Enigma (naprava): Razlika med redakcijama

'''Enígma''' je [[elektrika|električna]] [[naprava]] za [[šifriranje]] [[sporočilo|sporočil]]. Uporabljale so jo [[Wehrmacht|nemške oborožene sile]] med [[druga svetovna vojna|2. svetovno vojno]]. Beseda enigma izhaja iz [[grščina|grščine]] ({{jezik-el2|Αίνιγμα}}, ''aínigma'') in pomeni ''[[uganka]]''. Simbolično pa naj bi bila Enigma uganka za angleške dekripterje tudi zaradi skladbe z istim imenom angleškega skladatelja Elgarja.

V [[čas]]u do konca [[vojna|vojne]] [[1945]] in še kasneje so prihajali v [[uporaba|uporabo]] številni različni [[model]]i Enigme. Najbolj razširjena je bila ENIGMA I, ki so jo od leta [[1930]] uporabljale nemške oborožene sile ([[Reichswehr]]) in kasneje [[Wehrmacht]]. Verjetno je bila med 2. svetovno vojno najbolj uporabljan sistem šifriranja sporočil. ENIGMA I je na prvi pogled videti kot [[pisalni stroj]]. Bistveni sestavni deli so [[tipkovnica]], [[zbir]] zamenljivih [[valjkolut]]evov in polja z [[luč]]kami za prikaz. ValjiKoluti so bistveni za šifriranje. Vsak valjkolut ima na obeh straneh po 26 električnih spojev (po enega za vsako [[črka|črko]] nemške abecede), ki so vsak posebej na tajen način povezani med seboj. Na primer: vhodni spoj za črko A je na izhodu povezan s spojem za črko G in tako naprej. Ko se pritisne tipka na tipkovnici, steče [[električni tok|tok]] iz vgrajene tipkovnice preko valjevkolutov do polja z lučkami. Prižgana lučka je šifra za vneseno črko. Ker se valjikolut po vsakem pritisku na tipkovnici zavrtijozavrti, dobi ista črka na različnih mestih odprtega [[besedilo|besedila]] različne šifre. Podobno kot števec kilometrov v avtomobilu.

[[Slika:enigma wiring kleur.svg|thumb|Skica: Osnovna zgradba ENIGME iz zbira valjev, polja z lučkami, tipkovnice in stikalno plošče z vtikači.]]

Desno od vrtečih se valjevkolutov je vhodni valj (stator), ki se ne [[vrtenje|vrti]] in je s 26 žicami (na skici so samo 4) povezan s tipkovnico. Levo od vrtečih se valjev je povratni valjkolut /deflektor)(UKW), ki tudi miruje (povratni valjkolut - deflektor je izumil (DRP 452 194, prijavljen [[21. marec|21. marca]] [[1926]]) [[Willi Korn]], sodelavec Scherbiusa). Le-ta ima samo na desni strani 26 spojev (narisani so samo štirje). Ti spoji so med seboj parno povezani. Povratni valjkolut povzroči, da se tok, ki je prišel z desne na levo, sedaj vrne na levo do vhodnega valja, kjer zapusti zbirnabor valjevkolutov.

Tabela prikazuje strogo zaupen sistem povezave petih vrtečih se valjevkolutov (I do V) za trokolutno Enigmo in obeh povratnih valjevkolutov (B in C).

Na čelni strani naprave je stikalna plošča s 26 dvopolnimi vtičnicami (za vsako črko 1). Tok steče po pritisku na tipko najprej skozi te vtičnice, ko pa zapusti zbir valjevkolutov, steče ponovno skoznje. Končno se prižge ena od 26 lučk s šifriranimi črkami.

Tok, ki ga daje [[baterija]] po pritisku na tipko (na primer A), steče preko plošče z vtičnicami. Če je črka A povezana z drugo črko, se črka zamenja (na primer z H), če ni povezana, ostane črka nespremenjena. Tok priteče na vhodni valjkolut. Pri nadaljnji razlagi se besedilo sklicuje na sliko »Pretok toka« (najprej samo na zgornji del). Prikazani so vrteči se rotorjišifrirni koluti in mirujoč povratni rotorkolut (deflektor). Zaradi preglednosti je abeceda okrnjena na 8 črk (A ... H).

