Cat de secret este un cod secret? (II)

Enigma
Cea care a avut un important cuvant de spus in privinta invingatorilor celui de-al doilea razboi mondial, este de fapt o masina electro mecanica portabila care se bazeaza pe rotori montati pe cilindri pentru a cifra si descifra informatia.
Enigma insumeaza o intreaga familie, avand mai multe variante dezvoltate, initial aparand cele comerciale din care au derivat cele militare, mai sigure si imbunatatite.

Masina de codat a fost dezvoltata de Arthur Scherbius incepand cu anul 1919. Prima versiune, Enigma A, a fost comercializata in 1923, chiar de catre compania infiintata de catre creatorul ei. 
Marina  germana a fost prima care a adoptat modelul comercial Enigma D in 1926, fiind preluata in 1929 de armata germana, care i-a adus imbunatatiri. Astfel a aparut varianta militara, denumita de germani Masina M.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

A fost comercializata in Europa si in restul lumii la inceputul anilor 1920, fiind adaptata ulterior pentru utilizatorii militari si diplomatici.
Aceasta masina a fost ridicata la rangul de vedeta cu putin inainte de cel de-al doilea razboi mondial, traindu-si momentele de glorie chiar in timpul razboiului.

Codarea informatiilor
Codarea informatiilor incepe prin trecerea curentului electric printr-o serie de componente. Curentul este transmis presand o litera pe claviatura. Dupa ce traverseaza o retea complexa de fire, o lampa indica litera cifrata. Prima componenta este o serie de rotite adiacente, numite rotori, care contin fire electrice utilizate in codarea mesajului. Rotorii se invart, variind configuratia complexa a retelei de fiecare data cand o litera este tastata.  Masina Enigma poate utiliza si o alta roata, numita reflector si o componenta, numita plugboard, care permit codificarea si mai complexa a mesajului.

In timpul celui de-al doilea razboi mondial, germanii au dezvoltat mai multe variante ale masinii, folosite in comunicarile radio si in cele telegrafice. Chiar si buletinele meteo sunt codate cu Enigma.
Spaniolii, in timpul Razboiului Civil Spaniol, chiar si italienii, in timpul celui de-al doilea razboi mondial, utilizeaza una dintre versiunile masinii, neschimbata, pentru comunicatiile militare. Aceasta imprudenta este in folosul britanicilor, care vor sparge mai usor acest cod, ceea ce va contribui la infrangerea flotei italiene de catre cea britanica la Matapan.
Descifrarea codului
Polonezii incep sa lucreze cu Enigma din 1928. In 1929, ei intercepteaza o masina Enigma trimisa de la Varsovia catre Berlin, care trebuia transportata cu o valiza diplomatica , dar o eroare de expeditie permite serviciilior poloneze sa examineze continutul. Chiar daca este vorba despre o versiune comerciala destul de primitiva, ea le confirma polonezilor ca germanii folosesc masiv masinile Enigma pentru a-si cifra mesajele.

Codul a fost intr-adevar spart in 1933 de catre matematicienii polonezi  Marian Rejewski, Jerzy Rozycki si Henryk Zygalski, cu ajutorul unor mijloace electromecanice, supranumite bombe.

Marian Rejewski, un matematician polonez de numai 27 de ani, gaseste printr-o modalitate matematica cei doi parametri esentiali, o descoperire esentiala atat la nivel tehnic cat si strategic. Matematicianul descopera o redundanta in cifrarea mesajelor de catre operatorii militari. Se pare ca acestia foloseau un cuvant scurt pe care il dublau, noua secventa cifrata fiind plasata  la inceputul mesajului. Descoperirea legaturii dintre cuvantul dublat si cheia mesajului, a revelat si legatura dintre corespondente, cum ar fi cea dintre miscarea rotorilor si cablajul intern al masinariei. Chiar daca cele trei litere originale sunt necunoscute, se stie ca numarul cablajelelor care pot transforma acele trei litere intr-o secventa particulara sunt limitate. Rejewski le numeste lanturi.

Spionii polonezi au reusit la un moment dat sa obtina un manual vechi de utilizare al masinii Enigma. Acesta oferea un exemplu de cifrare in clar, cheia si rezultatul odata cifrat.  Dupa o studiere atenta, rezultatul era de 105 456 variante de lanturi posibile. Datorita echipei lui Marian Rejewski, s-au descoperit mai multe tehnici pentru a accelera calculele.
Britanicii au dezvoltat acelasi gen de tehnica, bazata pe o grila, tehnica care avusese rezultate pozitive folosita pe Enigma comerciala, insa fara a inregistra vreun succes in ceea ce o priveste pe cea militara.

Chiar si cu aceste descoperiri, matematicienii polonezi nu facusera avansuri importante in spargerea acestor coduri, ceea ce a dus la realizarea "bombei criptografice", un adevarat calculator electromecanic, realizat in 1933. Desi ocupa un spatiu enorm, castigurile erau enorme: masinaria reusea sa obtina o cheie in doua ore.

In timpul razboiului, germanii reusesc cumva sa isi dea seama de schimbarile ce trebuiau operate, pentru a zadarnici eforturile aliatilor de a le sparge codurile, prin urmare au imbunatatit Enigma, introducand doi rotori suplimentari si intrerupand procedura de repetitie a codurilor de la inceputul mesajelor.
Din acest moment, polonezii isi impartasesc rezultatele britanicilor si francezilor, deveniti aliati, efortul de spargere a codurilor devenind unul comun.

Inainte de cel de-al doilea razboi mondial a fost considerata ca find sigura, insa criptologii britanici (continuand munca omologilor lor polonezi) au fost capabili sa descifreze mesajele protejate ale acestor masinarii. Informatiile obtinute datorita acestei surse le-au oferit un real avantaj strategic asupra inamicilor. S-a estimat ca razboiul din Europa s-a terminat cu cel putin un an mai devreme datorita descifrarii mesajelor nemtesti.

Micile erori interne ale masinilor, erorile de procedura ale operatorii militari ai Enigmei, cat si deciziile politice neinspirate ale autoritatilor au jucat un rol important in diminuarea complexitatii codului mesajelor.

FACTS

Masina de codare britanica Typex sau cea americana, Sigaba, functioneaza dupa principiile analoage Enigma, fiind insa considerate mai sigure.