Shifra Enigma ishte një shifër fushore e përdorur nga gjermanët gjatë Luftës së Dytë Botërore. Enigma është një nga makinat më të famshme të enkriptimit në histori. Makina e parë Enigma u shpik nga një inxhinier gjerman i quajtur Arthur Scherbius në fund të Luftës së Parë Botërore. Është përdorur komercialisht që nga fillimi i viteve 1920 dhe është përdorur gjithashtu nga ushtria dhe shërbimet qeveritare të një numri vendesh, duke përfshirë Gjermaninë, para dhe gjatë Luftës së Dytë Botërore për të transmetuar mesazhe të koduara. Janë prodhuar shumë modele të ndryshme Enigma, por modeli ushtarak gjerman dhe shifra gjermane "Enigma" janë më të famshmit dhe më të diskutuarit.
Plasja e shifrës Enigma gjatë Luftës së Dytë Botërore
Disa historianë besojnë se thyerja e shifrës Enigma ishte fitorja më e rëndësishme për fuqitë aleate gjatë Luftës së Dytë Botërore. Makina Enigma lejoi miliarda mënyra për të koduar mesazhe, duke e bërë tepër të vështirë për vendet e tjera të thyejnë kodet gjermane gjatë Luftës së Dytë Botërore. Për një kohë kodi dukej i paprekshëm. Pastaj Alan Turing dhestudiues të tjerë shfrytëzuan disa gabime në zbatimin e kodit Enigma dhe fituan akses në librat e kodeve gjermane, duke i lejuar ata të krijonin një makinë të quajtur Bombe. Ajo ndihmoi në thyerjen e versioneve më të vështira të Enigma. Polonia në vitin 2007 lëshoi një monedhë për nder të 75-vjetorit të thyerjes së kodit Enigma - 2 złoty nga ari verior. Në qendër është stema e Polonisë, dhe në një rreth ka një rrotë-rrotë Enigma.
Kuptimi i thyerjes së shifrës për aleatët
Disa historianë besojnë se hakimi i Enigma ishte fitorja e vetme më e rëndësishme për Fuqitë Aleate gjatë Luftës së Dytë Botërore. Duke përdorur informacionin që deshifruan nga gjermanët, aleatët ishin në gjendje të parandalonin shumë sulme. Por për të shmangur dyshimin se ata gjetën një mënyrë për të deshifruar mesazhet, aleatët duhej të lejonin disa sulme, pavarësisht se kishin njohuri për t'i ndaluar. Kjo përshkruhet në filmin "The Imitation Game", i publikuar në vitin 2014.
Makina "Enigma": përshkrimi, komponentët
Makina Enigma përbëhet nga disa pjesë, duke përfshirë tastierën, tabelën, rotorët dhe qarqet e brendshme elektronike. Disa prej tyre kanë veçori shtesë. Mesazhet e koduara ishin një grup shkronjash që ktheheshin në një fjali të qartë kur deshifroheshin. Makinat Enigma përdorin një formë të enkriptimit zëvendësues. Kriptimi i zëvendësimit është një mënyrë e thjeshtë për të koduar mesazhet, por kode të tilla janë mjaft të lehta për t'u thyer. Por makina Enigma është projektuar në mënyrë që rotori i duhur të avancojënjë pozicion menjëherë pasi të keni shtypur tastin enter. Kështu, kriptimi i shkronjave në të vërtetë fillon ndërsa rotorët janë në pozicionin para AAA. Zakonisht ky pozicion është AAZ.
Si funksionon shifra Enigma
Një shembull i thjeshtë i një skeme të enkriptimit të zëvendësimit është shifra e Cezarit. Ai konsiston në ndryshimin e vendit të secilës shkronjë të alfabetit. Për shembull, kur zhvendoset me 3 vende, shkronja A do të zërë vendin e G. Por shifra e makinës Enigma ishte padyshim shumë më e fuqishme se shifra e thjeshtë e Cezarit. Ata përdorin një formë të shifrave zëvendësuese, por sa herë që një shkronjë përputhej me një tjetër, e gjithë skema e kodimit ndryshonte. Variantet e shifrave Enigma - në foton më poshtë.
Pas shtypjes së çdo butoni, rotorët lëvizin dhe drejtojnë rrymën në një rrugë të ndryshme në një shkronjë tjetër të hapur. Kështu, për shtypjen e tastit të parë, gjenerohet një kodim, dhe për shtypjen e dytë, një tjetër. Kjo rrit në masë të madhe numrin e opsioneve të mundshme të kodimit, sepse sa herë që shtypet një çelës në makinën Enigma, rotorët rrotullohen dhe kodi ndryshon.
Parimi i makinës Enigma
Kur shtypet një tast në tastierë, një ose më shumë rotorë lëvizin për të formuar një konfigurim të ri të rotorit që do të kodojë një shkronjë si një tjetër. Rryma rrjedh nëpër makinë dhe një dritë në tabelën e llambës ndizet për të treguar shkronjën e daljes. Një shembull i një shifrimi Enigma dukej kështu: nëse shtypet tasti P dhe makina Enigma e kodon këtë shkronjë si A, nëpaneli i llambës do të ndriçojë A. Çdo muaj, operatorët Enigma merrnin libra me kode që tregonin se cilat cilësime do të përdoreshin çdo ditë.