Tok steče preko vhodnega valja (v skici ni prikazan) na vhodni spoj prvega (desnega) valjakoluta. Strogo zaupne električne povezave povzročijo, da tok, ki je vstopil na desni pri vhodnem spoju A, zapusti valjkolut na levi strani na spoju B. Tako se pretvori A v B.

Sedaj vstopi tok v srednji valjkolut pri spoju B. Ker je možno, da je vhodni spoj povezan z istoimenskim izhodnim spojem, zapusti tok srednji valj na spoju B. V tretji valjkolut vstopi tok pri spoju B in ga zapusti pri spoju D.

Tok je prišel skozi vse tri vrteče valješifrirne kolute in je vstopil v povratni valjkolut (deflektor). Ta ima spoje samo na desni strani, med seboj so parno povezani. Tu se na primer zamenja črka D s črko E.

Sedaj teče tok še z desne na levo in se glede na povezave črke na vsakem valjukolut zamenjajo (E → C, C → F, F → G). Desni valjkolut zapusti tako na spoju G.

Nadaljnji tok v skici ni prikazan, ga je pa možno enostavno pojasniti. Ko zapusti vrteče valjekolute, preko vhodnega valjakoluta steče nazaj v stikalno ploščo z vtičnicami. Če je črka povezana z drugo črko, se črka zamenja, če ni povezana, se ne spremeni. Končno zasveti ena od lučk, ki pomeni šifro za vneseno črko. Stikalna plošča ni smela zamenjati iste črko z isto, niti ne sosednje. Npr.: črka R ni smela biti sama črka R, niti Q niti S.

Po pritisku na tipko zavrti desni valjkolut za eno mesto (srednji valjkolut se zavrti šele po 26 premikih desnega, levi po 26 premikih srednjega valjakoluta). Če bi ponovno pritisnili tipko A, steče tok po drugi poti skozi desni valjkolut in zato tudi po drugih poteh skozi ostala kolesa. V spodnji polovici skice je prikazan potek po premiku desnega valjakoluta za eno lego navzdol. Sedaj se A šifrira kot C.

Pri ENIGMI I so bili najprej na razpolago trije, od leta [[1939]] pa pet šifrirnih rotorjev s tem, da se je število možnih rotorjev s petih povečalo na osem. Nemška vojna mornarica je že od samega začetka uporabljala štiri rotorje. V tajni [[kodna knjiga|kodni knjigi]] je bilo za vsak dan zapisano, katere valje in v kakšnem vrstnem redu je potrebno vstaviti. Rotorji so bili označeni z [[rimske številke|rimskimi številkami]] od I do V, kasneje do VIII. V tej kodni knjigi je vnos I IV II pod navedbo položaj valjev pomenil, da se na levi strani vstavi valj I, na sredini valj IV in na desni valj II. Nikoli ni smel en šifrirni rotor, na primer I., ostati na istem mestu dva dni. Menjavo so opravili vsak dan natanko ob polnoči.

Kriptografska moč ENIGME je v vrtečih se valjih, tako da se ista črka vsakič zašifrira z drugo pretvorbo. Bistveno za ohranitev tajnosti sporočil je zaupnost žičnih povezav v valjih in število valjev v zbiru. Število valjev je bistveno za kakovost šifriranja, zato so bile štirivaljneštirikolutne ENIGME M4, ki so jih uporabljali v [[podmornica]]h, bistveno bolj varne od običajnih trovaljnih ENIGEM I.

[[Kabel]]ske povezave na prednji strani naprave sonaj bi povečale varnost tajnosti sporočila, vendar je to dodatno zaščito dokaj enostavno »zlomiti«, ker ostanejo povezave ves čas šifriranja enega sporočila enake.

Povratni valj je tudi povzročil, da so [[permutacija|permutacije]] in s tem šifriranje samopovratne. S tem se število možnih šifer še bolj omeji, oziroma razpolovi.