pierścień z jest wirnik. Każdy z bębenków szyfrujących posiada pierścień z wyrytymi na obwodzie literami alfabetu. wyrytymi na obwodzie literami alfabetu.

Page 7: Maszyny szyfrujące

- - ŁącznicaŁącznica - Znajduje się z przodu maszyny i jest podobna - Znajduje się z przodu maszyny i jest podobna do ręcznej łącznicy telefonicznej. Posiada 26 par gniazdek, do ręcznej łącznicy telefonicznej. Posiada 26 par gniazdek, które mogą być połączone ze sobą dwużyłowymi które mogą być połączone ze sobą dwużyłowymi przewodami zakończonymi z obu stron wtyczkami. przewodami zakończonymi z obu stron wtyczkami. Poszczególne pary gniazdek odpowiadają literom alfabetu. Poszczególne pary gniazdek odpowiadają literom alfabetu. Połączenie przewodem gniazdka jednej pary z gniazdkiem Połączenie przewodem gniazdka jednej pary z gniazdkiem innej z nich powoduje, że górne gniazdka pierwszej pary innej z nich powoduje, że górne gniazdka pierwszej pary zostają zostają połączone z dolnymi drugiej i na odwrót. Tym sposobem połączone z dolnymi drugiej i na odwrót. Tym sposobem łącznica umożliwia łącznica umożliwia zamianę parami określonej liczby liter alfabetu. zamianę parami określonej liczby liter alfabetu.

- - BateriaBateria - Obwód elektryczny zasila bateria umieszczona z - Obwód elektryczny zasila bateria umieszczona z prawej stronyprawej strony

bębenków szyfrujących. Napięcie może być również bębenków szyfrujących. Napięcie może być również doprowadzone za pomocą transformatora z sieci. doprowadzone za pomocą transformatora z sieci. Naciśnięcie klawisza powoduje ruch obrotowy bębenków Naciśnięcie klawisza powoduje ruch obrotowy bębenków szyfrujących. szyfrujących.

Page 8: Maszyny szyfrujące

1. Karbowany pierścień umożliwiający obrót bębna o jedną literkę, gdy sąsiedni bęben wykona pełny obrót. 2. Znacznik styku litery A 3. Pierścień obwodowy z alfabetem - w niektórych wersjach maszyny Enigma pierścienie te zawierały liczby zamiast liter 4. Styki płaskie umożliwiające kontakt ze stykami sprężynującymi sąsiedniego bębna. 5. Okablowanie szyfrujące - łączy w sposób nieregularny styki po obu stronach bębna. 6. Styki nóżkowe sprężynujące, które służyły do połączenia z następnym bębnem szyfrującym. 7.Pierścień dociskający, który łączył alfabetyczny pierścień obwodowy z rdzeniem bębna. 8. Tulejka dla ośki. 9. Pierścień nastawczy umożliwiający ręczny obrót bębna do zadanej pozycji startowej. 10. Zębatka napędowa.

Budowa bębenkówBudowa bębenków

Page 9: Maszyny szyfrujące

Na fotografii widać trzy bębny szyfrujące umieszczone na swoim miejscu wewnątrz maszyny. W trakcie pracy prąd przepływał od strony prawej do lewej, zatem bęben odwracający znajduje się na końcu po lewej stronie, a bęben wejściowy jest pierwszym bębnem po stronie prawej (bęben w ciemnym kolorze).

Page 10: Maszyny szyfrujące

Jak działa Enigma?Jak działa Enigma?Mechanizm obrotowy. Działa w sposób następujący: po Mechanizm obrotowy. Działa w sposób następujący: po naciśnięciu klawisza prawy bębenek szyfrujący obraca się o 1/26 naciśnięciu klawisza prawy bębenek szyfrujący obraca się o 1/26 kąta pełnego - natomiast bębenki lewy i środkowy pozostają kąta pełnego - natomiast bębenki lewy i środkowy pozostają nieruchome do momentu, kiedy bębenek prawy osiągnie pewną nieruchome do momentu, kiedy bębenek prawy osiągnie pewną wyróżnioną pozycję. Wówczas bębenek środkowy obraca się o wyróżnioną pozycję. Wówczas bębenek środkowy obraca się o jedną pozycję. Gdy z kolei bębenek środkowy osiągnie pozycję jedną pozycję. Gdy z kolei bębenek środkowy osiągnie pozycję obrotową, wówczas bębenki lewy i środkowy obracają się o 1/26 obrotową, wówczas bębenki lewy i środkowy obracają się o 1/26 kąta pełnego. W ten sposób każda następna litera jest kąta pełnego. W ten sposób każda następna litera jest szyfrowana przy innych położeniach bębenków, co sprawia, że szyfrowana przy innych położeniach bębenków, co sprawia, że naciskając kilka razy z rzędu ten sam naciskając kilka razy z rzędu ten sam klawisz, uzyskuje się zapalanie coraz to innych lampek. klawisz, uzyskuje się zapalanie coraz to innych lampek. Tak w bardzo wielkim skrócie można opisać konstrukcję Tak w bardzo wielkim skrócie można opisać konstrukcję Enigmy typu wojskowego. Enigmy typu wojskowego.