Skema e enkriptimit
Qarku ishte i ngjashëm me një panel telefoni të modës së vjetër që ka dhjetë tela, me dy skaje në secilin tel që mund të futet në një fole. Çdo tel prizë mund të çiftojë dy shkronja duke lidhur njërën skaj të telit me një vend të shkronjës dhe skajin tjetër me shkronjën tjetër. Dy shkronjat në çift do të shkëmbehen, kështu që nëse B lidhet me G, G bëhet B dhe B bëhet G. Kjo siguron një shtresë shtesë të enkriptimit për ushtrinë.
Enkodimi i mesazhit
Çdo rotor i makinës ka 2626 numra ose shkronja. Makina Enigma mund të përdorë tre rotorë në të njëjtën kohë, por këta mund të ndryshohen nga pesë grupe, duke rezultuar në mijëra konfigurime të mundshme. "Çelësi" i shifrës Enigma përbëhet nga disa elementë: rotorët dhe renditja e tyre, pozicionet e tyre fillestare dhe skema e zhvendosjes. Duke supozuar se rotorët lëvizin nga e majta në të djathtë, dhe shkronja A duhet të kodohet, atëherë kur shkronja A është e koduar, secili rotor është në pozicionin e tij origjinal - AAA. Ndërsa rotorët lëvizin nga e majta në të djathtë, personazhi A do të kalojë së pari përmes të tretës. Çdo rotor kryen një operacion zëvendësimi. Prandaj, pasi karakteri A kalon në të tretën, del si B. Tani shkronja B futet përmes rotorit të dytë, ku zëvendësohet me J, dhe në të parin J ndryshohet në Z. Pasi kalon shifra Enigmanëpër të gjithë rotorët, ai shkon te deflektori dhe kalon përmes një zëvendësimi tjetër të thjeshtë.
Çelësi për të deshifruar mesazhet
Pas daljes nga reflektori, mesazhi dërgohet përmes rotorëve në drejtim të kundërt, me zëvendësimin e kundërt të aplikuar. Pas kësaj, simboli A do të kthehet në U. Çdo rotor, në buzë, ka një alfabet, kështu që operatori mund të vendosë një sekuencë të caktuar. Për shembull, operatori mund të rrotullojë rotorin e parë për të shfaqur D, të rrotullojë të dytin për të shfaqur K dhe të rrotullojë folenë e tretë për të shfaqur P. Me grupin fillestar të tre numrave ose shkronjave të shfaqura në makinën e dërguesit kur ai filloi të shkruante mesazhin, marrësi mund ta deshifrojë atë duke vendosur makinën e tij identike Enigma në cilësimet fillestare të dërguesit.
Disavantazhet e metodës së enkriptimit Enigma
Disavantazhi kryesor i kodit Enigma ishte se shkronja nuk mund të kodohej kurrë ashtu siç është. Me fjalë të tjera, A nuk do të kodohet kurrë si A. Kjo ishte një e metë e madhe në kodin Enigma sepse ai ofronte një pjesë të informacionit që mund të përdoret për të deshifruar mesazhet. Nëse dekoduesit mund të merrnin me mend fjalën ose frazën që ka të ngjarë të shfaqet në mesazh, ky informacion do t'i ndihmonte ata të deshifrojnë kodin. Meqenëse gjermanët dërgonin gjithmonë mesazhin e motit në fillim dhe zakonisht përfshinin një frazë me përshëndetjen e tyre tradicionale në fund të mesazhit, u gjetën fraza të përafërtadekoder për t'u zbërthyer.
Makina e Alan Turing dhe Gordon Welchman
Alan Turing dhe Gordon Welchman zhvilluan një makinë të quajtur Bombe që përdori qarkun elektrik për të deshifruar një mesazh të koduar Enigma në më pak se 20 minuta. Makina Bombe u përpoq të përcaktonte cilësimet e rotorit dhe qarku i makinës Enigma përdoret për të dërguar një mesazh të koduar të dhënë. Automjeti standard britanik Bombe ishte në thelb 36 automjete Enigma të lidhura së bashku. Kështu, ajo modeloi disa makina Enigma në të njëjtën kohë.
Si dukej bomba
Shumica e makinave Enigma kishin tre rotorë dhe secili nga simulatorët Enigma në Bombe kishte tre bateri, një për çdo rotor. Bateritë e Bombe ishin të koduara me ngjyra që të përputheshin me rotorin që po simulonin. Bateritë ishin rregulluar në mënyrë që pjesa e sipërme e të treve të simulonte rotorin e majtë të Enigma, e mesme simulonte rotorin e mesëm dhe pjesa e poshtme simulonte rotorin e djathtë. Për çdo rrotullim të plotë të bobinave të sipërme, bobinat e mesme u rritën me një pozicion, e njëjta gjë ndodhi me bobinat e mesme dhe të poshtme, duke e çuar numrin total të pozicioneve në 17,576 pozicione të makinës Enigma me 3 rotorë.
Punon dekoder
Për çdo konfigurim të rotorit, në çdo rrotullim të baterive, makina Bombe bëri një supozim në lidhje me konfigurimin e qarkut, për shembull, që A është i lidhur me Z. Nëse supozimi rezulton i rremë, makina refuzohet dhe nuk e përdori më, dhe nuk kaloi kohë duke kontrolluarndonjë nga këto më vonë. Makina Bombe zhvendosi pozicionet e rotorit dhe zgjodhi një supozim të ri dhe e përsërit këtë proces derisa të shfaqet një rregullim i kënaqshëm i cilësimeve. Nëse makina "merrte me mend" se A ishte e lidhur me Z, atëherë kuptohej që B duhet të lidhej me E, e kështu me radhë. Nëse testi nuk rezultonte në një kontradiktë, makina do të ndalonte dhe dekoderi do të përdorte konfigurimin e zgjedhur si çelësin e mesazhit.
