"Enigma" rotorlari lotin alifbosidagi harflar soniga ko'ra 26 ta pozitsiyaga ega edi. Uchta rotor, har birida kontaktlarning o'ziga xos simlari va aylanish tezligi har xil, masalan, har bir zarbadan keyin uchinchi rotor (kodli harf) darhol 2 qadam oldinga burildi. A → B oddiy alifbo o'rniga, Enigma shifri ma'nosiz harflar to'plamiga o'xshardi, bu erda bitta matnli harf haqiqiy matnning turli harflarini anglatishi mumkin edi. Birinchi marta "A" ni "T" deb kodlash mumkin edi, keyingi safar mashina "A" ni "E" bilan almashtirdi va hokazo.
Bunday xabarni o'qish uchun qabul qiluvchi tomon rotorlarni bir xil boshlang'ich holatiga qo'yishi kerak edi. Rotorlarning boshlang'ich pozitsiyasi (masalan, QSY) faqat Germaniyaning Enigma operatorlariga ma'lum bo'lgan sir edi. Kalitga ega bo'lmagan, lekin xabarlarni o'qishni istaganlar barcha mumkin bo'lgan kombinatsiyalardan o'tishlari kerak edi.
26 ta bunday kombinatsiya mavjud edi.3 = 17576. Diqqat va g'ayrat bilan, bir kun ichida shifrni hal qiluvchi guruh o'tishi va kerakli kalitni topishi mumkin edi.
Rotorlarning ko'pligi tufayli shifr kuchining oshishi mashinaning massasi va o'lchamlarining qabul qilinmas o'sishiga tahdid solgan. Ammo keyin "Enigma" yaratuvchisi Artur Sherbius hiyla ishlatdi. U rotorlarni olinadigan va almashtiradigan qilib qo'ydi, bu esa kombinatsiyalar sonini darhol 6 barobarga oshirdi!
Va nihoyat, dushmanlarning kodbreakerlarining miyasi qaynab ketishi uchun, Scherbius klaviatura va rotorlar orasiga harflar almashtirilgan vilka panelini o'rnatdi. Masalan, "A" harfi panel yordamida "E" ga aylantirildi va rotorlar yana E → V ni almashtirdilar. Enigma to'plamida oltita kabel bor edi, ular yordamida operator 6 juft harfni ulagan. kelishilgan tartib. Har kun boshqacha.
26 belgidan iborat paneldagi 6 juft harf uchun ulanish variantlari soni 100391791500 edi.
Uchta almashtiruvchi rotor va yamoq paneli yordamida mumkin bo'lgan "Enigma" kalitlarining umumiy soni 17576 * 6 * 100391791500 = koinot yoshidan ko'proq vaqt talab qiladigan qo'pol kuch sinovidan o'tgan bo'lishi mumkin bo'lgan raqam!
Nega rotorlar kerak?
Yamoq paneli katta hajmli rotorlarga qaraganda 7 buyruq kattaligiga qaraganda ko'proq kalitlarni taqdim etdi, lekin u etarli shifr kuchini ta'minlay olmadi. Bilish nemis tilida qaysi harflar ko'proq ishlatiladiva tez -tez raqib, chastotani tahlil qilish usuli yordamida, almashtirishning qanday sodir bo'lishini aniqlay oladi va xabarni ochadi. Rotorlar bir -biriga nisbatan doimiy aylanish tufayli yaxshiroq "sifatli" shifrlashni ta'minladilar.
Rotorlar va tuzatish paneli birgalikda juda ko'p sonli kalitlarni taqdim etdi, shu bilan birga dushmanni xabarlarni hal qilishda chastota tahlilidan foydalanish imkoniyatidan mahrum qildi.
Enigma umuman imkonsiz deb hisoblangan.
Enigma shifri koinot yoshidan ancha past bo'lgan vaqtda topilgan
Statistika yig'ish uchun yosh matematik Marian Rejevskiyga bir ajoyib g'oya va bir yil kerak bo'ldi. Shundan so'ng, nemis shifrlari ertalabki gazetalar kabi o'qila boshladi.
