Enigma (naprava): Razlika med redakcijama

[[Slika:Enigma Verkehrshaus Luzern.jpg|thumb|right|Nemška šifrirna naprava s tremi šifrirnimi koluti za šifriranje ENIGMA.]]

[[Slika:Enigma-rotor-stack.jpg|thumb|right|Trije vrtljivi šifrirni koluti s ševilkamištevilkami namesto črk in povratni kolut - deflektor (levo).]]

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 [[kolut]]ov in polja z [[luč]]kami za prikaz in stikalna plošča. Koluti so bistveni za šifriranje. Vsak kolut 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 kolutov do polja z lučkami. Prižgana lučka je šifra za vneseno črko. Ker se kolut po vsakem pritisku na tipkovnici zavrti, dobi ista črka na različnih mestih odprtega [[besedilo|besedila]] različne šifre. Podobno kot števec kilometrov v avtomobilu.

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

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

Pri ENIGMI I so bili najprej na razpolago trije, od leta [[1939]] pa pet šifrirnih kolutov (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 kolute in v kakšnem vrstnem redu je potrebno vstaviti. Rotorji (koluti) 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 kolutov pomenil, da se na levi strani vstavi kolut I, na sredini kolut IV in na desni kolut 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 kolutih, tako da se ista črka vsakič zašifrira z drugo pretvorbo. Bistveno za ohranitev tajnosti sporočil je zaupnost žičnih povezav v šifrirnih kolutih in število kolutov v zbirunaboru. Število kolutov je bistveno za kakovost šifriranja, zato so bile štirikolutne ENIGME M4, ki so jih uporabljali v [[podmornica]]h, bistveno bolj varne od običajnih trokolutnih ENIGEM I.

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

Na primer za 31. dan je potrebno vstaviti povratni kolut B (ENIGMA I je imela dva povratna koluta (deflektorja) B in C). Kot vrtljive kolute se vzame koltekolute I, IV in III (kolut I je levo). Predhodno je potrebno nastaviti obroče. S tem se določi pri kateri črki se izvrši prenos na naslednji kolut. Uporabljala se je tabela (A = 01, B = 02, ... Z = 26. Na koncu je potrebno povezati s kabli še 10 vtičnic (A z D, C z N in tako dalje).

Kot zadnje je potrebno nastaviti valjekolute v začetni položaj in s tem je naprava pripravljena za delo.

* Položaj valjevšifrirnih kolutov

Za vsak kolut je možnih 26 začetnih položajev (povratnega koluta (deflektorja) se ne da nastaviti), kar da 26³ = 17.576 nastavitev kar ustreza 14 bitom.

Tudi pri ENIGMI predstavljajo povezave na stikalni plošči med vtičnicami fiksno enostavno enolično pretvorbo črk. Ta del ENIGME se lahko »zlomi« z uporabo inteligentne kriptoanalitske metode ([[Turingova bomba|Turingove bombe]]) in tako se lahko praktično popolnoma izniči. Tako se lahko faktor 150.738.274.937.250 črta iz izračuna dolžine ključa. Nastavitev obročev prav tako zelo malo prispeva k varnosti ključa in tudi faktor 676 se lahko črta. Turing je stikalno ploščo smatral kot nepotrebno in je bolj služila kot strah nevednežem.

Korn je dosegel z uvedbo povratnega koluta (deflektorja), da je postopek šifriranja samopovraten, kar pomeni da če se pri nekem položaju kolutov šifrira črka U v črko X, se črka X šifrira kot črka U. Tako je poenostavil delo z napravo, ker ni bilo več potrebno spreminjati načina dela pri šifriranju in dešifriranju. Poleg tega je računal na povečanje varnosti, saj je tok stekel dvakrat skozi kolute, torej se je pri trokolutni Enigmi šifriral šestkart. To pa je bilo poplnoma napačno sklepanje z daljnosežnimi in za Nemce katastrofalnimi posledicami.

Pri ENIGMI z njenimi 26 črkami ali številkami tako ostane namesto možnih 4033 · 10 ²³ le približno 4250 · 10 ¹¹ kombinacij. Zaradi deflektorja je tako izgubljeni za približno faktor 10 ¹² (en bilijon) možnih šifer.