Page 11: Maszyny szyfrujące

Schemat połączeń Schemat połączeń elektrycznych welektrycznych w

maszynie Enigma maszynie EnigmaZestaw bębnów szyfrującychZestaw bębnów szyfrujących

        BB - bęben odwracający - bęben odwracający    L    L - lewy bęben szyfrujący - lewy bęben szyfrujący        MM - środkowy bęben szyfrujący - środkowy bęben szyfrujący        RR - prawy bęben szyfrujący - prawy bęben szyfrujący        EE - bęben wejściowy - bęben wejściowy

22 - Panel z lampkami - Panel z lampkami33 - Klawiatura o następującym układzie liter: - Klawiatura o następującym układzie liter:Q W E R T Z U I OQ W E R T Z U I O

A S D F G H J KA S D F G H J KP Y X C V B N M LP Y X C V B N M L

44 - Łącznica wtyczkowa. - Łącznica wtyczkowa.Ten sam rozkład liter stosowano dla paneluTen sam rozkład liter stosowano dla panelu z lampkami, klawiatury oraz łącznicy wtyczkowejz lampkami, klawiatury oraz łącznicy wtyczkowej

Page 12: Maszyny szyfrujące

Już pierwsze najprostsze Enigmy (typu handlowego) Już pierwsze najprostsze Enigmy (typu handlowego) dawały miliardy kombinacji. Z biegiem czasu Enigma ulegała dawały miliardy kombinacji. Z biegiem czasu Enigma ulegała dalszym modyfikacjom, pod koniec wojny wzbogacona została o dalszym modyfikacjom, pod koniec wojny wzbogacona została o nowe bębny. Zmieniane wielokrotnie kody początkowe stwarzały nowe bębny. Zmieniane wielokrotnie kody początkowe stwarzały astronomiczne ilości kombinacji, w założeniu nie do złamania. astronomiczne ilości kombinacji, w założeniu nie do złamania.

A jednak trzem polskim genialnym matematykom - A jednak trzem polskim genialnym matematykom - Marianowi Rejewskiemu, Jerzemu Różyckiemu i Henrykowi Marianowi Rejewskiemu, Jerzemu Różyckiemu i Henrykowi Zygalskiemu z Sekcji BS-4 Biura Szyfrów Oddziału II Sztabu Zygalskiemu z Sekcji BS-4 Biura Szyfrów Oddziału II Sztabu Głównego Wojska Polskiego - udało się złamać klucz kodowy Głównego Wojska Polskiego - udało się złamać klucz kodowy Enigmy. Biurem Szyfrów kierował płk dypl. Gwidon Langer. Enigmy. Biurem Szyfrów kierował płk dypl. Gwidon Langer. Swój wkład w złamanie Enigmy miał także kapitan Gustave Swój wkład w złamanie Enigmy miał także kapitan Gustave Bertrand z Sekcji "D" francuskiego wywiadu, zajmującej się Bertrand z Sekcji "D" francuskiego wywiadu, zajmującej się zdobywaniem depesz i dokumentów nieprzyjaciela. zdobywaniem depesz i dokumentów nieprzyjaciela.

Page 13: Maszyny szyfrujące

Rozwiązanie zagadkiRozwiązanie zagadkiRozwiązanie przez Mariana Rejewskiego tajemnicy Enigmy Rozwiązanie przez Mariana Rejewskiego tajemnicy Enigmy nastąpiło ostatecznie w grudniu 1932 roku, a praktyczne nastąpiło ostatecznie w grudniu 1932 roku, a praktyczne zastosowanie, z udziałem Henryka Zygalskiego i Jerzego zastosowanie, z udziałem Henryka Zygalskiego i Jerzego Różyckiego, miało miejsce w styczniu 1933 roku. Odtąd aż do Różyckiego, miało miejsce w styczniu 1933 roku. Odtąd aż do roku 1939 polski Sztab Główny i Ministerstwo Spraw roku 1939 polski Sztab Główny i Ministerstwo Spraw Zagranicznych otrzymywały wielkiej wagi informacje o Zagranicznych otrzymywały wielkiej wagi informacje o niemieckich siłach zbrojnych i innych resortach III Rzeszy, ale niemieckich siłach zbrojnych i innych resortach III Rzeszy, ale bez ujawniania Enigmy jako ich źródła. bez ujawniania Enigmy jako ich źródła.