Qisqasi: Rejevskiy har qanday uskuna ishlatilganda muqarrar bo'lgan zaiflikdan foydalangan. Enigma -ning barcha shifrlash kuchi uchun 24 soat davomida bir xil kodni (rotorlarning pozitsiyasini) ishlatish juda aqlsizlik edi - raqiblar xavfli miqdordagi statistik ma'lumotlarni to'plashdi.
Natijada, bir martalik kodlar ishlatilgan. Har safar asosiy xabar boshlanishidan oldin, jo'natuvchi ikki nusxadagi matnni yubordi (masalan, DXYDXY, shifrlangan SGHNZK) - asosiy xabarni qabul qilish uchun rotorlarning o'rni. Radio aralashuvi tufayli dublyaj kerak edi.
Buni bilish Birinchi va to'rtinchi harflar har doim bir xil, bu birinchi holatda "S", keyin "N" deb shifrlangan, Rejevskiy uzoq davom etadigan zanjirlarni tahlil qilib, rotorlar qanday o'rnatilganligini tushunishga harakat qilib, yozishmalar jadvalini puxta qurdi. Avvaliga u vilkalar paneliga e'tibor bermadi - u bir xil harflarni bir xilda qayta joylashtirdi.
Bir yil o'tgach, Rejevskiy jadvallar yordamida har bir kun uchun kalitni tezda aniqlash uchun etarli ma'lumotga ega edi.
Shifrlar imlo xatolari bo'lgan nemischa matnning noaniq konturini oldilar - bu patch panelidagi harflarning almashtirilishi natijasi. Ammo 1918 yilgacha Germaniyaning bir qismi bo'lgan Poznan universiteti bitiruvchisi Rejevskiy uchun kerakli juft harflarni bog'lab, panelning ma'nosini sezish qiyin emas edi.
Ko'rinib turibdiki, rotor va vilka panelining ishini ajratish g'oyasi tushuntirilgandan so'ng, bu oddiy narsaga o'xshaydi. Hacking Enigma - bu mashaqqatli mashaqqat va matematik iste'dodni talab qiladigan aqliy hujum.
Nemislar shifrning kuchini oshirishga harakat qilishdi
1930 -yillarning oxiriga kelib, nemislar "Enigma" ni takomillashtirdilar, ikkita qo'shimcha rotorni qo'shdilar (№4 va №5, bu kombinatsiyalar sonini 6 dan 60 gacha oshirdi) va kabellar sonini ko'paytirdi, lekin "Enigma" ni buzish odatiy holga aylangan edi.. Urush yillarida ingliz matematikasi Alan Tyuring xabarlarning stereotipli tarkibidan (kundalik ob -havo ma'lumotida namroq so'z) foydalangan holda o'zining ajoyib echimini topdi va analog kompyuterlarni ishlab chiqib, Enigma xabarlarining shifrini oqimga qo'ydi.
Mashhur "inson omili" - Germaniya aloqa xizmati xodimlaridan birining xiyonati - "Enigma" hack hikoyasida o'z rolini o'ynadi. Urushdan va qo'lga olingan "Enigmas" qo'lga olinishidan ancha oldin, Germaniya muxoliflari Wehrmacht uchun shifrlangan mashinaning rotorlarida simlar sxemasini bilib olishdi. Aytgancha, 1920 -yillarda. bu qurilma fuqarolik bozorida korporativ aloqa ehtiyojlari uchun bemalol mavjud edi, lekin uning simlari harbiy "Enigma" dan farq qilardi. O'tkazilgan hujjatlar orasida qo'llanma paydo bo'ldi - shuning uchun har qanday xabarning birinchi olti harfi nimani anglatishi aniq bo'ldi (bir martalik kod).
Biroq, ishlash printsipi tufayli, Enigma -ga kirish hali hech narsani anglatmadi. Joriy oyning har bir kuni uchun maxsus sozlamalarni ko'rsatuvchi kerakli shifr kitoblari (II-I-III rotorli tartib, QCM rotorlarining holati, paneldagi harflar A / F, R / L va boshqalar bilan bog'langan).
Ammo "Enigma" dekoderlari shifrlangan kitoblarni tarqatishdi va 16 nolli raqamni qo'lda tahlil qilishdi.
Raqamli qal'a
Kompyuterni shifrlash usullari elektromekanik "Enigma" kabi berilgan algoritmga muvofiq belgilarni almashtirish va qayta joylashtirishning an'anaviy tamoyillarini amalga oshiradi.
Kompyuter algoritmlari nihoyatda murakkab. Mexanik mashina shaklida yig'ilgan bunday tizim juda ko'p sonli rotorli o'zgaruvchan tezlikda aylanadigan va har soniyada aylanish yo'nalishini o'zgartiradigan ajoyib o'lchamlarga ega bo'ladi.
Ikkinchi farq - bu ikkilik mashina kodi. Har qanday belgilar bitta va nol ketma -ketligiga aylanadi, bu esa bitta harfning bitini boshqa harfning bitiga almashtirish imkonini beradi. Bularning barchasi kompyuter shifrlarining juda yuqori kuchliligini ta'minlaydi.
Ammo, "Enigma" hikoyasida ko'rsatilgandek, bunday algoritmlarni buzish faqat hisoblash kuchiga bog'liq. An'anaviy almashtirish va almashtirish tamoyillariga asoslangan eng murakkab shifr tez orada boshqa superkompyuter tomonidan "kashf etiladi".
Kriptografik quvvatni ta'minlash uchun boshqa shifrlar kerak.
Shifrni ochish uchun million yillar kerak bo'ladi
So'nggi o'n yilliklarda "ochiq kalit" shifrlash eng kuchli va ishonchli shifrlash usuli hisoblanadi. Yashirin kalitlarni almashtirishning hojati yo'q va xabarlar shifrlangan algoritmlar. Qaytarilmaydigan funksiya ingliz qulfiga o'xshaydi - eshikni yopish uchun kalit kerak emas. Uni ochish uchun kalit talab qilinadi va uni faqat egasi (qabul qiluvchi tomon) oladi.
Kalitlar ulkan tub sonlarning qolgan qismi bilan bo'linish natijasidir.
Funktsiya hech qanday asosiy taqiq tufayli emas, balki ko'p sonli omillarni har qanday oqilona vaqtda omillarga ajratishning qiyinchiliklari tufayli qaytarilmasdir. "Qaytarilmaslik" ko'lami banklararo pul o'tkazmalari tizimlarida namoyon bo'ladi, bu erda raqamlar 10 dan iborat300 raqamlar.
Asimmetrik shifrlash bank xizmatlari, tezkor messenjerlar, kriptovalyutalar va boshqa joylarda, qiziquvchan ko'zlardan ma'lumotlarni yashirish zarur bo'lganda keng qo'llaniladi. Ushbu sxemadan ishonchli narsa hali ixtiro qilinmagan.
Nazariy jihatdan, bir kishi yaratgan hamma narsani boshqasi buzishi mumkin. Biroq, so'nggi voqealar guvohlik berganidek, davlat nazorat organlari ishontirish va tahdidlar orqali messenjer ishlab chiqaruvchilardan kalitlarni qidirishga majbur. Ochiq kalit shifrlarining kuchi hanuzgacha zamonaviy kriptoanaliz imkoniyatlaridan yuqori.
Kvant telefoni 30 mln
Maqolani yozish uchun sabab Youtube -da joylashtirilgan, tasodifan ko'rish uchun "tavsiyalar" ro'yxatiga qo'yilgan video edi. Muallif bunday kanallarning obunachisi emas, chunki ular stereotip va qimmat bo'lmagan kontentga ega.
Bu reklama emas. Bu reklama qarshi emas. Shaxsiy fikr.
Bir blogger, mahalliy kvant telefonini yaratish bilan "korruptsiya hiylasi" haqida da'vo qilayotgan boshqasining dalillarini buzadi.