Aby móc czytać niemieckie szyfry, sama znajomość matematyki Aby móc czytać niemieckie szyfry, sama znajomość matematyki była niewystarczająca. BS-4 doszedł do wniosku, że do ułatwienia była niewystarczająca. BS-4 doszedł do wniosku, że do ułatwienia dekryptażu szyfrów konieczne są kopie działających maszyn. dekryptażu szyfrów konieczne są kopie działających maszyn.

W pierwszej dekadzie lutego 1933 r. Sztab Główny zlecił W pierwszej dekadzie lutego 1933 r. Sztab Główny zlecił Wytwórni Radiotechnicznej AVA, mieszczącej się przy ul. Nowy Wytwórni Radiotechnicznej AVA, mieszczącej się przy ul. Nowy Świat 34 w Warszawie, budowę piętnastu kopii Enigmy typu Świat 34 w Warszawie, budowę piętnastu kopii Enigmy typu wojskowego. Kierownikami i głównymi specjalistami wytwórni wojskowego. Kierownikami i głównymi specjalistami wytwórni byli: bracia Ludomir i Leonard Danielewiczowie, inż. Antoni byli: bracia Ludomir i Leonard Danielewiczowie, inż. Antoni Palluth, Edward Fokczyński i Czesław Betlewski. Wiosną 1933 Palluth, Edward Fokczyński i Czesław Betlewski. Wiosną 1933 roku przekazano do Biura Szyfrów kilka kopii, w połowie 1934 r. roku przekazano do Biura Szyfrów kilka kopii, w połowie 1934 r. 15 maszyn, a w sierpniu 1939 roku wykonano ich około 70. 15 maszyn, a w sierpniu 1939 roku wykonano ich około 70.

Page 14: Maszyny szyfrujące

Sekret złamania szyfrów przez polskich matematyków był Sekret złamania szyfrów przez polskich matematyków był utrzymywany przez II Oddział aż do lipca 1939 roku w utrzymywany przez II Oddział aż do lipca 1939 roku w absolutnej tajemnicy. Również matematycy Biura Szyfrów: absolutnej tajemnicy. Również matematycy Biura Szyfrów: Rejewski, Różycki i Zygalski, nie kontaktowali się w tym czasie Rejewski, Różycki i Zygalski, nie kontaktowali się w tym czasie bezpośrednio z kryptologami francuskimi. Materiały "Ashe'a" bezpośrednio z kryptologami francuskimi. Materiały "Ashe'a" zostały przekazane przez kpt. G. Bertranda majorowi Gwidonowi zostały przekazane przez kpt. G. Bertranda majorowi Gwidonowi Langerowi, kierownikowi Biura Szyfrów, który z kolei przekazał Langerowi, kierownikowi Biura Szyfrów, który z kolei przekazał je naszym kryptologom. Również informacje uzyskane przez je naszym kryptologom. Również informacje uzyskane przez polski BS-4 były przekazywane współpracującym z Oddziałem II polski BS-4 były przekazywane współpracującym z Oddziałem II wywiadom francuskiemu i brytyjskiemu w formie gotowych wywiadom francuskiemu i brytyjskiemu w formie gotowych opracowań i relacji, a nie rozszyfrowanych, oryginalnych w opracowań i relacji, a nie rozszyfrowanych, oryginalnych w formie i treści depesz Enigmy. formie i treści depesz Enigmy.

Ten wyłącznie polski okres odszyfrowywania Enigmy trwał Ten wyłącznie polski okres odszyfrowywania Enigmy trwał ponad 6 lat (1933-1939). W tym właśnie czasie polskie stacje ponad 6 lat (1933-1939). W tym właśnie czasie polskie stacje nasłuchu przechwytywały coraz więcej depesz Enigmy w nasłuchu przechwytywały coraz więcej depesz Enigmy w związku z postępującą remilitaryzacją III Rzeszy i zbliżającą się związku z postępującą remilitaryzacją III Rzeszy i zbliżającą się agresją ze strony Niemiec. agresją ze strony Niemiec.