Skeptik-muxolifatchi Internetda 200 dollarga sotilayotgan ViPNet QSS Phone "kvantli telefon" ning topilgan nusxasi haqida gapirib beradi. Uning raqibi e'tiroz bildiradi: "quvurlar" ning bunga hech qanday aloqasi yo'q - yaratuvchilar qo'lida bo'lgan har qanday qurilmadan foydalanishgan. ViPNet QSS Phone -ning asosiy xususiyati fotonlar ishlab chiqariladigan "quti" serverida. Bu 30 million rubllik narx yorlig'ini oqlaydigan "server".
Ikkala blogger ham bu masalani to'liq bilmasligini va ma'lumotni o'ylash va tahlil qila olmasligini namoyish etadi. Kvant telefoni haqidagi suhbat "quvurlar" va "server" bilan boshlanmasligi kerak, lekin ish printsipidan, bu haqda hamma narsa rasmiy nashrda aytilgan.
Fotonlar yordamida faqat maxfiy kalit uzatiladi, u asosiy xabarni shifrlaydi. Shunday qilib, ishlab chiquvchining fikriga ko'ra, kalitlarni himoya qilishning eng yuqori darajasi ta'minlanadi. Xabarning o'zi oddiy kanal orqali shifrlangan holda uzatiladi.
"Fotonlar faqat umumiy kalit haqida kelishish uchun kerak, muzokaralarning o'zi biz o'rgangan har qanday usulda o'tkaziladi."
(Videodagi vaqt - 6:09.)
Ikkala blogger ham bunga e'tibor bermadilar. Ammo, agar muallif potentsial xaridor bo'lsa, u ishlab chiquvchilarga bir nechta savollar berar edi:
1. Kriptografiya - shifrlarni kalitsiz o'qish haqidagi fan. Boshqacha aytganda, kalitning yo'qligi xabarni parolini ochish va o'qish mumkin emasligiga kafolat bermaydi. Eng yorqin misol - Enigma haqidagi hikoya.
2. Agar biz biron bir "maxfiy kalit" ning uzatilishi haqida gapiradigan bo'lsak, bu an'anaviy almashtirish / almashtirish algoritmlari bilan shifrlashni bildiradi. Bu shifrni zamonaviy xakerlik vositalaridan ko'ra kriptografik jihatdan xavfsizroq qiladi.
Ma'lumki, eng ishonchli - "ochiq kalit" bilan shifrlash, bu erda hech qanday kalitni boshqa joyga o'tkazish talab qilinmaydi. Kvant kanalining qiymati va ahamiyati nimada?
Mikro dunyo tasavvufi
G'ayrioddiy qobiliyatli oddiy qurilmalarmi? Biz mantiqiy tarzda bahslashamiz. ViPNet QSS Phone yaratuvchilari aloqa qurilmalari bozoriga "kvantli telefon" ni kiritishga shoshilishgani aniq. Butun xabarni uzatishga imkon bermaydigan kanalning kengligi va 50 km masofada bunday tizim hech qanday amaliy qiymatga ega emas.
Shu bilan birga, kriptovalyutali hikoya Rossiyada zamonaviy fan va texnikaning etakchi qismida, kvant aloqalari sohasida tadqiqotlar olib borilayotganini ko'rsatdi.
Kvant aloqasi an'anaviy kriptografiya (xabarning ma'nosini yashirish) va steganografiya (xabarning uzatilish faktini yashirish) doirasidan tashqarida. Foton sifatida shifrlangan ma'lumotlar bitlari qo'shimcha himoya qatlamini oladi. Biroq, bu shifrlash bilan hech qanday aloqasi yo'q.
Tabiatning asosiy qonunlari fotonlar parametrlarini o'lchamasdan (va shuning uchun ham o'zgarmasdan) xabarni ushlab turishga ruxsat bermaydi. Boshqacha qilib aytganda, maxfiy suhbat o'tkazayotganlar, kimdir ularni tinglashga harakat qilganini darhol bilib oladi. Salom…