Page 15: Maszyny szyfrujące

Polski wkład w rozszyfrowanie Polski wkład w rozszyfrowanie EnigmyEnigmy

Marian Rejewski (ur. 16 sierpnia 1905 w Bydgoszczy - zm. 13 lutego 1980 w Warszawie), polski matematyk i kryptolog.Pracownik Uniwersytetu Poznańskiego oraz wywiadu wojskowego (Biuro Szyfrów 4). Rejewski kierował zespołem, pod kryptonimem Wicher, polskich kryptologów pracujących nad Enigmą. Jerzy Różycki (ur. 24 lipca 1909 w Olszana, zm. 9 stycznia

1942 k. Balearów) – polski matematyk i kryptolog, pracownik Uniwersytetu Poznańskiego oraz kontrwywiadu wojskowego (Biuro Szyfrów 4) Oddziału II Sztabu Głównego. W styczniu 1933 pomógł złamać kod niemieckiej maszyny szyfrującej Enigma, zbudował jej działającą kopię oraz urządzenia deszyfrujące szyfrogramy Enigmy. Praca Różyckiego to tzw. metoda zegara, pozwalająca określić wybór i ustawienie wirnika w maszynie Enigma  

Henryk Zygalski (ur. 15 lipca 1908 w Poznaniu, zm. 30 sierpnia 1978 w Londynie) – polski matematyk i kryptolog, pracownik Uniwersytetu Poznańskiego oraz kontrwywiadu wojskowego (Biuro Szyfrów nr 4). Wynalazca koncepcji tzw. płacht Zygalskiego, bardzo pracochłonnych w wykonaniu perforowanych arkuszy, pomagających w ustaleniu kolejności wirników kodujących Enigmy.

Page 16: Maszyny szyfrujące

Maszyna LorenzaMaszyna Lorenza

Jest to niemiecka maszyna Jest to niemiecka maszyna szyfrująca używana szyfrująca używana podczas drugiej wojny podczas drugiej wojny światowej do przekazu światowej do przekazu informacji informacji przez dalekopisy. O ile słynna Enigma przez dalekopisy. O ile słynna Enigma używana była przez jednostki polowe, o tyle maszyna używana była przez jednostki polowe, o tyle maszyna

Lorenza służyła do komunikacji wysokiego Lorenza służyła do komunikacji wysokiego szczebla, szczebla, gdzie można było wykorzystać gdzie można było wykorzystać ciężką maszynę, dalekopis i dedykowane łącza. ciężką maszynę, dalekopis i dedykowane łącza.

Maszyna Lorenza przypominała Enigmę, ponieważ także Maszyna Lorenza przypominała Enigmę, ponieważ także korzystała z rotorów, jednak działała na innej zasadzie. Jej korzystała z rotorów, jednak działała na innej zasadzie. Jej wymiary wynosiły 51cm wymiary wynosiły 51cm xx 46cm 46cm x x 46cm i stanowiła 46cm i stanowiła przystawkę do standardowego dalekopisu Lorenza.przystawkę do standardowego dalekopisu Lorenza.

Z punktu widzenia kryptografii, wykorzystywała szyfr Z punktu widzenia kryptografii, wykorzystywała szyfr strumieniowy (rodzaj szyfru symetrycznego, który koduje strumieniowy (rodzaj szyfru symetrycznego, który koduje

generując potencjalnie nieskończony strumień szyfrujący)generując potencjalnie nieskończony strumień szyfrujący)

Page 17: Maszyny szyfrujące

Jak działa Maszyna Jak działa Maszyna Lorenza?Lorenza?

Maszyna Lorenza produkowała grupę Maszyna Lorenza produkowała grupę pięciu bitów pięciu bitów pseudolosowych i kombinowała ją pseudolosowych i kombinowała ją za pomocą za pomocą logicznego operatora XOR z bitami logicznego operatora XOR z bitami litery tekstu litery tekstu jawnego. Bity pseudolosowe były jawnego. Bity pseudolosowe były generowane przez generowane przez 10 "kół kryptograficznych" 10 "kół kryptograficznych" (rotorów), z których pięć (rotorów), z których pięć obracało się w obracało się w sposób regularny (tzw. koła χ (chi)) a sposób regularny (tzw. koła χ (chi)) a pięć pięć pozostałych w sposób nieregularny (koła ψ (psi)). Krok obrotu pozostałych w sposób nieregularny (koła ψ (psi)). Krok obrotu kół psi zależał od jeszcze dwóch dodatkowych rotorów, kół psi zależał od jeszcze dwóch dodatkowych rotorów, zwanych motorycznymi (napędowymi). Maszyna Lorenza w zwanych motorycznymi (napędowymi). Maszyna Lorenza w swej funkcji nieregularnego obracania pięciu rotorów (które swej funkcji nieregularnego obracania pięciu rotorów (które albo razem się obracały albo razem pozostawały w spoczynku albo razem się obracały albo razem pozostawały w spoczynku bez dodatkowych interakcji między liniami) stanowi w praktyce bez dodatkowych interakcji między liniami) stanowi w praktyce 5 równoległych generatorów pseudolosowych. Liczby igieł na 5 równoległych generatorów pseudolosowych. Liczby igieł na każdym z rotorów były względnie pierwsze.każdym z rotorów były względnie pierwsze.

Na zdjęciu widzimy Maszynę Lorenza z 12 rotorami i 501 Na zdjęciu widzimy Maszynę Lorenza z 12 rotorami i 501 igłami.igłami.

Page 18: Maszyny szyfrujące

Próby rozwiązania Próby rozwiązania zagadkizagadki

Do łamania szyfru Maszyny Lorenza Brytyjczycy zbudowali Do łamania szyfru Maszyny Lorenza Brytyjczycy zbudowali wiele maszyn. Pierwsza z nich, z rodziny nazywanej "Heath wiele maszyn. Pierwsza z nich, z rodziny nazywanej "Heath Robinsons”, używała taśm papierowych i prostych Robinsons”, używała taśm papierowych i prostych obwodów logicznych. Kolejną był Colossus. Była to seria obwodów logicznych. Kolejną był Colossus. Była to seria programowalnych maszyn cyfrowych oparta na programowalnych maszyn cyfrowych oparta na teoretycznych podstawach Alana Turinga. Pierwsze teoretycznych podstawach Alana Turinga. Pierwsze urządzenie z tej serii powstało w Wielkiej Brytanii w roku urządzenie z tej serii powstało w Wielkiej Brytanii w roku 1943. Projektem kierowali Max H. Newman i T.H. Flowers.1943. Projektem kierowali Max H. Newman i T.H. Flowers.

Informacje na temat projektu odtajniono dopiero w roku Informacje na temat projektu odtajniono dopiero w roku 1975. 1975.

Page 19: Maszyny szyfrujące

Rozwiązanie zagadkiRozwiązanie zagadki Przekazy Maszyny Lorenza były Przekazy Maszyny Lorenza były

przechwytywane w przechwytywane w Knockholt w hrabstwie Kent Knockholt w hrabstwie Kent i przekazywane do i przekazywane do Bletchley Park. Tam Bletchley Park. Tam kryptoanalitycy odtworzyli kryptoanalitycy odtworzyli działanie maszyny w działanie maszyny w styczniu 1942 roku, nigdy przy styczniu 1942 roku, nigdy przy tym nie mając tym nie mając do dyspozycji jej rzeczywistego do dyspozycji jej rzeczywistego egzemplarza. Stało się to możliwe na skutek błędu egzemplarza. Stało się to możliwe na skutek błędu

operatora niemieckiego. 30 sierpnia 1941 przesłano operatora niemieckiego. 30 sierpnia 1941 przesłano komunikat zawierający 4000 znaków, jednak nie komunikat zawierający 4000 znaków, jednak nie został on poprawnie odebrany. Poproszono więc został on poprawnie odebrany. Poproszono więc (bez szyfrowania - co pozwoliło kryptoanalitykom (bez szyfrowania - co pozwoliło kryptoanalitykom

zrozumieć sytuację) o powtórzenie zrozumieć sytuację) o powtórzenie komunikatu. Retransmisja odbyła się z tym samym kluczem komunikatu. Retransmisja odbyła się z tym samym kluczem (praktyka zakazana przez procedury), a na dodatek operator (praktyka zakazana przez procedury), a na dodatek operator wprowadził do oryginalnego tekstu drobne zmiany, jak na wprowadził do oryginalnego tekstu drobne zmiany, jak na przykład pewne skróty. Na podstawie porównania dwu przykład pewne skróty. Na podstawie porównania dwu komunikatów John Tiltman był w stanie zrekonstruować komunikatów John Tiltman był w stanie zrekonstruować zarówno tekst jawny jak i metodę szyfrowania. Na podstawie zarówno tekst jawny jak i metodę szyfrowania. Na podstawie tych informacji, W. T. Tutte był w stanie odtworzyć zasadę tych informacji, W. T. Tutte był w stanie odtworzyć zasadę działania urządzenia.działania urządzenia.

W. T. Tutte

Page 20: Maszyny szyfrujące

ŹródłaŹródła

http://pl.wikipedia.org/wiki/Strona_ghttp://pl.wikipedia.org/wiki/Strona_g%C5%82%C3%B3wna %C5%82%C3%B3wna